淺談廣播電視系統(tǒng)的雷電防護及其措施

摘要：國際電工委員會將雷電災(zāi)害稱為“信息時代的公害”。 廣播電視系統(tǒng)正在向微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，雷電電磁脈沖干擾對廣播電視系統(tǒng)的影響越來越大，對廣播電視系統(tǒng)損壞也很大。本文主要從廣播電視系統(tǒng)的雷電防護進行闡述及其應(yīng)采取的措施。

關(guān)鍵詞：防直擊雷;天饋線路防雷;信號線路防雷;防地電位反擊;接地

國際電工委員會將雷電災(zāi)害稱為“信息時代的公害”。廣播電視系統(tǒng)正在向微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，雷電電磁脈沖干擾對廣播電視系統(tǒng)的影響越來越大，對廣播電視系統(tǒng)損壞也很大。

造成雷電災(zāi)害的原因很多，以下幾種原因較為突出。一是摩天大樓引起的?，F(xiàn)代化的城市一座座高樓如雨后春筍般拔地而起，造成雷電擊穿空氣的距離縮短，因為雷擊的概率與建筑的高度成正比，所以雷擊概率加大。二是天氣變化引起的。由于全球氣候變暖，城市熱島現(xiàn)象增多，使城市的大氣環(huán)流形勢出現(xiàn)了新特點，夏季雷暴期延長。三是微電設(shè)備的廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息技術(shù)已經(jīng)侵入到人類生產(chǎn)和生活的各個領(lǐng)域，各種微電設(shè)備的應(yīng)用廣泛，城市通信電源大幅增多，城市電磁場發(fā)生變化，特別是微電子產(chǎn)品普遍絕緣強度低，過電壓耐受力差，容易遭受雷電侵襲，其中電腦網(wǎng)絡(luò)、通訊指揮系統(tǒng)和公用天線都是重災(zāi)區(qū)。從某種意義上說，科技越發(fā)達，雷擊對人們的威脅就越大。本文主要從廣播電視系統(tǒng)的雷電防護進行闡述及其應(yīng)采取的措施。

雷擊危害可分成三種：直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波浸入。一般建筑物上的避雷針只能預(yù)防直擊雷，而強大的電磁場產(chǎn)生的感應(yīng)電和脈沖電壓卻能潛入室內(nèi)危及電視、電話及聯(lián)網(wǎng)微機等弱電設(shè)備。

為了防止雷擊災(zāi)害，我們必須依據(jù)“綜合治理，整體防御，多重保護，層層設(shè)防”的原則加強廣播電視設(shè)備的防護工作。具體措施如下：

1 防直擊雷

由于廣播電視信號的發(fā)射、接收和傳輸轉(zhuǎn)播設(shè)施大多安裝在高山、高樓、高架鐵塔上，因而遭受直擊雷的概率較大，通常采用的措施是架設(shè)一定高度的避雷針，通過避雷針把閃電引到接閃器上，而后把閃電傳導(dǎo)入地。把直擊雷的能量耗散到地下，從而保護了地上的建筑物。

由于避雷針的缺陷，對于受避雷針保護的各種發(fā)射、接收天線及建筑物內(nèi)的設(shè)備，必須安裝相應(yīng)的電子避雷器，盡量減小地網(wǎng)地阻，樓頂上的各種管道、金屬纜線外皮等必須用足夠粗的導(dǎo)線連接，并與避雷帶焊接好，建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán)，環(huán)向垂直距離應(yīng)小于12米，所有引下線、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、設(shè)備均應(yīng)連到環(huán)上，盡量減少由于避雷針引雷時產(chǎn)生的二次感應(yīng)雷擊對廣播電視設(shè)備造成的損壞。

2 天饋線路防雷

戶用天線、共用天線、電視接收衛(wèi)星地球站、電視發(fā)射機等，由于對收發(fā)信號的需求特點，天饋系統(tǒng)大多安裝在高樓頂、高架鐵塔上，電子設(shè)備由天饋系統(tǒng)引入遭雷擊機率很大。

由于雷電流沖擊波的主要能量分布在40khz以下的頻域，而廣播電視信號能量分布在幾百千赫以上頻域，應(yīng)采用集中或分布參數(shù)元件構(gòu)成高低通濾波器組合網(wǎng)絡(luò)將雷電沖擊波和有用信號截然分開，解決寬頻帶、大功率、低損耗、快進響應(yīng)等長期困擾光電天饋防雷難題。

3 信號線路防雷

廣電系統(tǒng)中，天線放大器、應(yīng)用電視、電視攝影機、電視接收機、計算機等往往使用同軸電纜、帶狀電纜等金屬信息傳輸線，及時埋地傳輸電纜也常出現(xiàn)雷擊故障。所以要加強對電纜的屏蔽，電纜外金屬皮進行良好的接地，通過串聯(lián)信號電子避雷器進行信息與雷電通道分離，在設(shè)備入口處截斷雷電浸入波。

4 防地電位反擊

由于避雷針引雷入地也會在接地提出產(chǎn)生大于1KV以上的沖擊過電壓，而土壤的沖擊擊穿場強約為200-1000KV/m，平均值為600KV/m，因此在接地體3m以內(nèi)的土壤會產(chǎn)生大的新沖擊電流。更遠處則會由于土壤的暗流及各種地下管道、導(dǎo)體的傳感諸多原因，會受到不同程度的波及。

為了防止地電位反擊，主要是防雷地、工作地、保護地等地系統(tǒng)連接成一個接地網(wǎng)形成等電位。

5 接地

機房的各種地線間及地線與大樓結(jié)構(gòu)主鋼筋之間，必須進行有效連接。全部采用共用接地系統(tǒng)，當(dāng)雷電引起地電位高壓反擊時，整個大樓及機房呈現(xiàn)系統(tǒng)等電位，防雷系統(tǒng)呈現(xiàn)工作狀態(tài)，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全。

6 綜合性防雷電

綜合性防雷電是相對于局部性防雷電和單一措施防雷電而言的，要考慮多種因素。除了考慮廣播電視系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以外，還要考慮周圍的天氣條件和防護區(qū)域的雷電規(guī)律，確定直擊雷和感應(yīng)雷的防護等級和主要技術(shù)參數(shù)，采取綜合性防雷措施。除此之外，還要注意供電系統(tǒng)的防雷。平時應(yīng)注意對防雷技術(shù)的維護，定期對接地電阻的測量。尤其是雷雨季節(jié)，加強對防雷系統(tǒng)的維護，發(fā)現(xiàn)原因及時處理。

由于雷電的隨機性很大，形成的機理很復(fù)雜，而且雷電的表現(xiàn)形式多種多樣。任何一種單一的防雷器件都有局限性，無法保證某一特定空間所有保護對象的防雷安全。隨著科學(xué)技術(shù)進步，對雷電機理的進一步認(rèn)識，防止和減少雷電災(zāi)害的方法將會日臻完善。

作者簡介：

董晨欽（1972.9～），女，河南省上蔡縣人，上蔡縣廣播電視局人民廣播電臺助理工程師，99年畢業(yè)于河南省委黨校經(jīng)濟管理專業(yè)。