廣播電視發(fā)射臺(tái)雷擊危害及防雷方法分析

王廣鑫

摘 要 當(dāng)前廣播電視仍然是大眾主要的休閑娛樂(lè)方式和信息傳遞的主要工具，為了確保廣播電視節(jié)目的安全播出，需要保證廣播電視發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)行。廣播電視發(fā)射臺(tái)承擔(dān)著節(jié)目信息發(fā)射和接收的重要任務(wù)，而且廣播電視發(fā)射臺(tái)多處于較高的位置，這就導(dǎo)致其容易受到雷擊危害，影響其正常運(yùn)行。因此需要做好廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷工作，采取有針對(duì)性的方法和措施來(lái)全面提高發(fā)射臺(tái)的防雷水平，確保廣播電視節(jié)目的播出質(zhì)量。本文從廣播電視發(fā)射臺(tái)雷擊的危害入手，分析了廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷的具體方法，并進(jìn)一步對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷工作中需要注意的問(wèn)題進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞 廣播電視發(fā)射臺(tái)；雷擊；危害；防雷方法

中圖分類(lèi)號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）199-0083-02

在廣播電視節(jié)目播出過(guò)程中，廣播電視發(fā)射設(shè)備作為其中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，與廣播電視信號(hào)質(zhì)量息息相關(guān)。為了確保廣播電視信號(hào)的質(zhì)量，廣播電視發(fā)射臺(tái)通常會(huì)建設(shè)在較高的位置，這也增加了其雷擊的可能性。一旦廣播電視設(shè)施和設(shè)備受到雷擊的侵襲，就會(huì)影響信號(hào)的發(fā)射和接收，因此必須做好廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷工作，針對(duì)雷擊危害來(lái)采取切實(shí)可行的防雷方法，保證廣播電視發(fā)射臺(tái)安全、可靠的運(yùn)行。

1 廣播電視發(fā)射臺(tái)雷擊危害

1.1 直擊雷

直擊雷的能量較大，當(dāng)直擊雷作用廣播電視發(fā)射臺(tái)時(shí)，將會(huì)在瞬間產(chǎn)生較大的沖擊電流，損毀發(fā)射臺(tái)的發(fā)射機(jī)等相關(guān)設(shè)備，同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生巨大的熱效應(yīng)、電磁效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，嚴(yán)重威脅發(fā)射臺(tái)的設(shè)備安全。

1.2 球形雷

當(dāng)發(fā)生雷暴現(xiàn)象時(shí)會(huì)有閃電球形成，其在近地空區(qū)域內(nèi)自由飄動(dòng)，一旦飄動(dòng)過(guò)程中接觸到廣播電視發(fā)射臺(tái)等較高的建筑物時(shí)，球形雷則會(huì)發(fā)生爆炸，導(dǎo)致發(fā)射臺(tái)內(nèi)的電磁設(shè)備大面積毀壞，它所帶來(lái)的危害十分嚴(yán)重，而且還具有較強(qiáng)的不確定性。

1.3 雷電感應(yīng)

雷電感應(yīng)主要是靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)為主。這其中靜電感應(yīng)會(huì)有雷電流形式蔓延到周邊環(huán)中，發(fā)射臺(tái)作為地面突起物，其極易誘導(dǎo)帶電云層產(chǎn)生大量的異性電荷，其所產(chǎn)生的雷電波會(huì)對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)中的部分設(shè)備帶來(lái)不同程度的毀壞。而電磁感應(yīng)發(fā)生后，廣播電視發(fā)射臺(tái)中金屬導(dǎo)體會(huì)出現(xiàn)高電壓，并對(duì)導(dǎo)體進(jìn)行二次放電，從而導(dǎo)致各種電氣設(shè)備受到破壞。

1.4 雷電侵入波

這主要是由于架設(shè)在空中的輸電線路被雷電擊中，瞬間產(chǎn)生沖擊波，當(dāng)其侵入到發(fā)射臺(tái)設(shè)備后，可能會(huì)擊穿發(fā)射臺(tái)中的電氣設(shè)備的絕緣防護(hù)層破壞，導(dǎo)致故障發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生觸電事故。

2 廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷的具體方法

2.1 安裝避雷針

主是通過(guò)安裝避雷針來(lái)對(duì)直擊雷起到有效的防范。通過(guò)安裝避雷針，這樣在直擊雷作用于廣播電視發(fā)射臺(tái)時(shí)，強(qiáng)大的電流會(huì)被直接導(dǎo)入到大地之中。而且在帶電云群與廣播電視發(fā)射臺(tái)鐵塔接近時(shí)，可以將實(shí)際感應(yīng)獲取的電流利用尖端放電的形式來(lái)完成防雷保護(hù)。

2.2 設(shè)置防雷地網(wǎng)

在廣播電視發(fā)射臺(tái)中，通過(guò)對(duì)發(fā)射機(jī)設(shè)備機(jī)房進(jìn)行電氣設(shè)置防雷地網(wǎng)來(lái)防雷是主要途徑之一，針對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備具體的技術(shù)保護(hù)工作需求來(lái)制定具體的防雷地網(wǎng)。在具體設(shè)置時(shí)，盡量選取地阻較小的開(kāi)闊區(qū)域，并對(duì)電網(wǎng)技術(shù)結(jié)構(gòu)中單根電線的長(zhǎng)度參數(shù)水平進(jìn)行控制，并將具有一定長(zhǎng)度參數(shù)的接地棒直接釘入到土壤中，控制好兩根獨(dú)立接地棒之間的空間距離。

2.3 接地保護(hù)技術(shù)

通過(guò)設(shè)置接地保護(hù)裝置來(lái)達(dá)到防雷的目的。接地保護(hù)技術(shù)裝置主要包括接地體技術(shù)工件及連接導(dǎo)線兩部分。將直接與大地相連的金屬物體稱(chēng)為接地體，接地體與大地直接連接的線路稱(chēng)為接地線。在具體操作過(guò)程中，通常會(huì)將發(fā)射臺(tái)中的電氣設(shè)備利用相應(yīng)的金屬導(dǎo)線與防雷網(wǎng)技術(shù)結(jié)構(gòu)直接連接，使其成為一個(gè)有機(jī)的整體。這樣在雷擊現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，避雷針能夠?qū)⒏邚?qiáng)度雷電流直接導(dǎo)入到大地。通過(guò)接地保護(hù)技術(shù)的實(shí)施，可以有效地提高防雷技術(shù)效果。接地電阻的阻值大小決定了發(fā)射臺(tái)遭遇時(shí)的雷擊保護(hù)效果，當(dāng)接地電阻工件阻值參數(shù)水平較低時(shí)，電流泄波速度會(huì)較快，這樣能夠有效的降低雷電流對(duì)電氣設(shè)備的破壞程度。

2.4 設(shè)置大保護(hù)角防雷擊電流閃擊保護(hù)裝置

可以用大保護(hù)角防止雷擊閃擊設(shè)置在發(fā)射鐵塔上的保護(hù)裝置，其能夠有效的減少雷擊對(duì)地面的閃擊次數(shù)，即降低了雷擊時(shí)電源線、信號(hào)線和天線上的閃電感應(yīng)。實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)相關(guān)設(shè)施和設(shè)備的有效保護(hù)。大保護(hù)角防閃電閃擊保護(hù)裝置主要是為了防雷電閃擊，在保護(hù)區(qū)內(nèi)能夠有效的杜絕或是減少直擊雷的產(chǎn)生，提高發(fā)射臺(tái)對(duì)雷電的防護(hù)能力。傳統(tǒng)普及應(yīng)用的接閃桿能夠引雷入地，但其在使用過(guò)程中當(dāng)接閃入地時(shí)會(huì)在強(qiáng)大的電磁場(chǎng)產(chǎn)生，導(dǎo)致更多的閃電感應(yīng)，這會(huì)對(duì)發(fā)射臺(tái)內(nèi)的微電子設(shè)備較為集中的設(shè)備帶來(lái)很大的威脅。而且接閃桿保護(hù)范圍不確定，通常雷電在繞過(guò)接閃桿時(shí)發(fā)生繞擊。在接閃桿頻繁引雷入地過(guò)程中，極易出現(xiàn)地電位反擊和跨步電壓等問(wèn)題。因此利用新型大保護(hù)角防雷擊雷裝置，能夠及時(shí)將感應(yīng)電荷散到空氣中，使被保護(hù)區(qū)內(nèi)電荷和電場(chǎng)強(qiáng)度處于較低水平，有效的防范了保護(hù)區(qū)域內(nèi)閃擊的發(fā)生，從而使發(fā)射臺(tái)免受直接雷和閃電感應(yīng)的破壞影響。當(dāng)沒(méi)有完全中和掉雷云積累的電荷時(shí)，其剩余電荷由大保護(hù)角防直擊雷裝置接人后，入地電流會(huì)大幅度減小，因此大保護(hù)角直擊雷裝置具有較強(qiáng)的中和能力和接閃能力，能夠中和雷電下行先導(dǎo)入地，并接閃放電，這樣通過(guò)設(shè)置大保護(hù)角防直擊雷裝置后，能夠大幅度減少閃電對(duì)地面的閃擊次數(shù)，并能夠利用地電荷中和雷電下行先導(dǎo)，減少直擊雷的發(fā)生，相較于傳統(tǒng)接閃桿，大保護(hù)角防直擊雷裝置保護(hù)角較大，保護(hù)范圍更大。

2.5 設(shè)備電源的防護(hù)

對(duì)于廣播電視發(fā)射臺(tái)設(shè)備電源的具體防雷工作中，需要確保電力電纜埋于地下，而且還要具備金屬屏蔽層。在電源上還要逐級(jí)加裝電源避雷器，在變壓器的高端和低端分別加裝高壓和低壓避雷器，將交流避雷器和直流避雷器分別加設(shè)在交流配電柜和直流配電柜上，對(duì)設(shè)備電源實(shí)現(xiàn)三級(jí)以上的保護(hù)，避免受到雷電的侵襲。

3 廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷工作中需要注意的問(wèn)題

1）臺(tái)站在鋪設(shè)地網(wǎng)時(shí)應(yīng)把避雷針接地、建筑物接地、鐵塔接地、電源接地、機(jī)房與設(shè)備保護(hù)接地統(tǒng)一連接起來(lái)，達(dá)到等電位連接。采用這種共地模式最重要的是千方百計(jì)減小不同接地點(diǎn)的電位差，這要求接地系統(tǒng)的接地體和地線截面要足夠大。實(shí)踐證明，在雷擊電流通過(guò)“地”向大地呈半球形散開(kāi)，離接地體20m以外地方，電位已近于零。

2）確保具有較好的接地質(zhì)量，這樣才能達(dá)到良好的防雷效果。因此在實(shí)際接地過(guò)程中，各種接地線和地網(wǎng)要做到可靠的電氣連接，做好焊接點(diǎn)的防銹處理工作。由于部分高山臺(tái)所處地點(diǎn)巖石較多，因此在接地點(diǎn)處可以通過(guò)添加鹽、木炭、鐵屑或是高效阻阻劑等來(lái)達(dá)到降低接地電阻的目的。另外，還要做好地網(wǎng)維護(hù)工作，對(duì)于各點(diǎn)接地電阻要定期進(jìn)行測(cè)試，確保接地電阻與設(shè)計(jì)要求相符。

3）對(duì)防雷元件要定期調(diào)整其放電間隙，并對(duì)各類(lèi)安全器件進(jìn)行檢查，確保避雷針接觸點(diǎn)接觸良好，定期對(duì)其進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)接觸點(diǎn)失效的問(wèn)題并及時(shí)進(jìn)行處理。

4 結(jié)論

在針對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)設(shè)備開(kāi)展防雷技術(shù)處理過(guò)程中，要在充分運(yùn)用我國(guó)現(xiàn)有防雷技術(shù)處置技巧基礎(chǔ)上，積極借鑒國(guó)內(nèi)外廣播電視發(fā)射臺(tái)設(shè)備領(lǐng)域研究和運(yùn)用的各種類(lèi)型的防雷應(yīng)用技術(shù)和先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)我國(guó)現(xiàn)有的發(fā)射臺(tái)設(shè)備防雷應(yīng)用技術(shù)展開(kāi)針對(duì)性的改良優(yōu)化，全面提高防雷技術(shù)水平，為我國(guó)廣播電視事業(yè)提供良好的安全性技術(shù)保障。更好的推動(dòng)我國(guó)廣播電視事業(yè)的健康、持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]周德增，肖紅宇，劉駿，等.小關(guān)發(fā)射臺(tái)綜合防雷系統(tǒng)技術(shù)改造[J].數(shù)字通信世界，2012（5）：77-78.

[2]何萬(wàn)福.高山發(fā)射臺(tái)站雷電防護(hù)與應(yīng)用[J].有線電視技術(shù)，2015（9）：95-98.

[3]夏忠華.廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷問(wèn)題分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013（23）：193.endprint