電視臺(tái)綜合防雷思考

松原廣播電視臺(tái)　高紅梅

電視臺(tái)綜合防雷思考

松原廣播電視臺(tái)高紅梅

廣播電視發(fā)射臺(tái)遭雷擊的問(wèn)題，一直以來(lái)是難以解決的問(wèn)題，該文針對(duì)廣播電視臺(tái)站發(fā)生雷擊問(wèn)題進(jìn)行了梳理、思考。并對(duì)廣播電視設(shè)備的防護(hù)做了分析的說(shuō)明，具有的技術(shù)特點(diǎn)又有實(shí)用參考價(jià)值。具有一定的借鑒作用。

廣播電視臺(tái)； 防雷技術(shù)； 電源； 信號(hào)系統(tǒng)； 發(fā)射

前言

電視臺(tái)發(fā)射地點(diǎn)多數(shù)都矗立當(dāng)?shù)氐淖罡唿c(diǎn)，電視臺(tái)實(shí)屬大地的突起部位，造雷擊的可能性極大。而且廣播電視設(shè)備都是電子設(shè)備，耐雷擊水平比較低，遭受雷擊損害概率比較大，雷擊事故所造成的設(shè)備損壞、人員傷亡、等事故隨時(shí)有可能發(fā)生，給廣播電視安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重影響，人員生命安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅，防雷減災(zāi)工作顯得尤為重要?，F(xiàn)結(jié)合當(dāng)今防雷的新技術(shù)對(duì)電視臺(tái)綜合雷電防護(hù)思考如下：

1　雷擊知識(shí)概述

總體來(lái)說(shuō)。雷電的產(chǎn)生主要有三種途徑。一是直擊雷。特點(diǎn)是雷電直接作用在室外裸露的設(shè)備或是發(fā)射、接收天線及信號(hào)線路上，造成設(shè)備的損害，直擊雷的峰值電壓很高電流很大，所以破壞性很強(qiáng)。二是感應(yīng)雷。感應(yīng)雷有靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷。靜電感應(yīng)雷是指地面物體與雷云聚集大量的極性相反電荷產(chǎn)生靜電感應(yīng)，在雷云對(duì)地或?qū)α硪焕自崎W擊放電后，云中的電荷就變成了自由電荷，從而產(chǎn)生出很高的靜電電壓。感應(yīng)雷是在雷電閃擊時(shí)，由于雷電流的變化率大而在雷電流的通過(guò)附近金屬物體上形成了一個(gè)很強(qiáng)的感應(yīng)電磁場(chǎng)，當(dāng)遇到金屬構(gòu)的物體中就產(chǎn)生感應(yīng)電流。三是雷電波。有變化的電流就有變化的磁場(chǎng)，當(dāng)產(chǎn)生時(shí)候極大的峰值雷電流，在它周圍的空間出現(xiàn)瞬變電磁場(chǎng)，就會(huì)在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，瞬間就會(huì)產(chǎn)生很高的電壓，而損壞設(shè)備。

2　雷電入侵的路徑

許多電視臺(tái)的發(fā)射設(shè)備都處在高山地帶，就是在平原建立的電視發(fā)射臺(tái)為了達(dá)到更好的覆蓋效果，也需要建設(shè)很高的鐵塔，多數(shù)都在一百米左右，甚至還有更高的混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)射塔。有個(gè)共同的規(guī)律就是都需要在塔上安裝電視發(fā)射天線，通過(guò)饋管引入電視發(fā)射設(shè)備。對(duì)于小城市電視臺(tái)來(lái)說(shuō)，有的建設(shè)在城市市區(qū)內(nèi)，建設(shè)的都是綜合塔，不僅是電視發(fā)射，而且還有廣播、微波天線等，成為廣播電視綜合塔。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)?shù)仉娨暟l(fā)射臺(tái)就是本區(qū)域的制高點(diǎn)，是大地的突起部位，這樣遭雷擊的可能性極大。綜合看，雷電入侵主要有以下路徑：

（1）懸掛在的發(fā)射塔廣播電視發(fā)射天線；

（2）微波發(fā)射接收天線；

（3）衛(wèi)星接收天線；

（4）通過(guò)室外傳輸用的各種信號(hào)線（視頻線、音頻線、控制線、控制線、監(jiān)測(cè)線等）；

（5）室外通信線纜（電話線、網(wǎng)線等）；

（6）引入的電源線電源線；

（7）校時(shí)系統(tǒng)GPS天線。

雷電進(jìn)入的路由主要是上述所述，各臺(tái)情況有一定的差異，應(yīng)視具體情況進(jìn)行考慮。若造雷擊電視臺(tái)設(shè)備將嚴(yán)重受損，無(wú)法正常運(yùn)行，直接影響廣播電視的安全播出。

3　雷電入侵分析

知道雷電入侵的路由，也知道他的危害，許多電視臺(tái)都受到雷電入侵，受到嚴(yán)重的損害，只有分析清楚入侵的原因，才能更好的加以防范。

3.1廣播電視發(fā)射天線

廣播電視發(fā)射天線是安裝在鐵塔的上部份，天線位置高，最容易遭到雷電入侵，應(yīng)該雷電作用在天線上就會(huì)通過(guò)饋管直接引入到發(fā)射設(shè)備上，造成設(shè)備損壞。

3.2外部交流配電線路

室外的配電線路感應(yīng)到雷電后，就會(huì)有電壓沿著配電線線路傳到廣播電視設(shè)備上，重則直接將設(shè)備損壞。所以配電線路的長(zhǎng)短與造雷電入侵的的幾率有很大的關(guān)系。

3.3各種信號(hào)線路

概括為兩部分，一部分是臺(tái)內(nèi)型號(hào)部分，主要有衛(wèi)星接收天線、信號(hào)傳輸線路，臺(tái)內(nèi)的監(jiān)控線路等。第二部分是外來(lái)的線路，有數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)線，有語(yǔ)音通話的電話線路。這些線纜裸露在外面架設(shè)在空中的也好，輻射到地下管道的也罷，只要采用線纜傳輸線路信號(hào)的都容易遭到感應(yīng)雷的入侵，雷擊時(shí)其周圍產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁場(chǎng)，都有可能通過(guò)線纜遭到雷電侵入的可能，電纜層、電纜溝、布線層及電纜井內(nèi)線路的相互之間也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)，造成間接的雷電入侵。

3.4工作接地

電視無(wú)線發(fā)射播出，所需的發(fā)射效率能夠達(dá)到最大的覆 蓋，天線都要掛在很高的位置，在一定的范圍內(nèi)，天線的越高，覆蓋的面越大，傳輸?shù)木嚯x越遠(yuǎn)。要想傳輸?shù)木嚯x遠(yuǎn)，還需要有良好的接地系統(tǒng)，才能保證最大的傳輸距離，這就是發(fā)射所需的工作地線，工作的地線要求在1歐姆以下。地線如果要有雷電入侵時(shí)候，接地線路為高電位，而設(shè)備的某處因某種原因?yàn)榈碗娢?，則地線對(duì)設(shè)備上該點(diǎn)的電位差全部由設(shè)備承受，這實(shí)際上是地線對(duì)設(shè)備某點(diǎn)的過(guò)電壓，地線對(duì)電源線、通信線之間是存在反擊的，這也相當(dāng)于電源與通信線引入雷電，直接將設(shè)備損壞。

4　防護(hù)的范圍

電視臺(tái)的各個(gè)工作區(qū)。防護(hù)范圍主要有：總配電室、分配電盤、發(fā)射設(shè)備、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、節(jié)目制作設(shè)備、廣播電視直播室、微波設(shè)備等。

5　防護(hù)規(guī)劃和設(shè)計(jì)的原則

按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50057-2010）和《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50343-2012）和國(guó)家廣電總局關(guān)于發(fā)布《廣播電視高塔供電、防雷、給排水、通風(fēng)和消防系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)程》并結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，進(jìn)行防護(hù)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，主要遵循以下原則。防止和減少雷電對(duì)電視臺(tái)機(jī)房、播出機(jī)房設(shè)備和制作、直播相關(guān)設(shè)備造成的危害，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的生命安全，保障電視臺(tái)相關(guān)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

（1）實(shí)地踏查。對(duì)要建設(shè)防雷系統(tǒng)的電視臺(tái)要全面進(jìn)行實(shí)地踏查，向氣象部門了解雷電的活動(dòng)規(guī)律，當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境，查閱地質(zhì)資料等。

（2）對(duì)防護(hù)的區(qū)域的廣播電視設(shè)備要進(jìn)行了解，進(jìn)行優(yōu)化分類，便于采取不同的措施進(jìn)行防護(hù)。

（3）電視臺(tái)設(shè)備系統(tǒng)的防護(hù)，要按照綜合防雷系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃和設(shè)計(jì)，堅(jiān)持預(yù)防為主，確保防雷的科學(xué)性和先進(jìn)性。

（4）應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)防雷?，F(xiàn)代防雷技術(shù)強(qiáng)調(diào)全方位防護(hù)、綜合治理、層層防護(hù)。廣播電視系統(tǒng)的防雷是一個(gè)系統(tǒng)工程，必須貫徹整體防護(hù)思想，綜合運(yùn)用分流（泄流）、均壓（等電位）、屏蔽、接地和保護(hù)（箝位）等各項(xiàng)技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)完整的防護(hù)體系，才能取得明顯的效果。

6　具體防護(hù)部位

防雷實(shí)際上是泄雷電的過(guò)程，有的人認(rèn)為鐵塔安裝避雷針就能免遭雷電干擾。其實(shí)不然，避雷針直擊雷保護(hù)裝置，主要是為了保護(hù)免受直擊雷引起的事故及人身安全，把雷電強(qiáng)引入地，將雷電通過(guò)避雷線路引入地下泄放掉。避雷器也是同樣的原理，就是泄掉入侵的雷電。

雷電過(guò)電壓防護(hù)的基本原理是在瞬態(tài)過(guò)電壓的極短時(shí)間內(nèi)，在被保護(hù)區(qū)域內(nèi)的所有導(dǎo)電部件之間建立一個(gè)等電位，將可能產(chǎn)生高達(dá)千安級(jí)的雷電流從電源傳輸線和信號(hào)傳輸線分流或傳導(dǎo)入地。

電源部分：電源部分一般做好三級(jí)防護(hù)，分別在總電源和分電源

盤及設(shè)備前進(jìn)行加裝避雷器件，交流電源線路一般采用逐級(jí)泄流方式進(jìn)行防護(hù)，以保證后端用電設(shè)備不遭受雷電以及各種因素引起的強(qiáng)電流、高電壓的侵害。并且直播間供電線路電源線路加裝防雷，室內(nèi)機(jī)房配電箱加裝防雷器作為第三級(jí)保護(hù)，計(jì)算好通流容量合理配置。

通訊信號(hào)部分：加裝信號(hào)專用防雷器。避雷裝置要廣播電視信號(hào)無(wú)衰減。采用高頻（天饋線）線纜防雷器是專為保護(hù)高頻通信的發(fā)射接收、衛(wèi)星電視接收等系統(tǒng)免遭雷擊及浪涌過(guò)電壓而設(shè)計(jì)的專用的防雷器。電話信號(hào)設(shè)備也容易遭雷擊，因此在電話線路進(jìn)線處加裝電話專用防雷器。

電視發(fā)射部分：發(fā)射機(jī)連接饋管傳輸信號(hào)，饋管來(lái)自發(fā)射塔存在雷電安全隱患，在饋管進(jìn)入發(fā)射機(jī)處加裝饋管接地卡，連接防雷設(shè)備，做好接地處理。

7　接地系統(tǒng)

在保證機(jī)房接地系統(tǒng)的接地電阻符合防雷要求（≤4Ω）的基礎(chǔ)上，還要防止可能存在的由接地系統(tǒng)的多元化而造成的在接地系統(tǒng)中產(chǎn)生電位差，要均壓等電位安裝，防止反擊雷入侵。

8　結(jié)束語(yǔ)

電視臺(tái)是宣傳黨和國(guó)家方針政策的喉舌工具，是連接黨、政府和群眾的橋梁和紐帶，因此播出安全尤為重要，電視臺(tái)是應(yīng)用微電子的領(lǐng)域之一，也是最容易受到對(duì)象，雷擊防護(hù)也是電視臺(tái)安全播出的重點(diǎn)工作，因此，做好預(yù)防雷電入侵，是技術(shù)人員的職責(zé)，通過(guò)學(xué)習(xí)和本單位的實(shí)踐撰寫該文。

［1］李景祿.現(xiàn)代防雷技術(shù)［M］.中國(guó)水利水電出版社.

［2］國(guó)家廣電總局GY/T208-2005.廣播電視高塔供電、防雷、給排水、通風(fēng)和消防系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)規(guī)程.

［3］國(guó)家廣電總局GY50xx-200x.廣播電視工程工藝接地技術(shù)規(guī)范.