廣播電視發(fā)射臺站雷擊電磁脈沖防護技術(shù)的相關(guān)探討

魚建飛

摘 要：在各類型的干擾中，電磁干擾對廣播電視發(fā)射臺站設(shè)備的危害尤為嚴重。對此，本文從雷電靜電感應(yīng)、磁感應(yīng)對廣播電視臺發(fā)射臺站設(shè)備的危害進行了簡單的研究，之后提出了一些有針對性的防護技術(shù)，如等位連接、屏蔽、機房位置選擇、電源系統(tǒng)保護安裝等技術(shù)，這些技術(shù)的出現(xiàn)為廣播電視發(fā)射臺站設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行提供良好的保障。

關(guān)鍵詞：發(fā)射站臺 雷擊電磁脈沖 防護技術(shù)

中圖分類號：TN925 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）09（c）-0139-02

隨著社會的不斷發(fā)展，我國科學技術(shù)水平逐漸提高，廣播電視發(fā)射站臺設(shè)備數(shù)字化技術(shù)與智能化的不斷推進，雷電電磁脈沖干擾的影響也越來越突出，經(jīng)常造成嚴重的設(shè)備損壞事件，對于廣播電視臺的安全播出與運行造成了很大的影響。對此，本文提出了廣播電視發(fā)射設(shè)備集成化電路廣泛應(yīng)用易受雷電干擾的現(xiàn)實，之后介紹了雷電對發(fā)射臺站內(nèi)設(shè)備的危害方式及臺站對雷擊電磁脈沖的防護措施，可以有效地提升臺站設(shè)備的運行質(zhì)量與效率。

1 雷電對發(fā)射臺站內(nèi)設(shè)備的危害方式

1.1 靜電感應(yīng)

雷雨云中分布著大量的電荷，這些電荷會產(chǎn)生較強的靜電場。如果在雷云所覆蓋的各種金屬物體中，特別是金屬導體，那么金屬導體就會產(chǎn)生大量的異性點電荷。當雷云消失、移動時，這些金屬導體就會因為電荷的聚集形成了靜電電壓。這些電壓不能得到長時間的保存，必須要放電，那么其在放電時就會產(chǎn)生脈沖電流，沿著金屬導體入侵設(shè)備，造成設(shè)備的損壞。

1.2 磁感應(yīng)

當磁場的強度大于2.4Hz時，就會造成非常嚴重的電子設(shè)備損壞現(xiàn)象，如果雷擊地點接近臺站設(shè)備，那么就會導致設(shè)備在運行時出現(xiàn)故障問題。再加上各類型的電源導線在進入臺站時，廣播電視臺主要采用架空布設(shè)，當發(fā)生雷擊現(xiàn)象時，整個設(shè)備在運行時產(chǎn)生的電壓概率會大于雷電的直接擊中，從而產(chǎn)生磁感應(yīng)。據(jù)研究表明，1km處的閃電在擊中架空線時，設(shè)備會產(chǎn)生3kV以上的感應(yīng)電壓，就會對設(shè)備的穩(wěn)定運行造成非常嚴重的影響。

2 發(fā)射臺站雷擊電磁脈沖防護技術(shù)

雷擊電磁脈沖有著“無孔不入的”的特點，能否有效地對廣播電視發(fā)射臺站進行保護不僅僅完善現(xiàn)有的防雷擊保護技術(shù)，同時還應(yīng)該根據(jù)不同類型的雷擊電磁脈沖使用有針對性的技術(shù)進行防護，主要體現(xiàn)在以下兩點。

2.1 臺站對輻射性雷擊電磁脈沖的防護技術(shù)

（1）等電位連接技術(shù)。等電位連接是現(xiàn)代防雷技術(shù)中重要組成部分，該技術(shù)在廣播電視發(fā)射臺站中的應(yīng)用可以有效地 減少雷電流所引起的電位差現(xiàn)象，并在臺站設(shè)備內(nèi)部施工導線安裝，從而起到保護的作用。在對臺站設(shè)備進行等電位連接過程中，需要在設(shè)備的外部空間安裝防雷裝置與建筑物金屬器件，并將臺站設(shè)備中的導線、電器裝置、設(shè)備機殼等進行連接，形成一個相對完整的電壓網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)臺站設(shè)備均壓等電位。

（2）屏蔽技術(shù)。屏蔽技術(shù)在廣播電視發(fā)射臺站設(shè)備中的應(yīng)用可以以金屬遮體為基礎(chǔ)進行設(shè)備電壓阻隔，從而減少設(shè)備在運行期間出現(xiàn)衰減電磁干擾、過電壓能量的現(xiàn)象發(fā)生。在對發(fā)射站臺設(shè)備遮蔽過程中，可以使用建筑鋼筋、金屬門窗、架構(gòu)、地板等進行連接，形成一個“法拉第籠”對整個臺站設(shè)備進行遮蔽，避免其在運行時遭受雷電侵襲，為整個設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行提供良好的保障。在對設(shè)備屏蔽過程中，還可以根據(jù)設(shè)備的耐過壓能力對整個設(shè)備的運行現(xiàn)狀進行分析，之后再通過多級屏蔽技術(shù)進行防護操作，并保證其接近設(shè)備電磁波[1]。

在對設(shè)備中電纜屏蔽時，還應(yīng)該注意以下兩點：首先，屏蔽設(shè)備中的管線接地，并根據(jù)用戶的需求通過地下纜線的形式入戶。在纜線入戶過程中，要在纜線中鋪設(shè)金屬護層，從而增加纜線的防雷擊效果。通過對纜線測量得出，纜線在入戶時，可以通過高頻干擾電壓降級數(shù)量級進行接地操作；其次，通過金屬網(wǎng)絲網(wǎng)編織的形式將電纜進行屏蔽。這種屏蔽方式有著輕巧、便捷等優(yōu)勢，在各類型設(shè)備防雷擊中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的成績，可以有效地保證臺站設(shè)備安全、穩(wěn)定地運行下去。

（3）機房位置選擇。在機房位置選擇過程中，應(yīng)該做好入侵電流、電壓分布的規(guī)矩管理工作。如果當臺站設(shè)備遭受電擊，那么有95%以上的電流都會流入到機房立柱中，電流會集中在外墻，室內(nèi)的磁場強度也會逐漸增加，這對于設(shè)備的運行來說造成了很大的影響。因此，在機房位置選擇時，應(yīng)該將臺站的機房位置放在建筑物的中間位置，因此建筑物中間的磁場最小。

雷電電流有著極大的峰值和徒度，當電流擊中某件物體時，該物體的周圍會產(chǎn)生大量的電磁場，電場中的導體也會出現(xiàn)非常大的波動現(xiàn)象。如果臺站設(shè)備在該環(huán)境中運行，那么整個設(shè)備的下線附近的電子設(shè)備的金屬環(huán)會出現(xiàn)電流下引現(xiàn)象，損壞電子設(shè)備的內(nèi)部元件。因此，在機房位置選擇過程中，應(yīng)該盡量遠離外墻柱。

2.2 臺站對傳導性電磁脈沖波的防護技術(shù)

（1）電源防雷系統(tǒng)安裝技術(shù)。在對電源防雷系統(tǒng)安裝過程中，首先要做好設(shè)備電壓嵌位測量工作，保證嵌電壓接近電源設(shè)備，保證整個設(shè)備可以在持續(xù)高壓的狀態(tài)運行下去；其次，做好電源設(shè)備保護裝置運行速度的控制工作，保證設(shè)備會在雷電過電壓波峰的前沿啟動吸嵌位的狀態(tài)運行下去；最后，在對電源防雷系統(tǒng)安裝時，要保證整個系統(tǒng)不會影響電路的正常工作。當電路處于縱向運行時，線路中的電阻就會逐漸增加，而橫向其中的抗組就會減少。不管是哪一種運行方式都可以有效地滿足電路在防雷系統(tǒng)運行中的需求。

（2）電源防雷保護器安裝技術(shù)。廣播電視發(fā)射臺站電源系統(tǒng)防雷保護器在安裝過程中需要按照分類保護的原則進行安裝。由于發(fā)射設(shè)備中的集成元件較多，整個設(shè)備在運行時，其中的末級脈沖輸出殘壓限制在2倍額定電壓中。因此，在其實際安裝過程中，可以在電源防雷保護器中設(shè)置三級保護裝置，并在總配電柜中設(shè)置一級流量保護器，并將一次保護器的電壓控制在1000V左右；之后在分配柜中設(shè)置二級保護器；對于三級保護器來說，可以通過細保護的形式對整個設(shè)備進行保護，并將其安裝在整個設(shè)備的前端，只有這樣才能為設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行提供良好的保障。

（3）信號線路防雷保護器技術(shù)。廣播電視發(fā)射臺站設(shè)備在運行期間，常常會受到雷電的影響導致整個設(shè)備中的雷電瞬變電磁場，并在整個設(shè)備中的通信線路及回路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓。如果電子設(shè)備對過壓、過流的承載能力較差，那么就會直接損壞整個設(shè)備的接口電路，對設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行造成了很大的影響。要想從根本上解決這一問題，就應(yīng)該加強設(shè)備電源系統(tǒng)的保護，并在設(shè)備信號的防雷保護器中進行通信線路串聯(lián)，只有這樣才能起到保護設(shè)備的作用。當設(shè)備保護器的兩端線路在運行時，整個線路會處于磁場耦合狀態(tài)[2]。對此，專業(yè)技術(shù)人員在開展信號線路防雷保護器安裝工作時，應(yīng)該做好線路耦合回路面積的控制工作，盡量縮短回路面積，之后再通過雙絞線進行安裝，從而起到保護的作用，促進廣播電視臺站的發(fā)展。

3 結(jié)語

造成廣播電視發(fā)射器臺站雷害影響因素是多方面的，再加上廣播電視發(fā)射臺站處于高山位置，其在實際運行期間常常會遭受電擊造成停播、設(shè)備損害等現(xiàn)象。要想從根本上解決這一問題，廣播電視臺就應(yīng)該提高對臺站設(shè)備防雷保護的重視，選擇合理的機房位，加強等電位連接，做好電源系統(tǒng)保護安裝與信號線路防雷保護器的安裝工作，只有這樣才能為臺站設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行提供良好的保障。

參考文獻

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