廣播發(fā)射臺(tái)的監(jiān)控防雷

高占全

摘要：隨著發(fā)射臺(tái)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化的飛速發(fā)展，發(fā)射臺(tái)的監(jiān)控系統(tǒng)不斷完善和迅速普及，監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備因雷擊破壞的可能性就大大增加了，發(fā)射臺(tái)的監(jiān)控防雷工作擺上了工作日程。多數(shù)發(fā)射臺(tái)地處開(kāi)闊的平原和高山上，多是遭受雷擊的易發(fā)地點(diǎn)。發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)為方便全方位在安裝在臺(tái)區(qū)較高或是最高點(diǎn)，這就容易遭受雷擊和破壞，因此研究監(jiān)控的防雷工作十分必要和重要。

關(guān)鍵詞：廣播發(fā)射臺(tái)；監(jiān)控防雷；雷擊破壞

中圖分類號(hào)：TN94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）02-0095-02

伴隨發(fā)射臺(tái)有人留守?zé)o人值班工作新模式的逐漸推廣，全臺(tái)網(wǎng)絡(luò)化智能化的監(jiān)控系統(tǒng)已陸續(xù)投入使用并逐步完善，為確保監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行必須做好防雷工作。為了對(duì)發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)采取有效的防雷保護(hù)措施，保障監(jiān)控系統(tǒng)正?？煽康倪\(yùn)行，首先應(yīng)明確監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊的主要原因以及雷電可能的侵入途徑，尤其是雷擊損壞較為嚴(yán)重的室外監(jiān)控設(shè)備，在分析其損壞原因的基礎(chǔ)上，正確選擇和使用監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備的布放、屏蔽及接地方式等。在設(shè)計(jì)安裝監(jiān)控系統(tǒng)時(shí)，對(duì)提高監(jiān)控系統(tǒng)的抗雷能力、防雷水平要做好科學(xué)設(shè)計(jì)。

一、發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的組成及雷害成因

（一）電視監(jiān)控系統(tǒng)

前端部分：主要由攝像頭、鏡頭、云臺(tái)、防護(hù)罩、支架等組成。

傳輸部分：使用同輸電纜、電線、多芯線采取架空、地埋或沿墻敷設(shè)等傳輸視頻、音頻或控制信號(hào)等。

終端部分：主要由多畫(huà)面分割器、監(jiān)控設(shè)備、控制設(shè)備等組成。

（二）監(jiān)控系統(tǒng)雷害成因

直擊雷：雷電直接擊在露天的攝像機(jī)上造成設(shè)備損壞；雷電直接擊在架空線纜上造成電纜熔斷。

雷電波侵入：監(jiān)控系統(tǒng)的電源線、信號(hào)傳輸或進(jìn)入監(jiān)控室的金屬管線遭到雷擊或雷電感應(yīng)時(shí)，雷電波沿這些金屬導(dǎo)線侵入設(shè)備，造成電位差使設(shè)備損壞。

雷電感應(yīng)：當(dāng)雷電避雷針時(shí)，在引下線用周圍會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的瞬變電磁場(chǎng)。處在電磁場(chǎng)中的監(jiān)控設(shè)備和傳輸線路會(huì)感應(yīng)出較大的電動(dòng)勢(shì)，這種現(xiàn)象叫電磁感應(yīng)。當(dāng)有帶早的雷云出現(xiàn)時(shí)，在雷云下面的建筑物和傳輸路上都會(huì)感應(yīng)出與雷云相反的電荷，這種感應(yīng)電荷在低壓架空線路上可達(dá)100kv，信號(hào)線路上可達(dá)40～60kv，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)，電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)統(tǒng)感應(yīng)雷，又叫二次雷。它對(duì)設(shè)備的損害沒(méi)有直擊雷來(lái)的猛烈。但它要比直擊雷發(fā)生的機(jī)率大得多。

二、發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的防雷

（一）發(fā)射臺(tái)的電視監(jiān)控系統(tǒng)必須有良好的防雷接地，以保證人身安全以及防干擾和雷擊

監(jiān)控設(shè)備的工作接地電阻應(yīng)小于4Ω，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)采用綜合接地網(wǎng)時(shí)，接地電阻應(yīng)小于1Ω。防雷接地應(yīng)采用專用接地干線。由監(jiān)控控制室引入接地體，專用接地干線采用銅芯絕緣導(dǎo)線或電纜。接地線不能與強(qiáng)電交流的地線以及電網(wǎng)零線短接或混接，接地線不能形成封閉回路。接地線截面不應(yīng)小于20mm2。從監(jiān)控室至室外監(jiān)控及其他各監(jiān)控輔助設(shè)備的接地線，應(yīng)選用銅芯絕緣軟線，其截面面積不應(yīng)小于4mm2。

（二）前端設(shè)備的防雷

前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況，安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直擊雷擊，但需考慮防止雷電過(guò)電壓對(duì)設(shè)備的侵害，而室外的設(shè)備則同進(jìn)需考慮防止直擊雷擊、前端設(shè)備如攝像機(jī)頭應(yīng)置于接閃器（避雷針或其它接閃導(dǎo)體）有效保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)攝像機(jī)獨(dú)立架架設(shè)時(shí)，辟雷針最好距離攝像頭3~4米的距離。如有困難避雷針也可以架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上，引下線可直接利用金屬桿本身或選用中8的鍍鋅圓金鋼，為防止電磁感應(yīng)，沿桿上攝像機(jī)的電源的線和信號(hào)線應(yīng)穿金屬屏蔽。

為防止雷電波沿線侵入前端設(shè)備、應(yīng)在設(shè)備前的每條線路上加接魘避雷器，如電源線（220V或DC12V）、視頻線，信號(hào)線和云臺(tái)控制線。

攝像機(jī)的電源一般使用AC220V或DC12V。攝像機(jī)由直流變壓器供電的，單相電源避雷器應(yīng)串聯(lián)或并聯(lián)在直流變壓器前端，如直流電源線傳輸距離大于15米，則攝像機(jī)端還應(yīng)串接壓直流避雷器。

（三）傳輸線路的防雷

監(jiān)控系統(tǒng)主要是傳輸信號(hào)線和電源線室外攝像頭的電源可以從終端設(shè)備引入，也可以從監(jiān)視點(diǎn)附近的電源引入。控制信號(hào)傳輸線的報(bào)警線一般選用銅芯屏蔽軟件線，架設(shè)（或敷設(shè)）在前端與終之間。傳輸部分的線路在城市郊區(qū)、鄉(xiāng)村敷設(shè)時(shí)，可采用直埋敷設(shè)方式。當(dāng)條件不充許時(shí)，可采用通信管道或架空方式，此時(shí)規(guī)定了傳輸線纜與其他線路共溝的最小間距和與其他線路共桿架設(shè)的最小垂直間距。

從防雷角度看，直埋敷設(shè)方式防雷效果最佳，架空線最容易遭到雷擊，并且破壞性大，波及范圍廣，為避免首尾端設(shè)備損壞，架空線傳輸時(shí)應(yīng)在每一電桿上做接地處理，架空線纜的吊線的架空線纜線路中的金屬管道均應(yīng)接地，中間放大器輸入端的信號(hào)源和電源遠(yuǎn)均應(yīng)分別接入合適的避雷器。

傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊設(shè)備的發(fā)生，大量的事實(shí)顯示，雷擊造成埋地線纜故障，大約占故障的30%左右，即使雷擊比較遠(yuǎn)的地方，也仍然會(huì)有部分雷電流流入電纜，所以采用帶屏蔽層的線纜或?qū)⒕€纜穿鋼管埋地敷設(shè)，保持鋼管的電氣連通。

（四）終端設(shè)備的防雷

在發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控室的防雷最為重要，應(yīng)從直擊雷防護(hù)、雷電波侵入、等電位連接和電涌保護(hù)多方面進(jìn)行。

監(jiān)控室所在建筑物應(yīng)有防直擊雷的避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)。進(jìn)入監(jiān)控室的各種金屬管線應(yīng)接到防感應(yīng)雷的接地裝置上。架空電纜直接引入時(shí)，在入戶處應(yīng)加裝避雷器，并將線纜金屬外護(hù)層及自承鋼索接到接地裝置上。

監(jiān)控機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)設(shè)置一等電位連接母線（或金屬板），該等電位連接母線應(yīng)與建筑物防雷接地，設(shè)備保護(hù)地、防靜電地等連接到一起防止危險(xiǎn)的電位差。由于有80%雷擊高電位是從電源線侵入的，為保證設(shè)備安全，一般電源上應(yīng)設(shè)置三級(jí)避雷保護(hù)。在視頻傳輸線、信號(hào)控制線、入侵報(bào)警信號(hào)線進(jìn)入前端設(shè)備之前或進(jìn)入中心控制臺(tái)前應(yīng)

回裝相應(yīng)的避雷保護(hù)器。

三、結(jié)語(yǔ)

雷電對(duì)發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的損害是多方面的，本文主要對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)遭受雷擊損害的主要原因、侵入途徑作了初步的分析，同時(shí)對(duì)發(fā)射臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。防需保護(hù)是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的防雷保護(hù)設(shè)計(jì)不僅取決于防雷裝置的性能，更重要的是在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工之前，就要考慮到監(jiān)控所處的地理環(huán)境，設(shè)計(jì)合適的線纜布放方式，屏蔽及接地方式?？傊?，防雷保護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)設(shè)計(jì)，規(guī)范施工，才能獲得比較好的效果。