淺談高山發(fā)射臺綜合防雷系統(tǒng)

孫海峰

（吉林省廣播電影電視局331臺，吉林 永吉132200）

1 雷電基本知識與破壞類型

雷電主要依賴云層形成，當云層相互摩擦撞擊產(chǎn)生的電離子濃度達到一定程度時，產(chǎn)生足以擊穿電離層的電場，就會出現(xiàn)電閃雷鳴的現(xiàn)象。

雷擊的類型一般分為：直擊雷、感應(yīng)雷、雷電波。

1.1、當帶電云層很低，周圍沒有異性電荷的云層時，就會在地面或建筑物上形成異性電荷，并對其放電，放電電流可以達到幾十到幾百千安，放電時間僅有50~100，這種現(xiàn)象就是直擊雷，它對建筑物和人危害非常大，在廣電系統(tǒng)中直擊雷主要入侵途徑是通過發(fā)射和接收天線。

1.2 感應(yīng)雷由靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)引起，通過供電、傳輸線路入侵到電氣設(shè)備，造成損害。

1.3 雷電波是指架空線路遭雷擊或發(fā)生雷電感應(yīng)時產(chǎn)生的沿各個方向迅速傳播的高電位沖擊波，對播出環(huán)節(jié)極易生成干擾，嚴重時將對電源終端系統(tǒng)成損壞。

在高山發(fā)射電視信號，有高度的優(yōu)勢，信號質(zhì)量好，覆蓋面大。但高山氣候變化比地面復雜，俗話說"樹大招風，山高惹雷"給維護工作帶來不少困難。

在高山發(fā)射臺，雷電的襲入途徑以直擊雷和感應(yīng)雷為多，主要通過以下幾種途徑侵入廣播電視設(shè)備：

（1）供電線路侵入。

（2）信號線纜侵入。

（3）地電位反擊電壓經(jīng)接地導體侵入等。

2 預防措施

要做好防雷工作必須要增強防雷意識，把防雷保護看作為一項重要的系統(tǒng)工程。在設(shè)防中要采用全方位、多層次、綜合治理。要把國家和行業(yè)防雷技術(shù)標準與發(fā)射臺地理環(huán)境、建筑設(shè)施、設(shè)備分布等實際情況相結(jié)合，制定科學的、切實可行的防雷方案。根據(jù)我們的實踐，應(yīng)該注意從四個方面進行防護。

2.1 發(fā)射天線塔和建筑物防雷措施

無論廣播電視發(fā)射臺或微波站都設(shè)有發(fā)射天線或天線塔，一般鐵塔和天線位置是臺站地面建筑的最高點。天線塔本身既可成為防雷的避雷塔，也可能變成"引雷器"或產(chǎn)生感應(yīng)雷的導體，因此，它是臺站防雷的第一關(guān)。

2.22 電源系統(tǒng)防雷措施

實踐證明廣播電視發(fā)射臺（站）大量的雷擊是由供電系統(tǒng)引入，特別是由感應(yīng)雷產(chǎn)生峰值很高的浪涌電壓對設(shè)備破壞比較常見。因此，對供電系統(tǒng)應(yīng)采用分層設(shè)防設(shè)計方案。（1）臺站自維的架空高壓線路應(yīng)安裝架空避雷線，長度為300~500M。避雷線（除終端桿外）每桿作一次接地，終端桿上增裝一組避雷器。若已建線路加裝避雷線有困難，可在高壓電力線路終端桿、終端桿前第一、三或第二、四桿上各增設(shè)一組避雷器，同時在第三或第四桿增設(shè)一組高壓保險絲。這樣可使架空高壓線路引入的感應(yīng)雷得到較好的泄放。

2.3 室外引入線防雷措施

室外引入線是指臺（站）內(nèi)各種發(fā)射設(shè)備饋線、吊饋管的鋼絞線及波導固定架、鐵塔過橋和塔燈電源線、各類管道、各種視音頻信號線、通信線等。在雷電天氣，引線外皮很容易將感應(yīng)雷或感應(yīng)電壓引入機房，必須采取措施進行電氣阻塞。

（1）保證饋管兩端良好接地。饋管在進入機房前，外皮還要就近與地網(wǎng)連接，吊饋管鋼絞線、固定架、過橋每隔一定距離逐點接地。

（2）各種引線要使用屏蔽電纜，進入機房前屏蔽層要就近與地網(wǎng)連接。引線較長或條件允許時，進入機房前水平埋入地下，長度最好在10M以上。若無屏蔽電纜，可將引線穿入鐵管，按上述要求埋入地下。引入機房的電纜中如有不使用的芯線，也應(yīng)在兩端良好接地。

2.4 室內(nèi)設(shè)施的防雷措施

（1）機房內(nèi)根據(jù)設(shè)備擺放情況，用銅皮鋪設(shè)地網(wǎng)，通過多點與室外地網(wǎng)良好連接，從而營造等電位環(huán)境。

（2）根據(jù)國標GB7450-87《電子設(shè)備雷擊保護導則》和實際情況，科學的、有重點的采用防雷保護元件對電子設(shè)備進行保護。例如：同軸電纜保護器（CSP）、高頻信號保護器（HFP）、數(shù)據(jù)線保護器（DLP）和音頻線保護器（TLP）等。

（3）機房內(nèi)屏蔽接地、機殼接地、電源接地（中性線、零線）、工作電路接地、保安接地、過壓保護接地等要統(tǒng)一、就近與機房共用地網(wǎng)可靠的電氣連接。高山臺站把機房鋁制門窗、暖氣管、水管、走線架等各種導體就近與母線或地網(wǎng)連接。

3 實施防雷措施中注意的問題

3.1 完善機房的三級防雷措施，加裝和更換高低壓避雷器，形成高壓配電、低壓配電及現(xiàn)場設(shè)備三級完整的三級防雷系統(tǒng)。避雷器可有效地防范雷電和浪涌電壓，減少對設(shè)備的電沖擊。氧化鋅避雷器是以電工碳化硅鋼片組裝而成的，與普遍閥型避雷器相比，具有動作迅速、

通流容量大、殘壓低、無續(xù)流、對大氣過電壓和操作過電壓都能起保護作用、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、壽命長、維護簡單等優(yōu)點，因此在實際實施中用這種避雷器代替了原有的閥型避雷器。因為暫態(tài)過電壓作用下引線呈電感的特性，引線壓降較高，為減小這種暫態(tài)過電壓造成的引線壓降對設(shè)備的影響，重要設(shè)備均采用凱文接線法取代普通的接線方式。

3.2 改造供電線路

高山發(fā)射臺一般都有兩路高壓外電，沿山體架設(shè)上山，雷擊點多，雷電流極易沿著高壓電纜串入機房，造成停播或設(shè)備損壞，這是發(fā)射臺受雷電影響的一個主要環(huán)節(jié)，因此發(fā)射臺在山頂終端線桿加裝抗雷擊效果好的高壓油閘開關(guān)和避雷器很必要，能夠有效地抑制電網(wǎng)串入的雷電影響。

3.3 信號機房及控制系統(tǒng)的防雷體系

信號機房及控制系統(tǒng)是發(fā)射臺的大腦，為保障它們的絕對安全，有針對性地設(shè)計了一套供電方案，提供對信號系統(tǒng)及控制系統(tǒng)的不間斷供電很有必要。

3.4 信號線纜的防雷處理

雷電通過信號線纜感應(yīng)串入也是一種常見方式，所采取的有針對性的措施有：信號線與電力線分設(shè)；使用屏蔽電纜；水平埋入線纜地溝再引入機房；對于無屏蔽電纜的將引線穿入金屬管，管兩端與接地網(wǎng)就近焊接，并在設(shè)備接入端加裝防雷器，使信號順利通過，從而阻止雷電對設(shè)備造成的損壞。

另外，在具體實際施工中，要注意分區(qū)等電位均壓連接，控制好接地質(zhì)量，同時定期調(diào)整防雷元件放電間隙等工作。

結(jié)語

總之，高山廣播電視發(fā)射臺（站）防雷工作，首先要設(shè)計一個科學的，符合實際的防雷方案。其次，要嚴格落實定期檢測、維護制度，這樣才能保證有備無患。

[1]劉海章.高山發(fā)射臺防雷技術(shù)探討,2007.

[2]馮素華.廣播電視高山發(fā)射臺綜合防雷措施，2002.