廣播電視發(fā)射臺防雷技術(shù)措施的探討

山西省柳林縣廣播電視臺 劉利生

為保證廣播電視節(jié)目能夠順利播出，必須要確保發(fā)射臺的持續(xù)穩(wěn)定運行。廣播電視發(fā)射臺肩負(fù)著信息發(fā)射與接受的關(guān)鍵任務(wù)，同時大部分廣播電視發(fā)射臺都處于地區(qū)內(nèi)相對較高的位置，這就讓其有更高的概率遭受雷擊危害，對其正常運行造成很大的影響。所以必須要充分重視廣播電視發(fā)射臺防雷作業(yè)，通過科學(xué)有效的防雷技術(shù)措施，不斷提升防雷水平，保證廣播電視節(jié)目的正常播出。本文從雷電危害方式的分析出發(fā)，探討了廣播電視發(fā)射臺的幾種常見防雷技術(shù)措施。

廣播電視節(jié)目播出時，確保廣播電視發(fā)射臺中的設(shè)備設(shè)施安全運行屬于十分重要的工作，也直接決定了廣播電視信號的質(zhì)量。為確保廣播電視發(fā)射臺的正常工作，發(fā)射臺一般來說建設(shè)在相對較高的位置，也提高了其受到雷擊的可能性。所以我們在日常的工作過程中應(yīng)當(dāng)努力做好廣播電視發(fā)射臺的防雷技術(shù)措施，避免發(fā)射臺相關(guān)設(shè)備設(shè)施遭受雷擊，保證其安全運行，確保廣播電視節(jié)目信號的安全穩(wěn)定傳輸。

1 廣播電視發(fā)射臺雷電危害的方式

1.1 地電位危害

對廣播電視發(fā)射臺來說，如果其中的設(shè)備設(shè)施受到雷擊危害，雷電所產(chǎn)生的電流以及能量會順著高層建筑的避雷設(shè)施進入地面，從而降低其危害，然而處于建筑之下的接地體、引線以及地面下方的避雷設(shè)備，短期內(nèi)形成的數(shù)萬伏高壓也會出現(xiàn)地電位的衍生危害。由于很多避雷設(shè)備不能夠接收與處理這樣龐大的能量，也會釋放部分能量，進而出現(xiàn)衍生危害。雖然這樣的危害相對不大，破壞性也不是很強，但在防雷作業(yè)中也需要引起我們的重視。

1.2 雷電波危害

雷電波與產(chǎn)生的雷電脈沖，其主要存在形式一般來說能夠分為三種不同類型：首先是直擊雷電流直接擊打地面電線，造成高壓電流依靠雷電波的形式進行空間傳播，從而對發(fā)射臺中的各種電子設(shè)備帶來影響；其次是感應(yīng)雷在實際作用過程中，一般會造成高壓脈沖的形成，高壓脈沖可以順著導(dǎo)線向發(fā)射臺中的電子設(shè)備傳輸，從而對各種電子設(shè)備的正常運行帶來不良影響；最后是直擊雷在擊打發(fā)射臺附近的大地表面時，往往會順著地網(wǎng)傳輸?shù)桨l(fā)射臺中的電子設(shè)備設(shè)施，從而導(dǎo)致技術(shù)危害的發(fā)生。

1.3 雷電感應(yīng)危害

針對雷電的感應(yīng)危害，按照其危害目標(biāo)的不同我們能夠?qū)⑵浞譃橐韵聝煞N類型：第一是對地面物體以及發(fā)射臺設(shè)備設(shè)施所造成的危害，第二是對雷電通過區(qū)域的電線線路所造成的危害。一方面，雷電在云層中慢慢形成的過程中，由于正負(fù)荷電離子的影響，一般會和地面上的物體出現(xiàn)感應(yīng)，進而形成難以釋放的高電壓，對地面廣播電視發(fā)射架以及建筑物帶來影響；另一方面，當(dāng)雷電從云層中釋放時，會出現(xiàn)較為強烈的雷電流脈沖，和地面上的電線線路以及建筑物體感應(yīng)之后形成高電壓，導(dǎo)致發(fā)射臺設(shè)備出現(xiàn)損壞，從而直接影響到廣播電視發(fā)射臺的正常運作。

1.4 雷電直擊危害

當(dāng)雷電在低空擊中發(fā)射臺內(nèi)的相關(guān)設(shè)備設(shè)施之后，非常容易讓雷電電流在釋放時出現(xiàn)電效應(yīng)以及熱效應(yīng)，導(dǎo)致部分設(shè)備設(shè)施受到燒毀，電路出現(xiàn)故障。直擊形式的雷電因為其內(nèi)部包含了非常多的能量，在相對較短的時間內(nèi)釋放出極高的電壓，可能帶來非常嚴(yán)重的破壞性。但與此同時，針對直擊形式的雷電，我們預(yù)先都會安裝有針對性的預(yù)防設(shè)施，能夠在很大程度上降低其對廣播電視發(fā)射臺設(shè)備的影響和危害。從雷擊事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)信息來看，發(fā)射臺受到雷電直擊所造成危害事故的幾率僅有10%。

2 廣播電視發(fā)射臺防雷技術(shù)措施

2.1 防雷技術(shù)概括

首先是防雷地網(wǎng)。廣播電視發(fā)射臺技術(shù)人員一般來說應(yīng)當(dāng)以機房為中心實施防雷網(wǎng)的設(shè)置，進而保證防雷有效性的提高。通常來說，防雷地網(wǎng)應(yīng)用在廣播電視發(fā)射臺附近環(huán)境相對干燥的情況下，與此同時還要求技術(shù)人員對地網(wǎng)纜線長度合理控制，保證其不超過70m，同時使用2m的接地棒將其牢固的釘入土壤之內(nèi)，之后再實施焊接作業(yè)，保證鐵塔、機房和大地之間的連接。

其次是接地技術(shù)。隨著廣播電視發(fā)射臺防雷技術(shù)的不斷發(fā)展，接地技術(shù)也得到了非常廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)階段，接地設(shè)備一般來說有電線和接地體兩種類型。接地體即是和地面實施連接的金屬物體，這一技術(shù)在實際應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備的連接裝備和金屬導(dǎo)線與防雷網(wǎng)的銜接，從而構(gòu)成一個整體，有效促進了防雷效果的提升。此技術(shù)在運行時是利用避雷針把電流直接導(dǎo)入到大地。同時為有效提高防雷水平，廣播電視發(fā)射臺技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對接地電阻的實際值予以控制，應(yīng)當(dāng)降低接地電阻，保證接地系統(tǒng)和大地的統(tǒng)一，進而促進電流更快速的瀉放，減少電流對發(fā)射臺設(shè)備的危害。實踐操作經(jīng)驗告訴我們：當(dāng)接地電阻保持在4Ω時，防雷效果達(dá)到最好。

最好是降低接地電阻技術(shù)。上文中已經(jīng)提到，在選擇防雷地網(wǎng)來實現(xiàn)廣播電視發(fā)射臺防雷的過程中，如果發(fā)射臺所在位置的導(dǎo)電性不是很好，則應(yīng)當(dāng)要求技術(shù)人員選擇中性降阻物質(zhì)來轉(zhuǎn)變區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)問題，促進大地導(dǎo)電性的提升，進而提高防雷效果?，F(xiàn)階段比較普遍的中性降阻物質(zhì)可以選擇食鹽、鐵屑以及長效降阻劑等。

2.2 供電線路的防雷

①在供電線路開端和終端都應(yīng)當(dāng)設(shè)置防雷變壓器，其能夠起到緩解供電線路產(chǎn)生雷電沖擊的作用，另外還能夠避免雷電直接擊中桅桿而引發(fā)一系列閃電造成電源破壞；②架空線路兩端應(yīng)當(dāng)設(shè)備避雷針，避雷針的設(shè)置可以實現(xiàn)更好的防雷效果，另外還可以配套添加降阻劑來減少接地電阻值，從而提高防雷效果；③線路桅桿也應(yīng)當(dāng)設(shè)置避雷針，地面機房到廣播電視發(fā)射臺鐵塔往往是桅桿與線路構(gòu)成的電路設(shè)備，把直徑在3.5mm的鋼絞線焊接接地電線和接地裝置，隨后將其買入到1.5m之下的位置，通過降阻劑來對土壤性質(zhì)進行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)更好的防雷作用。

2.3 發(fā)射塔和天饋系統(tǒng)防雷

廣播電視發(fā)射臺最高建筑物塔架（以及塔架上的饋管）都應(yīng)當(dāng)保證可靠接地，電流能夠自動選擇電阻最低的路徑。若天饋接地狀態(tài)不佳，雷電就可能從天饋進入到室內(nèi)發(fā)射機，對其中的電子設(shè)備產(chǎn)生影響，甚至危及工作人員安全。發(fā)射塔的防雷措施應(yīng)當(dāng)密切注意下面幾點：①在鐵塔附近設(shè)置一組閉合接地網(wǎng)，同時把鐵塔和地網(wǎng)進行可靠連接；②塔架需要設(shè)置避雷針，避雷針引下線和建筑閉合接地網(wǎng)應(yīng)當(dāng)保持可靠連通；③發(fā)射機房和塔架間支撐饋管的鐵質(zhì)過橋、吊饋管的鋼絞線都應(yīng)當(dāng)間隔一定的距離就予以接地；④饋管引入到機房之前，外皮需要和最近的地網(wǎng)之間連接，保證可靠接地。饋管引入機房入口位置設(shè)置同軸SPD，其接地端子的引線需要從天饋線入口位置外的接地線、避雷帶或地網(wǎng)進行引接。我們知道發(fā)射臺避雷針?biāo)軌蛑С值姆览讌^(qū)域是有限的，在天饋線設(shè)置配套的避雷器是十分關(guān)鍵的，采取這種雙重保護措施能夠有效提升防雷效果。

2.4 室內(nèi)設(shè)施防雷

①要結(jié)合機房中各種設(shè)備的實際擺放情況，選擇銅皮鋪設(shè)地網(wǎng)，經(jīng)過多點和室外地網(wǎng)進行可靠連接，進而創(chuàng)造等電位環(huán)境；②按照國標(biāo)GB7450-87《電子設(shè)備雷擊保護導(dǎo)則》中的相關(guān)規(guī)定以及具體情況，合理的選擇防雷保護元件來對室內(nèi)的各種電子設(shè)備予以保護，比如說同軸電纜保護器（CSP）、數(shù)據(jù)線保護器（DLP）以及音頻線保護器（TLP）等；③機房中屏蔽接地、機殼接地、電路接地、過壓保護接地等都必須要保持統(tǒng)一，應(yīng)當(dāng)堅持就近原則和機房地網(wǎng)可靠連接。另外還需要把各類導(dǎo)體就近和母線、地線進行連接。

2.5 安裝避雷設(shè)備

避雷器即是以安全電壓為限制電位，將其中的過電壓進行釋放，確保保護設(shè)備可以免于或減少受到雷電的危害。廣播電視發(fā)射臺防雷工作經(jīng)驗表明，弱電設(shè)備的電源線路非常容易受到雷電影響，因此阻斷雷電入侵線路應(yīng)當(dāng)依靠設(shè)置電壓保護裝置的方式實現(xiàn)。變壓器防雷保護措施如下：①結(jié)合變壓器容易因為正反變換過電壓而受到損壞的情況，變壓器高壓和低壓側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)置避雷器，其型號選擇可以按照廣播電視發(fā)射臺的實際運行狀況來確定；②對避雷器接地位置予以調(diào)整，避雷器接地線上等效感抗對防護效果的影響，對接地位置進行調(diào)整直到變壓器機殼和二次側(cè)中性點的接地位置保持一致；③低壓側(cè)加裝了計量設(shè)備的變壓器的防護。因為低壓計量設(shè)備自身絕緣性能不是很高，所以需要選擇有效的措施進行防護，變壓器到計量箱間盡可能選擇帶金屬屏蔽層的電纜，同時把電纜屏蔽層進行兩端接地，在計量箱中設(shè)置SPD，不但可以對計量設(shè)備進行保護，同時也可以控制低壓電纜感應(yīng)的過電壓，降低變壓器低壓端的防護壓力。

3 廣播電視發(fā)射臺防雷工作中需要注意的問題

第一，廣播電視發(fā)射臺在進行地網(wǎng)鋪設(shè)的過程中，必須將避雷針接地、建筑物接地、電源接地以及機房設(shè)備保護接地結(jié)合在一起，從而實現(xiàn)等電位連接。選擇這樣的共地模式最關(guān)鍵的在于盡可能降低各個接地點之間的電位差，因此需要接地系統(tǒng)的接地體以及地線截面越大越好。實踐表明，當(dāng)雷擊電流經(jīng)過大地以半球形散開的情況下，距離接地體20m之外的區(qū)域，電位已經(jīng)趨于0。

第二，保證接地質(zhì)量的可靠性與安全性，從而有效提高防雷效果。在實際接地時，各類接地線以及地網(wǎng)都必須要保證穩(wěn)定可靠的電氣連接，努力做好焊接點的防銹作業(yè)。同時還需要堅持定期對地網(wǎng)進行維護，針對各點接地電阻必須要定期對其檢測，保證接地電阻能夠達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

第三，對廣播電視發(fā)射臺防雷系統(tǒng)中的防雷元件應(yīng)當(dāng)要定期對放電間隙予以調(diào)整，同時對各種安全器件做好日常的檢查維護工作，保證避雷針接觸點的接觸良好有效，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)接觸點失效的情況應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r間采取措施進行處理。

4 結(jié)語

總之，在開展廣播電視發(fā)射臺防雷工作時，必須要在積極應(yīng)用當(dāng)前已有防雷基礎(chǔ)措施的前提下，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗，積極借鑒吸取國內(nèi)外廣電發(fā)射臺防雷技術(shù)的最新研究成果和先進的技術(shù)經(jīng)驗，結(jié)合目前廣播電視發(fā)射臺防雷工作的實際情況，對防雷技術(shù)進行改良和優(yōu)化，進一步促進防雷技術(shù)水平的提升，確保廣播電視發(fā)射臺的持續(xù)穩(wěn)定運行，為廣播電視事業(yè)的健康發(fā)展提供堅實的安全技術(shù)保障。