廣播電視“村村通”工程建設(shè)的防雷技術(shù)

聞艷

摘要：為了徹底解決偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)電視節(jié)目少、信號質(zhì)量差的問題，我國實施“村村通”工程，讓廣大農(nóng)村地區(qū)的群眾也能夠收看廣播電視節(jié)目，豐富了農(nóng)民群眾的精神文化生活內(nèi)容，也有助于實現(xiàn)廣播電視城鄉(xiāng)公共服務(wù)均等化。但是在“村村通”工程建設(shè)中也面臨諸多問題，其中雷擊破壞就是危害嚴(yán)重且經(jīng)常發(fā)生的問題之一。為了降低廣播電視工程運行維護(hù)成本，同時也是為了保障農(nóng)村地區(qū)廣播電視使用體驗，必須要在工程建設(shè)中采取科學(xué)的防雷技術(shù)，保障廣播電視基站及其網(wǎng)絡(luò)免受雷擊危害。

關(guān)鍵詞：廣播電視；村村通工程；雷擊；防雷技術(shù)

引言：雷擊是一種破壞力極強的自然現(xiàn)象，多發(fā)生在夏季，雷擊會對電子設(shè)備造成最為嚴(yán)重的危害，在實施廣播電視“村村通”工程時，必須要重點采取防雷技術(shù)措施。結(jié)合廣播電視傳輸系統(tǒng)、傳輸方式的特點，需要技術(shù)人員分別采取相應(yīng)的防雷技術(shù)。本文首先概述了雷電對于電視網(wǎng)絡(luò)帶來的嚴(yán)重危害，隨后分別提出了關(guān)于光纜聯(lián)網(wǎng)覆蓋技術(shù)傳輸方式的防雷措施、合理降低電阻的防雷措施等，為提高“村村通”工程防雷能力起到了一定借鑒。

一、雷電對“村村通”基站的危害

1、直擊雷

帶電云層直接向凸起的建筑物、樹木、電塔等物體放電，從而產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。直擊雷放電時的瞬時電壓可以達(dá)到幾百萬伏，對基站電氣設(shè)備會造成破壞的形式分為兩種：其一是電壓過大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出電氣設(shè)備運行負(fù)載，引起設(shè)備燒毀；其二是瞬時大電流在流動過程中，受到接地電阻的阻擋，反竄回到設(shè)備線路中造成損壞。對于直擊雷，廣播電視“村村通”基站可以安裝避雷針、避雷網(wǎng)進(jìn)行預(yù)防。

2、感應(yīng)雷

雷云在放電過程中，還會伴隨形成強大的電磁場。裸露在空氣中的金屬導(dǎo)體，在電磁感應(yīng)的作用下，也會產(chǎn)生較大的電流。這些電流的存在，會通過電源線、天線、輸電電纜等，在局部電網(wǎng)中傳播，嚴(yán)重時會對整個或幾個村落的廣播電視網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生破壞影響。

3、雷電侵入波

如果“村村通”基站修建在靠近村落的位置，在遭受雷擊后，電流會以波的形式在電網(wǎng)中傳遞，并最終進(jìn)入到用戶端，對居民的家用設(shè)備（如固定電話、電視機等）產(chǎn)生危害。

二、廣播電視“村村通”工程防雷技術(shù)措施

1、光纜聯(lián)網(wǎng)覆蓋技術(shù)傳輸方式和防雷措施

在基站安裝避雷站，能夠?qū)⒌孛娴碾姾赏ㄟ^避雷針的尖端，持續(xù)的導(dǎo)入高層空氣中。這樣就會在避雷針頂端形成了一個帶有密集正電荷的“電子團(tuán)”，從而對基站形成了保護(hù)作用，達(dá)到避雷效果。但是在安裝避雷針時，需要重點做好以下技術(shù)措施：避雷針的安裝高度要盡可能的高一點，這樣有利于提高防雷效果。避雷針與保護(hù)設(shè)備之間保持45°-60°的保護(hù)角，同時保證接地電阻在1Ω-10Ω之間，接地電阻過大可能會造成電流逆向流動，危害基站內(nèi)的其他電氣設(shè)備。另外，如果安裝避雷器，應(yīng)當(dāng)保證避雷器與接地網(wǎng)、通信設(shè)備進(jìn)行等電位連接，這樣可以將防雷效果提升至最大化。

2、接收衛(wèi)星信號開路發(fā)射轉(zhuǎn)播技術(shù)和防雷措施

利用光發(fā)射機將廣播電視信號轉(zhuǎn)發(fā)到周邊覆蓋的村落中。每個村落設(shè)置一個光接收點，在受到光電視信號后，使用衛(wèi)星接收機將其轉(zhuǎn)化為正?？勺R別的電視信號，然后再逐一進(jìn)行分配。使用這種信號傳輸技術(shù)，不需要在“村村通”工程建設(shè)中額外的安裝接受設(shè)備，也就間接的避免了遭受雷擊危害的情況。但是這種防雷措施本身也存在缺點，例如防雷范圍具有很大的局限性，加上農(nóng)村地區(qū)人口分布稀疏，部分區(qū)域可能由于未納入防雷覆蓋范圍，還是容易遭受雷擊影響。

3、接收衛(wèi)星信號小片聯(lián)網(wǎng)傳播技術(shù)和防雷措施

基站將衛(wèi)星節(jié)目信號，進(jìn)行轉(zhuǎn)碼后將其轉(zhuǎn)換為中頻信號，然后利用信號發(fā)射機將該信號利用中、低頻道，發(fā)送給覆蓋范圍內(nèi)的廣播電視用戶。采用這種小片聯(lián)網(wǎng)傳播技術(shù)，其優(yōu)點是信號傳遞過程中不容易失真，因此用戶端安裝的用于接受信號的天線不高，從而降低了雷擊概率。此外，防雷范圍上也比上文中的轉(zhuǎn)播防雷更大。例如，可以將避雷設(shè)備安裝在村落的中心位置，這樣可以覆蓋整個村子的廣播電視用戶。缺點是防雷技術(shù)成本較高，需要在每一個小片范圍內(nèi)，都安裝一個避雷設(shè)備，這樣不僅工作量較大，而且成本會相應(yīng)提升。

4、采取多級避雷措施

建好防雷地網(wǎng)后，把雷電順利地泄放入地，這將是防雷工作的一個重要環(huán)節(jié)。避雷器是一種電阻隨著外加電壓變化而顯著改變的非線性器件。在正常情況下，避雷器處于高阻狀態(tài)，當(dāng)電網(wǎng)因雷擊產(chǎn)生瞬間脈沖電壓時，將脈沖電壓短路入地泄放后，又恢復(fù)為高阻狀態(tài)。因此，選擇反應(yīng)時間短、性能穩(wěn)定的避雷器是有效防雷的前提條件。在10kV高壓電源線路末端的兩級分別安裝了氧化鋅高壓避雷器，設(shè)置兩級避雷；在變壓器380V輸出端至值班室220V低壓供電線路上，選用了德國菲尼克斯避雷器，設(shè)置五級避雷。并且要求各級避雷器的電流通量不低于20kA至160kA對應(yīng)值，保護(hù)電壓應(yīng)小于1kV至4kV；同時，在進(jìn)入機房各種信號電纜的始末端，也分別安裝避雷器。

5、合理降低電阻

在建設(shè)“村村通”工程時，為了提高山區(qū)信號接收效果，往往會將發(fā)射機房建立在土層淺薄、電阻率高的山頂上。但是這種選址也有一定的弊端，例如僅在機房有限的面積內(nèi)埋設(shè)大量的接地體，或以人為方法降低接地電阻，這樣即不合理，也不經(jīng)濟，防雷往往事倍功半。電磁波的傳遞速度3.0×108m/s，而地網(wǎng)連接金屬本身的電阻也非常小，只要將公共接地網(wǎng)合理延伸至土層較厚、潮濕的有效面積內(nèi)，盡管其中存在一定阻抗，但在雷擊瞬間，它將有利于把放電時間約為幾十微秒的雷電流脈沖有效地散流入地。

三、廣播電視“村村通”防雷管理工作

1、合理選址

考慮到農(nóng)村地區(qū)廣播電視網(wǎng)絡(luò)線路的覆蓋面積廣且用戶分布相對稀疏，為了節(jié)約成本，通常會選擇架空線路。這就導(dǎo)致大部分線路都是裸露在空氣中，在春、夏兩季，由于雷雨天氣較多，廣播電視基站和網(wǎng)絡(luò)線路就容易遭受雷擊破壞。因此，在選擇基站位置時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合各地區(qū)的實際情況，一是要盡量避開雷電多發(fā)地帶，合理選擇安裝地址，既要保證廣播電視信號穩(wěn)定，又要降低遭受雷擊的概率。二是要合理選型，科學(xué)安裝。根據(jù)實際需求，確定避雷設(shè)備的類型，并且要求技術(shù)人員嚴(yán)格按照相關(guān)流程進(jìn)行安裝。例如避雷器的外殼要直接或間接與大地連接，滿足導(dǎo)電需要。

2、加強管理

“村村通”工程的開展，在惠及更多農(nóng)村群眾的同時，也增加了廣播電視基站維護(hù)工作的壓力。特別是每到春夏季節(jié)，必須要定期進(jìn)行基站避雷設(shè)備的檢修和管理，以確保防雷功能能夠正常發(fā)揮。首先，要求管理人員要定期進(jìn)行巡查和監(jiān)督，防止避雷設(shè)備因為人為原因或自然原因受到損壞。對于檢查過程中發(fā)現(xiàn)的問題，要及時處理。其次，還要提高技術(shù)人員的運維水平和專業(yè)能力，要能夠?qū)Ρ芾自O(shè)備常見故障進(jìn)行快速、準(zhǔn)確處理，為廣播電視正常使用提供保障。

結(jié)語：廣播電視“村村通”對于加快農(nóng)村地區(qū)精神文化建設(shè)發(fā)揮了積極作用。在“村村通”基站建設(shè)過程中，防雷工作是必須要重點考慮的工作內(nèi)容，對于相關(guān)的管理部門來說，一方面是要做好選址、安裝、維護(hù)等基礎(chǔ)工作，另一方面又必須熟練掌握防雷技術(shù)，通過采取多級避雷、降低電阻等技術(shù)措施，確保避雷設(shè)備正常發(fā)揮作用，維護(hù)廣播電視“村村通”基站的運行安全。

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