雷電是一種常常被人們忽視的嚴(yán)重氣象災(zāi)害。隨著科技的進步和社會的發(fā)展,人們對雷電的認(rèn)識逐漸深入,對預(yù)防雷電災(zāi)害的意識也在增強。特別是近年來,縣級電視臺在防雷、避雷方面積極行動,采取措施,大大減少了雷擊損失。
雷擊一般分為三類,即直擊雷、感應(yīng)雷和雷電侵入波。直擊雷:指帶電的云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象,主要危害建筑物、建筑物內(nèi)電子設(shè)備和人。直擊雷只有雷擊率的10%左右,危害范圍一般較小,可使用避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)來防護。感應(yīng)雷:直擊雷放電過程中,強大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓以及發(fā)生閃擊的現(xiàn)象,主要危害建筑物內(nèi)電子設(shè)備。感應(yīng)雷雖然沒有直接雷那么強烈,但它發(fā)生的概率要比直接雷高得多,而且這種感應(yīng)雷的過電壓可以通過電源線、天線、輸出電纜等傳輸?shù)煤苓h(yuǎn),使影響范圍擴大,縣級電視臺中電視播出系統(tǒng)、編輯系統(tǒng)、回傳系統(tǒng)等電子設(shè)備受雷擊損環(huán),主要是感應(yīng)雷造成的。感應(yīng)雷它所包含的能量并不很大,有一定的規(guī)律可循,是可以通過各種正確有效的避雷措施來防范的。但是電視臺電視系統(tǒng)的電子設(shè)備即使在其保護范圍之內(nèi),仍然可能遭雷擊而受損。大多數(shù)都是燒保險絲、電源變壓器等,嚴(yán)重的還可能損壞集成電路等元件,這些都是感應(yīng)雷造成的。
雷電常常對縣級電視臺有線電視設(shè)備、播出系統(tǒng)、編輯系統(tǒng)等造成嚴(yán)重?fù)p壞,在實際工程當(dāng)中,沒有良好防雷措施的系統(tǒng)一旦遭到雷擊就會遭到嚴(yán)重破壞,甚至癱瘓。對于縣級電視臺的整個系統(tǒng),防雷設(shè)計就更是刻不容緩的大事。對于縣級電視臺如何預(yù)防雷擊,本人作了探討和制定了相應(yīng)對策。
一、電源部分的防雷。當(dāng)市電供電設(shè)備及線路遭受雷擊時,在220/380伏電源線上出現(xiàn)的雷電過電壓平均可達(dá)10000伏,雷電沖擊波沿電源線侵入微電子設(shè)備及系統(tǒng),可對系統(tǒng)設(shè)備造成毀滅性的打擊。需安裝電源防雷器,當(dāng)市電因雷擊或其它因素產(chǎn)生高脈沖電壓時,它的作用是在最短時間內(nèi)把電源線路上因感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量釋放到安全地線上,從而保護機房內(nèi)的前端設(shè)備、及其它系統(tǒng)安全。
安裝在線式UPS電源。由于有線電視傳輸頻帶寬,會有各種頻率的用電設(shè)備干擾通過電源引入機房,造成干擾,影響播出質(zhì)量。同時各種頻率的干擾對電視臺采、編、播等系統(tǒng)的干擾具有功率較大、頻帶較寬、不定時的特點,干擾極其嚴(yán)重。為了用電設(shè)備的穩(wěn)定和安全,機房必須安裝具備一定抗干擾能力的在線式UPS電源。在線式UPS的工作過程是當(dāng)市電正常時,輸入交流電壓通過充電電路不斷對電池進行充電,同時AC/DC電路將交流電壓轉(zhuǎn)換為直流電壓,然后通過逆變器再將直流電壓逆變成交流正弦波電壓供給負(fù)載。而當(dāng)市電中斷時,后備電池開始工作,此時電池的電壓通過逆變器變換成交流正弦波或方波供給負(fù)載,因此無論是市電供電正常時,還是市電中斷由電池逆變供電期間,逆變器始終處于工作狀態(tài),這就從根本上消除了來自電網(wǎng)的電壓波動和干擾對負(fù)載的影響,真正實現(xiàn)了對負(fù)載的無干擾、穩(wěn)壓、穩(wěn)頻以及零轉(zhuǎn)換時間。在線式UPS由于其工作方式是先對電池充電,然后再由逆變器將電池的電能逆變成交流,在線式UPS的優(yōu)點在于它的零轉(zhuǎn)換時間以及高質(zhì)量的輸出電源品質(zhì),因此它更適合于縣級電視臺使用。
做好防雷接地。防雷接地,指過電壓保護裝置或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)的接地。如避雷器的接地、避雷針構(gòu)架的接地等,也稱過電壓保護接地。大部分防雷裝置都遵從疏導(dǎo)原則,把雷電流引入大地泄放,這正是因為不能完全控制雷電。
做好保護接地。為了防止電氣設(shè)備外露的不帶電導(dǎo)體意外帶電造成危險,將該電氣設(shè)備經(jīng)保護接地線與深埋在地下的接地體緊密連接起來的做法叫保護接地,指正常情況下將電氣設(shè)備外殼及不帶電金屬部分與大地可靠聯(lián)接。由于絕緣破壞或其它原因而可能呈現(xiàn)危險電壓的金屬部分,都應(yīng)采取保護接地措施。電視臺采、編、播等系統(tǒng)使用了大量的電氣設(shè)備,這些電氣設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)予以接地,使之得到保護。
做好工作接地。指電力、通訊等系統(tǒng)中利用大地做導(dǎo)線,根據(jù)系統(tǒng)運行的需要,實現(xiàn)其可靠性及固有性能的接地。在有線電視系統(tǒng)中,所使用的交流電源大多數(shù)是由中性線不接地的低電壓供電網(wǎng)所提供,工作接地起到了保護設(shè)備和保護工作人員人身安全的作用。
二、電纜網(wǎng)的防雷。電纜網(wǎng)的防雷主要考慮:通過同軸電纜感應(yīng)使設(shè)備受到雷擊;市電受雷擊時,異常高電壓產(chǎn)生的脈沖電流對設(shè)備造成損壞。防止遭受雷擊受損壞的措施是:有線電視系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支撐電纜用的鋼絞線應(yīng)都有良好的接地,在每隔10個桿檔處設(shè)接地保護,可用1根(根據(jù)土壤電阻率可選擇多根)1.5m長的50mm€?0mm€?mm的角鋼作為接地體打入地下,避雷線與支撐鋼絞線用鐵扎頭扎緊成為一體。這樣,整個網(wǎng)絡(luò)多點接地,組成接地網(wǎng),線路受感應(yīng)雷的機會相對較小。
三、光節(jié)點的防雷。因為光接收機一旦被雷電擊壞,不但經(jīng)濟上受到損失,而且會導(dǎo)致整個節(jié)點的電視信號中斷。光節(jié)點的防雷措施主要是接地及電源的防雷。一般來講,光接收機本身是有防雷器件,但需要良好接地才能真正起作用,將光節(jié)點機箱與接地體連接,光接收機和供電箱的外殼與光節(jié)點機箱連接,并保證所有設(shè)備外殼均可靠接地,光節(jié)點的電源防雷要加裝電源防雷器,將市電因感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量釋放到接地體上,從而保護光節(jié)點內(nèi)的用電設(shè)備,起到較好的防雷作用。
雷電發(fā)生是隨機的,我們不能控制,只能預(yù)防,只能制定相應(yīng)措施,安裝必須的防雷裝置,作好相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案,才能保證電視臺在遭受雷擊時,把災(zāi)害降到最低,損失降到最小,從而提高電視臺的綜合效益。
(作者單位:貴州省納雍縣新聞中心納雍電視臺)