廣播電視發(fā)射站防雷技術(shù)探析

■文/于 疆

廣播電視發(fā)射站防雷技術(shù)探析

■文/于 疆

廣播電視發(fā)射站能夠便于居民在觀看電視節(jié)目時(shí)接受良好信號(hào)，為此應(yīng)當(dāng)合理地選擇搭建方位，以此來保證無線電信號(hào)的正確傳送和接收。但是由于信號(hào)發(fā)射站內(nèi)含有很多的電子設(shè)施，容易導(dǎo)致雷擊從而引發(fā)災(zāi)難，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，不利于人民的生活安定。對(duì)此，本文從多方面展開探討和分析，研究如何提高廣播電視發(fā)射站的防雷技術(shù)，維護(hù)發(fā)射站的安全穩(wěn)定。

廣播電視發(fā)射站；防雷技術(shù)；措施探討

廣播電視發(fā)射站主要應(yīng)用于接收、發(fā)射信號(hào)，豐富人們的信息交流方式，為人們的生活交談提供方便，其還作為保障一個(gè)公司正常工作的基礎(chǔ)需求，由此更應(yīng)該注重提高廣播電視發(fā)射站的防雷技術(shù)。目前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)廣播電視發(fā)射站能夠接收更多強(qiáng)度及種類的信號(hào)，專門為其配備了許多全新的電子設(shè)施，但是，同時(shí)增長了發(fā)射站受到雷擊的機(jī)率，對(duì)此需要采用合理有效的防雷技術(shù)，盡可能地減輕由雷擊所造成的人員傷害和經(jīng)濟(jì)損失。

1.雷電對(duì)發(fā)射站造成的現(xiàn)實(shí)危害

雷電是自然界當(dāng)中一種具有巨大影響力和破壞力的現(xiàn)象，其能夠在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生百萬伏特的沖擊電流，而該電流同時(shí)能產(chǎn)生具有巨大影響力的熱效應(yīng)等物理現(xiàn)象，且危害范圍極廣。因此，其對(duì)廣播電視發(fā)射站能夠穩(wěn)定發(fā)射和接收信號(hào)造成很大影響。又因?yàn)閺V播電視發(fā)射站的搭建位置多半選取在地勢略高的地區(qū)，這也在一定程度上增加了其遭受雷擊的概率。由于其自身的特殊性和重要性，發(fā)射站會(huì)因承受了雷擊而造成其內(nèi)部電子設(shè)備無法正常工作，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生巨大經(jīng)濟(jì)損失?，F(xiàn)對(duì)雷擊所帶來的主要危害做出以下概括分析。

為保障現(xiàn)實(shí)生活中的供電需求，通常會(huì)在地底下鋪設(shè)電纜，但有些電纜未經(jīng)屏蔽保護(hù)，故而容易受到雷電電流的影響，雷電一旦擊中搭建在戶外的電力線路，便很容易損壞各種相互連接作用在一起的電氣設(shè)備。

雷電電流通過地線時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的壓降，很容易使得發(fā)射站內(nèi)所配備的各種電子設(shè)備受到電流反擊的影響，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)損失。雷電擊中避雷針后會(huì)產(chǎn)生電流，電流再經(jīng)地線流入大地，從而引發(fā)地網(wǎng)電位的不均分布，致使局域地區(qū)的電位呈非正常增長的趨勢，對(duì)二次設(shè)施產(chǎn)生地電位影響。

雷電在沿著信號(hào)電路流入時(shí)，容易導(dǎo)致異常的電磁場產(chǎn)生，而該電磁場會(huì)致使傳遞信號(hào)的電纜產(chǎn)生一定強(qiáng)度的過電壓，損害低壓電氣設(shè)施，更有甚可能引發(fā)爆炸，危及人們的生命安全并造成經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失。

2.初步思考，提出解決對(duì)策

2.1 防雷電磁屏蔽膜的合理使用

由于廣播電視發(fā)射站經(jīng)常被應(yīng)用于傳送信號(hào)和數(shù)據(jù)，所以組成其各部分的線纜結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，如果布置不合理則很有可能發(fā)生嚴(yán)重的電磁感應(yīng)干擾，故而應(yīng)當(dāng)尤其注重防止各線路間出現(xiàn)互相干擾，例如同種類的信號(hào)線。

如果用防雷電磁屏蔽膜包裹信號(hào)傳送線的接口，不僅可以有效屏蔽各種引線上的電磁脈沖，還能夠使得信號(hào)正常傳送。

將各種天饋線收集在一起然后接地，并構(gòu)建走線橋架起到屏蔽作用，使得線纜的走線標(biāo)準(zhǔn)化，在線纜的接口處裹上防雷屏蔽膜，將橋架的左右兩端連接到接地網(wǎng)上，同時(shí)注意每間隔大約6米需要將天饋線與塔體連接接地，將塔腳處的接線端鉚接后使得其絕緣化，在天饋線上裝備防雷器，避免出現(xiàn)鐵塔引雷造成電子設(shè)備損壞。

2.2 焊接接地網(wǎng)

在對(duì)整體進(jìn)行焊接接地網(wǎng)時(shí)可以采用鍍鋅扁鋼，需事先在鐵塔四個(gè)端腳處加固石墨塊。由于石墨屬于非金屬，具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐腐蝕性，在有較大的電流通過時(shí)可以作為阻值很高的電阻使用，且抑制大電流所產(chǎn)生的沖擊，從而避免反向擊穿，其在生活生產(chǎn)等實(shí)際應(yīng)用中能夠盡可能地減少環(huán)境以及氣候?qū)ψ陨淼挠绊?，明顯地降低接地電阻。搭設(shè)共同接地網(wǎng)能有效減小機(jī)房和鐵塔間因?yàn)榻拥鼐W(wǎng)相互獨(dú)立而在電位上產(chǎn)生的差值，以此來加速釋放雷電所產(chǎn)生的電流。

2.3 多方面的綜合保護(hù)措施

在接入變壓器前，高壓的電力電纜實(shí)際上充當(dāng)架空電纜，由于其大多都直接與陽光、空氣等接觸，在受到雷擊時(shí)，容易瞬間承受極大電流的流過。因此，采用一級(jí)防雷措施，利用防雷器能瞬間釋放雷電流的功能，從而對(duì)供電變壓器等各種電子設(shè)施的輸入端口都裝置了電源防雷器，引進(jìn)德國的先進(jìn)技術(shù)，使得可以通過觀察故障燈的變化從而及時(shí)了解各類電子設(shè)施的工作狀態(tài)，判斷其是否發(fā)生故障。在實(shí)際生活中要適時(shí)對(duì)防雷器進(jìn)行檢修和更換。

此外，還可以采用二級(jí)防雷措施，利用德國的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)殘留電壓進(jìn)行過濾消除，進(jìn)一步防止雷電波過電壓流入電子設(shè)施。由于用于供電的各線路相互分離、互不干擾，可以使得其安裝的位置放置在電源輸入端的附近，且本著就近的原則，將接地線與等電位排相連，避免雷電流出現(xiàn)交叉釋放。

2.4 對(duì)雷電保護(hù)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控

為實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電保護(hù)裝置進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，需要構(gòu)建一個(gè)由監(jiān)控中心、探測器以及信號(hào)收集器組成的系統(tǒng)。利用探測器對(duì)雷電保護(hù)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行時(shí)刻檢測，再利用信號(hào)收集器將數(shù)據(jù)信息整理后傳送到控制中心，一旦出現(xiàn)異常能夠及時(shí)報(bào)警，且啟動(dòng)事先安置好的防雷設(shè)施，減少雷電的損害。也可以在雷電到來之前，利用控制中心將與其他線路相連接的需要保護(hù)的設(shè)施的電源斷開，再次啟動(dòng)雷電保護(hù)裝置進(jìn)行防護(hù)。

在對(duì)防雷系統(tǒng)進(jìn)行構(gòu)建時(shí)，其各項(xiàng)要求應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并能夠完成相關(guān)氣象部門的檢驗(yàn)，以此來防止雷擊對(duì)廣播電視站所造成的損害。

3.具體的防雷技術(shù)要求和措施

3.1 進(jìn)行接地保護(hù)

在進(jìn)行防雷時(shí)應(yīng)當(dāng)首先對(duì)廣播電視站中具有金屬外殼的設(shè)施進(jìn)行接地保護(hù)。為減輕相關(guān)設(shè)備因接地而產(chǎn)生的影響，在低頻設(shè)備中一般應(yīng)用單點(diǎn)接地，對(duì)高頻設(shè)備則需要應(yīng)用多點(diǎn)接地，由此實(shí)現(xiàn)在不受接地的影響下，避免接地裝置影響電子設(shè)備正常運(yùn)行。在設(shè)計(jì)接地線時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地選取合理線路長度，同時(shí)其材質(zhì)上要求選取直徑略大的材料，以此來保障短路電流的正常釋放。

3.2 減輕雷電直擊產(chǎn)生的損害

為減輕雷電直擊而產(chǎn)生的損害可以合理利用避雷針，但因?yàn)槔纂娫诜烹姇r(shí)容易受到很多外界因素的干擾，所以避雷針不能完全保障發(fā)射站內(nèi)電子設(shè)施的安全。故而，還應(yīng)聯(lián)系實(shí)際的環(huán)境需求，合理地設(shè)置避雷針的防護(hù)范圍，此時(shí)可以設(shè)定其繞擊率為1%，此外還應(yīng)對(duì)避雷針的高度需求進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。

當(dāng)雷電的放電位置距離地面較近時(shí)，可能會(huì)致使周邊空氣中的電場進(jìn)行局部集中，從而影響雷電先導(dǎo)放電的流程，使得雷電向避雷針產(chǎn)生放電，避雷針經(jīng)由接地裝置可以讓雷電電流流入大地，以此來完成對(duì)電子設(shè)備的保護(hù)，該原理也能夠幫助避雷針適應(yīng)任何場地的防雷工作。在使用避雷針進(jìn)行線路防雷時(shí)，為避免雷電產(chǎn)生的過電壓會(huì)破壞線路，對(duì)線路整體上的耐過壓要求較高。在實(shí)際工作中，為達(dá)到使雷電電流能及時(shí)釋放的目的，需要保證避雷針能良好接地，避免因避雷針上的電位升高而導(dǎo)致線路出現(xiàn)反向擊穿。故而，一般將避雷針應(yīng)用于建筑物防雷。在應(yīng)用避雷針達(dá)到防雷目的時(shí)，也應(yīng)事先對(duì)周邊地區(qū)的環(huán)境狀況作出調(diào)查，如果該地區(qū)容易受到大風(fēng)的侵襲，則要對(duì)避雷針進(jìn)行加固，防止避雷針因受大風(fēng)的影響而出現(xiàn)折斷或脫落，不利于避雷針充分發(fā)揮其作用。

3.3 決定雷電防護(hù)工作正常運(yùn)行的重要因素

依照對(duì)建筑物進(jìn)行防雷的標(biāo)準(zhǔn)及防護(hù)要求，構(gòu)建防雷分區(qū)的設(shè)計(jì)思想，例如：由雷電產(chǎn)生的電磁脈沖因?yàn)榈貐^(qū)的差異性在強(qiáng)度上存在不同，因此在設(shè)計(jì)前應(yīng)當(dāng)首先注意到這一點(diǎn)，并根據(jù)不同地區(qū)的特點(diǎn)進(jìn)行防雷區(qū)劃分，然后將防雷區(qū)的等電位連接起來，在連接時(shí)盡可能利用金屬物或者直線連接。若信號(hào)電路不能用直線相連時(shí)，則需在劃分好防雷區(qū)后再聯(lián)系實(shí)際情況選取合理的防雷器材，由實(shí)際經(jīng)驗(yàn)可得該方案能有效抑制雷擊的影響。在對(duì)地網(wǎng)的鋪設(shè)路線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)等電位間的相連，應(yīng)將各接地線以及機(jī)房統(tǒng)一連接，最大化實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)間所產(chǎn)生的電位差。

4.結(jié)語

對(duì)廣播電視發(fā)射站進(jìn)行防雷保護(hù)的工程迫在眉睫，其防雷思想的主線應(yīng)當(dāng)是最大化實(shí)現(xiàn)各設(shè)施間的等電位，現(xiàn)如今主要應(yīng)用接地等方式開展防雷工作。在對(duì)廣播電視發(fā)射站進(jìn)行防雷時(shí)，首先應(yīng)該對(duì)該地區(qū)的地理位置以及環(huán)境特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)查研究，結(jié)合設(shè)備自身的性能特點(diǎn)，最終選出合理的防雷措施。此外，要注意對(duì)所有電子設(shè)備進(jìn)行定期檢查，排除故障問題，保障廣播電視發(fā)射站能夠穩(wěn)定開展工作。

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(作者單位：新疆廣電局91620臺(tái))

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1671-0134（2017）06-105-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.06.034