廣播電視發(fā)射站的防雷

黃寶健

?

廣播電視發(fā)射站的防雷

黃寶健

摘 要：廣播電視發(fā)射站是廣播電視信號接收與傳輸重要基礎設備，為了滿足信號發(fā)送需求，大多數(shù)廣播電視發(fā)射站建在海拔較高處。廣播電視發(fā)射站受制于本身結構特征，容易受到雷電攻擊，進而對正常運行產(chǎn)生影響?；诖?，本文對廣播電視發(fā)射站防雷技術進行了分析，并提出了相關觀點，以供參考。

關鍵詞：廣播電視；發(fā)射站；防雷技術

1 雷電對廣播電視發(fā)射站的危害分析

雷電主要通過以下方式侵入廣播電視發(fā)射站。（1）發(fā)射塔侵入。當雷電直接擊中發(fā)射塔時，將會產(chǎn)生較大的雷電流，流過發(fā)射塔構架或流入接地網(wǎng)。通常情況下，接地網(wǎng)存在一定的接地電阻，并會產(chǎn)生寄生電感。在雷電流條件下，會造成電位分布不均，促使局部電位上升［1］。同時，雷電流會對二次設備產(chǎn)生電位干擾，對發(fā)射塔正常運行產(chǎn)生影響。（2）信號線侵入。發(fā)射塔與控制室之間存在信號線連接，當雷電強度過大時，這些信號線極易受到感應雷侵入。同時，由雷電引發(fā)的感應過電壓將會沿信號線傳至控制室及站內(nèi)低壓電子設備，使其受到損害。（3）配電線路侵入。部分廣播電視發(fā)射站地下電纜未構建有效的屏蔽保護。當雷電波進入線路后，會向兩端傳播，所產(chǎn)生的過電壓會對變壓器產(chǎn)生沖擊，并且會造成部分電子器件及低壓設備損壞，影響整個系統(tǒng)運行，甚至會帶來嚴重事故。

2 廣播電視發(fā)射站防雷相關問題分析

廣播電視發(fā)射站防雷主要存在以下問題。（1）架空線路問題。架空線路及變壓器絕緣水平無法滿足標準，影響了實際防雷效果。很多架空線路桿塔材質(zhì)主要為杉木，其絕緣性較好。當受到雷擊時，由于桿塔接地電阻較高，會影響過電壓泄放，并容易產(chǎn)生反擊。部分變壓器計量裝置耐壓性能較弱，無法抵御雷電過電壓，而使變壓器受到損害。（2）變壓器抗雷性能較弱。很多廣播電視發(fā)射站采用的變壓器為普通變壓器，抗雷性能相對較弱，無法對過電壓產(chǎn)生限制作用，無法抵御局部環(huán)境雷擊，易出現(xiàn)損壞。（3）低壓設備防雷性能較差。發(fā)射站與電纜接入點位安裝低壓避雷器，當受到雷電波侵襲時，過電壓無法正常排泄，導致低壓設備受到破壞；部分廣播電視發(fā)射站低壓線路接線較為凌亂，控制線路、電源線路等重要線路未進行有效屏蔽［2］。當落雷強度較大時，電磁場所產(chǎn)生的感應過電壓會超過設備工作電壓，直接對其運行產(chǎn)生影響，甚至使其直接燒毀。

3 完善廣播電視發(fā)射站防雷相關措施

3.1 架空線路防雷改造

架空線路方面，通過在變壓器進線端安裝可調(diào)式過電壓保護間隙，來改變架空線路絕緣配合不合理的情況。同時，可調(diào)式過電壓保護間隙可對強雷電流產(chǎn)生有效的分流作用，達到泄流目的，使雷電壓幅值控制在合理范圍內(nèi)，避免過電壓侵入電源系統(tǒng)。保護間隙安裝前，會設定一定幅值的沖擊放電電壓，當線路受到雷擊時，保護間隙可先于絕緣子串放電，從而對絕緣子串產(chǎn)生保護作用。保護間隙還可及時對雷電過電壓及過電流進行泄放，以限制雷電波的侵害作用，讓系統(tǒng)電源及相關配電設備得到有效保護。

3.2 低壓設備防雷改造

首先，應該對廣播電視發(fā)射站內(nèi)的接線進行整理，保證接線方式的規(guī)范性，確保發(fā)射站正常運行，并為線路屏蔽及設備接地營造一個良性的環(huán)境。其次，需要對等電位連接進行完善，讓雷電流能順利引入地網(wǎng)。同時，增加等電位連接銅排，并使其與主地網(wǎng)連接，從而構成等電位多點連接，以降低地電位差。還可在控制室接入接地環(huán)，進一步增強地網(wǎng)的泄流、泄壓能力。另外，在低壓設備上安裝浪涌保護器，將瞬時過電壓限制于設備正常運行電壓范圍內(nèi)，并將雷電流泄于地下，讓系統(tǒng)及設備得到有效保護。

3.3 變壓器防雷改造

將普通變壓器更換為（雙曲折）特定防雷變壓器，以增強變壓器防雷性能。特定防雷變壓器與普通變壓器結構有所不同，其繞組接線方式為相互交叉模式，有利于電壓及電流保持平衡狀態(tài)，可對組層間、匝間過電壓進行限制［3］。這種相互交叉的接線方式可對鐵芯磁通量產(chǎn)生一定補償作用，以抑制感應電動勢的不平衡狀態(tài)，使三相感應電動勢維持平衡。通過曲折連接，可對雷電過電壓零序分量產(chǎn)生一定的抵消作用，讓中性點過電壓得到有效控制，使其得到保護。另外，變壓器低壓側繞組采取雙曲折連接，可增強變壓器自身保護作用，并對低壓側產(chǎn)生的雷電波進行限制，防止高壓側絕緣受到損害。

4 結語

采用相關技術對廣播電視發(fā)射站防雷系統(tǒng)進行改造，使其具備更為可靠的防雷性能，以降低雷害事故的發(fā)生幾率，保證廣播電視發(fā)射站的正常運行。

參考文獻：

［1］特木日朝日格，于洪濤.廣播電視發(fā)射臺防雷技術探討［J］.電子測試，2013（17）.

［2］范會雨.某廣播電視發(fā)射站防雷技術研究［J］.中國傳媒科技，2014（8）.

［3］楊志宏.廣播電視發(fā)射臺防雷技術分析［J］.電子技術與軟件工程，2014（9）.

作者單位：（國家新聞出版廣電總局二0二二臺）