廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷擊策略探討

張海燕

摘要 廣播電視是人們休閑娛樂(lè)的主要方式，在人們?nèi)粘Ｉ钪姓紦?jù)著重要地位，確保廣播電視節(jié)目的正常播出，是現(xiàn)代人們生活的一項(xiàng)必然要求。廣播電視發(fā)射臺(tái)作為節(jié)目信息發(fā)射、接收的核心環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)節(jié)目播出質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，確保廣播電視發(fā)射臺(tái)安全十分重要。本文就對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷擊策略展開(kāi)探討，減少雷擊的不良影響。

關(guān)鍵詞 廣播電視；發(fā)射臺(tái)；防雷擊；策略

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）159-0050-01

廣播電視發(fā)射臺(tái)是節(jié)目播出中的一個(gè)核心環(huán)節(jié)，承擔(dān)著信號(hào)的發(fā)射、接受等功能，為確保廣播電視信號(hào)質(zhì)量的優(yōu)良，發(fā)射臺(tái)通常是被建設(shè)在相對(duì)較高位置的，更容易受到雷擊的影響，提高發(fā)射臺(tái)對(duì)雷擊的防范能力，是當(dāng)前廣播電視行業(yè)的一項(xiàng)重要工作。

1 廣播電視發(fā)射臺(tái)雷擊危害概述

在廣播電視發(fā)射臺(tái)所受的雷擊危害中，根據(jù)其危害特點(diǎn)的不同，可以分為以下4類。

一是直擊雷，直接雷是指地面凸起物（比如山峰）與帶電云層間產(chǎn)生的迅猛發(fā)電而形成的一種雷電，其能量相對(duì)較大，如果廣播電視發(fā)射臺(tái)背直擊雷擊中，在會(huì)在瞬間產(chǎn)生200kA的沖擊電流，這種高沖擊電流會(huì)對(duì)發(fā)射臺(tái)產(chǎn)生極大的沖擊電壓波，進(jìn)而毀壞發(fā)射臺(tái)的設(shè)備絕緣，造成絕緣炸裂等后果，同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生巨大的熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)以及機(jī)械效應(yīng)，對(duì)發(fā)射臺(tái)安全造成極大威脅。

二是球形雷，球形雷是指在出現(xiàn)雷暴現(xiàn)象時(shí)，會(huì)直接形成閃電球，其時(shí)間、直徑可以達(dá)到2min、15cm～40cm，此種雷會(huì)隨著氣流波動(dòng)，在近地空區(qū)域中進(jìn)行自由飄動(dòng)，如果在飄動(dòng)過(guò)程中與廣播電視發(fā)射臺(tái)發(fā)生接觸，球形雷就會(huì)爆炸，大面積毀壞發(fā)射臺(tái)，給發(fā)射臺(tái)造成嚴(yán)重?fù)p失，是一種不確定性的危害。

三是雷電感應(yīng)，雷電感應(yīng)包括兩種，一種是靜電感應(yīng)，是由于帶電云層與地面接近到一定程度時(shí)，受地面突起物的誘導(dǎo)，帶電云層會(huì)釋放大量的異性電荷，感應(yīng)會(huì)以雷電波的形式，迅速蔓延到周邊環(huán)境中，其中，發(fā)射臺(tái)就屬于地面突起物的一種。另一種是電磁感應(yīng)，是指在發(fā)生雷擊事故后，產(chǎn)生的雷電流會(huì)導(dǎo)致周邊環(huán)境出現(xiàn)強(qiáng)磁場(chǎng)，在此磁場(chǎng)中的金屬導(dǎo)體在電磁感應(yīng)？下，會(huì)出現(xiàn)高電壓，對(duì)導(dǎo)體形成二次放電，破壞各種電氣設(shè)備。

四是雷電侵入波，此種雷擊危害是由于架設(shè)于空中的輸電線路或者金屬體被雷電擊中，產(chǎn)生沖擊波，這種沖擊波會(huì)順著被雷擊擊中的線路、金屬體進(jìn)行傳播，形成雷電侵入波，當(dāng)接觸到發(fā)射臺(tái)后，就會(huì)破壞發(fā)射臺(tái)中電氣設(shè)備的絕緣防護(hù)，導(dǎo)致電力故障，甚至?xí)斐捎|電事故。

2 廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷擊策略

廣播電視發(fā)射臺(tái)包括多個(gè)組成部分，在防雷擊時(shí)，需要從整體考慮，結(jié)合防雷等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與要求，參照發(fā)射臺(tái)建筑設(shè)施、設(shè)備分布等實(shí)際情況，來(lái)采取切實(shí)有效的防雷擊策略，通常來(lái)說(shuō)，需要做好以下4方面的防雷擊工作。

2.1 發(fā)射塔的防雷擊策略

在廣播電視發(fā)射臺(tái)的建設(shè)中，為確保有足夠的信號(hào)接收范圍，有許多都是直接建立在山頂上的，其本身就具有一定“引雷器”屬性，做好發(fā)射塔的防雷，是最為基本的一個(gè)方面，其策略有以下幾點(diǎn)。

首先，在發(fā)射塔建設(shè)時(shí)，需要嚴(yán)格按照國(guó)家對(duì)建筑物防雷的相關(guān)要求以及標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)大保護(hù)范圍的余量，做好避雷針設(shè)計(jì)，避雷針安裝應(yīng)盡量能夠減輕雷擊二次效應(yīng)。

其次，在發(fā)射臺(tái)建設(shè)時(shí)，還需要重視防雷地網(wǎng)的設(shè)計(jì)，確保防雷地網(wǎng)能夠?qū)讚綦娏髌鸬搅己玫姆至餍Ч?，降低雷擊電流?duì)發(fā)射臺(tái)各設(shè)備造成的傷害，最大程度的確保設(shè)備安全。在鐵塔塔基建設(shè)中，由于發(fā)射臺(tái)所處的環(huán)境大多為石質(zhì)、干燥土壤，其導(dǎo)電能力較低，需要綜合考慮接地網(wǎng)形狀、發(fā)射塔防雷等級(jí)、天線塔類型等諸多方面因素，采取向回填土中加入中性降阻劑等方式，降低接地電阻，確保接地電阻達(dá)到防雷要求，常用的中性降阻劑有木炭屑、食鹽等。一般來(lái)說(shuō)，重要發(fā)射臺(tái)、一般發(fā)射臺(tái)天線塔的接地電阻應(yīng)分別控制在5Ω、10Ω以下。

最后，對(duì)于不在天線塔避雷系統(tǒng)保護(hù)范圍中的建筑物，需要對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)的防雷設(shè)計(jì)，通常采取的多支避雷針保護(hù)方式，如果建筑物所處地形較為突出，容易出現(xiàn)較低的帶電云層，除了避雷針外，還需要設(shè)置消雷器，在建筑物房頂、房角以及圍墻等位置，安裝避雷帶和均壓網(wǎng)，并根據(jù)建筑物布局情況，設(shè)計(jì)合理引流線，引流線數(shù)量不宜過(guò)少，確保引流能力良好。

2.2 電源系統(tǒng)的防雷擊策略

在廣播電視發(fā)射臺(tái)中，絕大部分雷擊都是因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)因素導(dǎo)致的，特別是感應(yīng)雷，容易產(chǎn)生峰值較大的電壓，造成電氣設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p害，是發(fā)射臺(tái)較為常見(jiàn)的一種雷擊事故。

對(duì)此，在廣播電視臺(tái)的防雷中，需要做好供電系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)，通過(guò)分層設(shè)防的方式，減輕供電系統(tǒng)因素導(dǎo)致的雷擊，從而有效降低雷擊事故的發(fā)生，具體措施有2個(gè)方面。

1）對(duì)于電臺(tái)建設(shè)過(guò)程中架設(shè)的高壓線，需要同時(shí)安裝300m～500m長(zhǎng)的避雷線，與避雷線相接的電桿都需要設(shè)置接地裝置，確保雷電可以順利導(dǎo)入大地中。對(duì)于終端電線桿，還需安裝避雷針，預(yù)防雷擊作用于電線桿上。

2）對(duì)于已經(jīng)建設(shè)完成的線路，安裝避雷線是具有一定難度的，對(duì)此，可以通過(guò)采取增設(shè)避雷器、高壓保險(xiǎn)絲的方式，來(lái)將高壓線引起的感應(yīng)雷電流及時(shí)有效的排放出去，降低感應(yīng)雷危害的發(fā)生，其中，避雷器應(yīng)當(dāng)安裝的位置是高壓線終端桿與終端桿的一、三或二四電線桿上。高壓保險(xiǎn)絲安裝的位置應(yīng)當(dāng)是第三或第四根電線桿上。

2.3 室內(nèi)設(shè)施的防雷擊策略

室內(nèi)設(shè)施是發(fā)射臺(tái)的核心組成部分，也是較為容易損壞的部分，其防雷策略主要包括以下3個(gè)方面。

一是等電位防雷，結(jié)合室內(nèi)設(shè)備的具體放置情況，來(lái)設(shè)計(jì)合理的接地網(wǎng)，使用銅線作為接地網(wǎng)線，并與室外地網(wǎng)間通過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接在一起，構(gòu)成等電位環(huán)境，避免出現(xiàn)室內(nèi)電位過(guò)高，損害設(shè)備。

二是做好設(shè)備接地處理，對(duì)于室內(nèi)設(shè)施的各種接地，包括電源接地、工作線接地以及外殼接地、內(nèi)屏蔽接地等，都應(yīng)當(dāng)采取統(tǒng)一的接地方式，并與是房間地網(wǎng)就近連接在儀器。

三是做好建筑金屬物的防雷，對(duì)于設(shè)備中的各種金屬物，比如暖氣管、鋁合金窗、橋架等等，其本身都是一種導(dǎo)體，需要通過(guò)母線來(lái)直接與地網(wǎng)、接地體等連接，且需遵循就近連接的原則，避免金屬物引發(fā)感應(yīng)電流。

2.4 室外引入線的防雷擊策略

在廣播發(fā)射臺(tái)中，有許多室外引入線，包括發(fā)射設(shè)備饋線、照明系統(tǒng)電源線、通信線、音視頻信號(hào)傳輸線以及其它的管道、固定架等，這些室外引入線都很容易將感應(yīng)雷、感應(yīng)電壓引入到室內(nèi)，造成設(shè)備的損壞，所以，必須做好室外引入線的防雷，其可以采取的策略有以下2個(gè)方面。

1）對(duì)于饋線，要做好兩端的接地，在引入室內(nèi)前，應(yīng)當(dāng)在室外就近接入入到地網(wǎng)中，對(duì)于固定架、過(guò)橋線以及吊饋管鋼絞線等，不能排列在一起，彼此間需要有一定間距，并且要進(jìn)行接地處理。

2）對(duì)于設(shè)備其它各種引入線，需要使用屏蔽電纜，在引入線進(jìn)入室內(nèi)前，將其屏蔽層就近接入地網(wǎng)中。在條件許可的情況下，應(yīng)當(dāng)將引入線先埋入地下10m，再引入室內(nèi)。

3 結(jié)論

綜上所述，雷擊是威脅廣播電視發(fā)射臺(tái)安全運(yùn)行的重要因素，做好發(fā)射塔防雷擊工作，對(duì)廣播電視工作的順利進(jìn)行有著重大意義。因此，正確認(rèn)識(shí)廣播電視發(fā)射臺(tái)所受的雷擊災(zāi)害，對(duì)發(fā)射臺(tái)各個(gè)組成部分加強(qiáng)防雷設(shè)計(jì)，提高各個(gè)部門的防雷能力，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)射臺(tái)整體防雷水平的提升，對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)信號(hào)正常發(fā)射、接收等起著重要保障作用。