論高山廣播電視發(fā)射臺的防雷技術

張慶軍

摘 要：本文介紹了高山廣播電視發(fā)射臺的雷電危害類型，并提出了幾條提升發(fā)射臺防雷的技術，以期對高山電臺的防雷技術有所提高，進一步提高高山發(fā)射臺的穩(wěn)定性和可靠性。隨著計算機科學技術和信息化的發(fā)展，電視發(fā)射臺的主要設備儀器都是基于現(xiàn)代化微電子信息技術的，這些技術極大地提高了電視轉播系統(tǒng)的高效可靠和安全性。但是正是由于其依托于電子設備，雷電雷擊現(xiàn)象對電視轉播系統(tǒng)構成了很大的威脅，特別是對于高山電視發(fā)射臺，是其必須解決的一個關鍵問題。

關鍵詞：廣播電視發(fā)射臺；高山；電子設備；防雷技術

在所有自然現(xiàn)象中，雷電由于放電時間短、釋放能量大等特點，所以，當發(fā)生雷電現(xiàn)象時，如果廣電電視機房沒有做好相應的防雷措施，在遭受雷擊時所造成的破壞是十分驚人的，必然致使設備嚴重損壞，廣播電視信號中斷，進而產(chǎn)生嚴重的社會影響。由于廣播電視設備的重要性，必須首先要有雷電防護的意識，重視必要的雷電防護技術，這樣才可以有效地保護廣播電視發(fā)射信號的安全發(fā)射和工作人員的身體安全。本文從雷電對高山廣播電視發(fā)射臺的危害入手，層層深入，探討出雷電防護的技術。

1 高山廣播電視發(fā)射臺的雷電危害類型

雷電對于高山廣播電視發(fā)射臺的儀器設備系統(tǒng)造成破壞的形式有很多種，概括起來大致有以下幾種。

1.1 電磁感應破壞

在雷電天氣，往往伴隨雷電對大地和雷云之間的放電雷擊現(xiàn)象。當發(fā)生這種情況后，就會對其附近埋在大地的電纜傳輸線、地上的相關電線和設備儀器產(chǎn)生一定程度的電磁感應破壞，特別是對電纜電線上串聯(lián)或并聯(lián)的電子設備儀器造成很大的損害。

1.2 雷電浪涌破壞

當發(fā)射臺電子系統(tǒng)設備遭受雷電襲擊后，時常會出現(xiàn)通訊電路和電源設備內部電流浪涌，這是我國電臺轉播系統(tǒng)遭受雷電破壞中最為常見的一種形式?？梢姺烙纂妼τ谵D播臺電子設備的電流浪涌破壞是十分必要的。

1.3 沖擊波破壞

沖擊波對轉播臺的破壞是十分嚴重的，雷電現(xiàn)象中沖擊波往往造成轉播臺系統(tǒng)設備、供電線、變壓器等設備的電波沖擊破壞。主要是因為，信號電子設備的電壓承受能力是十分有限的，而雷電所產(chǎn)生的沖擊波很容易超過這個限值。所以沖擊波破壞問題是非常嚴重的。

1.4 雷電通過架空管線侵入破壞

高山臺廣播電視發(fā)射機房主要采用有線網(wǎng)絡的架空管線，在發(fā)生雷電現(xiàn)象時，在大的范圍內會形成巨大的電場，而在架空管線接近終端位置時，其成分主要為水平電場，感應電荷更容易集中在電場突出物體上，使其周圍的電場強度明顯提高，架空管線的突出部分最容易因放電而遭受雷擊。在發(fā)生雷電時，如果架空管線遭遇雷擊引起設備過電壓，十分容易嚴重損壞廣電設備。

1.5 雷電通過發(fā)射鐵塔和天饋線侵入破壞

通常情況下，發(fā)射鐵塔高度是70～110 m。在發(fā)生雷電時，雷電擊中鐵塔上的避雷針，其產(chǎn)生的電流會沿著鐵塔經(jīng)過接地設備流入地下，從而造成地網(wǎng)的電位明顯升高，設備和機房地網(wǎng)之間的電位差變大，形成地電位反擊，造成設備嚴重損壞。由于天饋線是同軸電纜，在發(fā)生雷擊時會產(chǎn)生很高的感應電流，由此產(chǎn)生的感應電流經(jīng)過天饋線進入機房，也會造成機房設備嚴重損壞。

2 提升高山廣播電視發(fā)射臺的防雷能力的若干技術，可分為室外和室內兩套：

2.1室外的設備防雷技術

2.1.1 預留接地孔

要做好防雷，在進行施工時，鐵塔頂部天線平臺、鐵塔中間以及鐵塔基礎上都要相應的預留接地孔，或者用加長型螺栓代替塔身螺栓作為接地點。由于鐵塔高度一般都很高，所以當鐵塔相鄰的兩個接地點的距離>60 m時，就需要在兩個結點之間添加一個接地點，同時為了分散雷電流，需要保證連接點的分散性和數(shù)量，而且機房地網(wǎng)和鐵塔地網(wǎng)之間需要每隔3～5m進行一次相互連接，但是要保證不少于兩處進行相互連通。為了防雷擊，機房要把信號接收天線在內的所有天線的接地全部焊接在一起，然后再在天線豎桿上安裝避雷針，而避雷針要采用合理的高度，只有這樣才能起到保護天線設備的作用。

2.1.2 安裝避雷針

為了有效避免雷電直擊，最簡單有效的辦法通常是在天饋系統(tǒng)中安裝避雷針。安裝避雷針后，當天饋系統(tǒng)遭遇直擊雷時能夠將雷電產(chǎn)生的電流全部引入到地下。避雷針一般由不銹鋼或鍍鋅鋼管制成，其厚度>3 mm，直徑范圍是25～40 mm，同時要保證保護半徑為其高度的1.5倍。建立一個輻射式的防雷地網(wǎng)一般要以機房和鐵塔為中心，先要挖一個50 cm的地溝，然后將4根2 m左右的鍍鋅角鐵釘釘入地下，間距為20 m，將其與扁鐵焊接到一起，同時與鐵塔和機房進行接地連接，并對焊接口進行防腐處理。

2.2 室內設備的防雷技術

由于高山轉播臺的室內設備都是弱電設備，因此其室內防雷技術主要是防止設備過電壓技術。

2.2.1 數(shù)據(jù)傳輸介質

在室內，連接各終端通訊設備時候，最好選擇光纖作為數(shù)據(jù)傳輸主要介質，這樣不但能保證通訊電路的準確度和靈敏度，還能保證很大的安全問題。

2.2.2 等電位連接

發(fā)生雷擊現(xiàn)象后，往往伴隨強大的電流通過儀器設備接地進入大地，然后形成電位的放射性分布現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會對周圍電子設備造成電位差，形成反擊破壞。避免這種方法的有效措施是，裝置等電位連接線，從而消除設備之間的電勢差。等位線的連接能有效避免信號線，電源設備、電子儀器之間的過電壓現(xiàn)象。

2.2.3 屏蔽干擾

當發(fā)生雷擊現(xiàn)象后，往往會對電子信號儀器產(chǎn)生電磁等一系列干擾情況，給系統(tǒng)造成浪涌電壓和浪涌電流現(xiàn)象。因此有必要給系統(tǒng)設備安裝有效的防干擾屏蔽裝置，特別是在信號線路始端和終端安裝過電流保護裝置，從而減少系統(tǒng)信號設備的浪涌電壓和過電流情況的發(fā)生。

2.2.4 設置電壓保護器

通過電子設備的電源線入侵是雷電現(xiàn)象侵害的主要入口，所以為避免這種破壞的入侵，在重要設備的電源線入口處，安裝有效的過電壓保護裝置是十分必要的。減少雷電現(xiàn)象對弱電設備電源入口線的入侵可很大程度上抑制浪涌電壓產(chǎn)生的破壞作用。

3 結語

在雷電襲擊下，不僅會影響廣播電視發(fā)射臺的正常運行，而且也會引發(fā)一系列系統(tǒng)安全隱患問題和影響正常傳輸廣播電視節(jié)目。應該根據(jù)不同入侵方式以及不同雷電的特點，來進行雷電防護保護，有效的防雷措施對廣播電視發(fā)射機房有很大的益處。