影视灯光设备的接地技术.docx

影视灯光设备的接地技术作者：中央电视台 田高峰随着科学技术的发展，广播电视技术也日新月异。以数字技术为代表的高新技术在电视领域得到了普遍应用。不仅视频技术、音频技术如此，在灯光设备中也普遍采用了数字技术。如灯光设备中的调光系统、电脑灯等。 在大型综艺晚会以及大型演唱会中，以电脑灯为代表的各种效果灯具得到了广泛和普遍的使用。这大大缩短了装台和布光时间，并对节目的内容以及舞台效果进行了非常好的烘托和渲染。在节目中发挥着越来越大的作用，并得到了从节目编导到演职人员的一致认可。可以说应用数字技术的电脑灯在节目中担负着不可或缺的作用。并且使用的数量也越来越大，一台节目使用几百台电脑灯已经屡见不鲜了。 使用灯光设备的种类和数量的不断增多，对这些设备的稳定性和安全性提出了很高的要求。同时要求这些灯光设备要有很强的抗干扰性。而接地技术对提高灯光设备的抗干扰能力，以及设备的安全使用是极其重要的。 接地技术对灯光系统是极为重要的，正确的接地是抑制干扰的有效措施之一。而不恰当的接地会造成严重的干扰。接地的目的有两条，一是抑制干扰，使系统工作稳定；二是保护设备和操作人员的安全。在一定程度上避免安全事故的出现。通常接地可分为工作接地和保护接地两大类。保护接地主要是为了避免操作人员因设备的绝缘损坏或下降时，遭受触电危险和保护设备的安全。而工作接地则主要是为了保证控制系统稳定可靠地运行，防止地环路引起的干扰。 一 地线系统的分析 以各种灯光设备构成的灯光系统中，一般有以下几种地线：模拟地、数字地、安全地、系统地、交流地。模拟地作为放大器、数模转换器等模拟电路的零电位。模拟信号有精度要求，有时信号较小，而且与演播现场连接。因此必须认真对待。数字地作为控制电路中各种数字电路的零电位，应该与模拟地分开，避免模拟信号受数字脉冲的影响。安全地的目的是使设备机壳与大地等电位，以避免机壳带电而影响。人身及设备安全。通常安全地又称为保护地或机壳地，机壳包括机架、外壳、屏蔽罩等。系统地是上述几种地的最终回流点，直接与大地相连。如图1所示，众所周知，地球是导体，二千体积非常大，因而其静电点容量也非常大，电位比较恒定。人们把它的电位作为基准电位，也就是零电位。交流地是设备交流供电电源地，即动力地。它的电位很不稳定，在交流地上任意两点之间，往往很容易就有几伏至几十伏的电位差存在。另外，交流地也很容易带来各种干扰。因此，交流地绝不允许与上述几种地相连，而且交流电源变电器的绝缘性能要很好，绝对避免漏电现象。 显然，正确接地是一个十分重要的问题。根据接地理论分析，低频电路应单点接地，高频电路应就近多点接地。一般来讲，当频率小于1MHz时，可以采用单点接地方式；当频率高于10MHz时，可以采用多点接地方式；频率在1MHz到10MHz时，如果采用单点接地，其地线长度不得超过波长的二十分之一，否则应使用多点接地。单点接地的目的是避免形成环路，地环路产生的电流会引入到信号回路内引起干扰。 对于以上各种接地的处理，一般应采用分别回流的单点接地。回流线应采用汇流条而不采用一般的导线。汇流条是由多层铜导体构成的，截面呈矩形，各层次之间有绝缘层。采用多层汇流条以减少自感，可减少干扰的窜入途径。在考究的系统中，分别使用横向及纵向汇流条，机柜内各层机架之间分别设置汇流条，以最大限度地减少公共阻抗的影响。在空间上将数字地汇流与模拟地汇流条间隔开，以避免通过汇流条间的电容产生耦合。安全地始终与信号地是浮开的。这些之间最后汇聚一点，并且应通过铜接地板交汇，然后用线径不小于30mm2的多股铜线焊在接地板上，深埋地下。 基于上面的接地理论，我们在实际工作中，对灯光设备的接地问题是非常重视的，并采取了一些措施。实际效果还是不错的。下面介绍一下几种常见的灯光设备的接地方法。 二 常见的灯光设备的接地方法 效果灯具，这其中以电脑灯为代表，在节目中使用是最普遍和最频繁的，它的抗干扰性的强弱对灯光系统是至关重要的。良好的接地对设备的安全使用和稳定性提供可靠的保障。 首先，电脑灯电源应采用来自配电柜的直通电源，而不是来自调光立柜经过可控硅的电源。可控硅的电源会产生高次谐波，用这个有杂波的电源会对电脑灯稳定性产生很大影响。所以在实际工作中一般是不采用这样的电源的。由于电脑灯使用的是气体放电灯泡，没有良好的接地，会在机壳上积累大量的电荷，积累到一定程度就会发生放电现象。有可能烧毁控制电路板中的MOS块或CPU。造成灯的损坏。或者造成电脑灯的性能不稳定，出现失控现象。由于国内灯光系统中插头一般采用的是40A的胶木插头，只有两项而没有地线，这就要求我们需要对电脑灯这种重要的灯光设备采用单独的供电系统，确保有地线系统。在演播室制作的节目时，由于演播室一般都有设计很好的接地系统，这个问题还不严重。而在其它场地如体育馆等就需要对这个问题格外注意。保证用带接地的配电箱。对其它的效果灯具如电脑变色灯、追光灯等也需确保要有可靠的接地系统。 对于电脑灯的信号控制系统的接地也需格外注意的。在电脑灯的控制信号系统中，放大器通常采用屏蔽罩，而信号的传诵往往使用屏蔽线。屏蔽层的接地也应遵守单点接地的原则。对于输入信号源来讲，当输入信号源浮地时，放大器接收端则接地；当输入信号源接地时，放大器接收端则浮地。这样分别接地是为了避免流过屏蔽层的电流通过屏蔽层与信号线之间的电容产生对信号的干扰。 灯光控制系统的接地。灯光控制系统主要包括控制台以及和它们连接的被控制的灯光设备，如调光立柜等。控制台主要指调光台和电脑灯控制台，现介绍几种接地方法。 系统一点接地。控制台与控设备连接后，采用一点接地。为了避免多点接地，各被控制灯光设备应与主机绝源。这种接地方式安全可靠，有一定的抗干扰能力，一般接地电阻为1至10。接地电阻越小越好。 控制系统主机外壳接地，机芯浮空。为了提高系统的抗干扰能力，将主机外壳作为屏蔽罩接地，而把机内器件架与外壳绝缘。绝缘电阻大于50M，机内信号地浮空。这种方法安全可靠，抗干扰能力强。但制造工艺复杂，一旦绝缘电阻降低就会引入干扰。 各部分分别接地。在灯光控制系统中，各部分之间相互通信，如果相互距离较远，可以将近距离的几台控制台连在一起采用一点接地的方式。而远距离的灯光设备单独接地。 本文对影视灯光设备的接地原理和正确的接地方法进行了探讨。而在目前影视灯光的实际安装操作过程中，由于产品来源于世界各地，几代产品同时使用，在接地技术问题上，还不能做到严格统一，因此经常出现控制系统各部分的相互干扰，死机失控等现象时有发生，对于