電視信號發(fā)射塔防雷技術(shù)應(yīng)用分析

陳 亮

（中央廣播電視塔，北京 100142）

0 引言

一直以來，防雷都是電視信號發(fā)射塔的重要管理內(nèi)容，這主要源于電視信號發(fā)射塔中有大量的集成電路，其對于外部的雷擊極為敏感，一旦遭遇雷擊將給集成電路造成嚴(yán)重?fù)p害，影響電視信號的傳輸。為此，加強(qiáng)電視信號發(fā)射城塔的防雷技術(shù)應(yīng)用，使發(fā)射塔設(shè)備免受雷擊的影響，確保電視節(jié)目信號的安全穩(wěn)定傳輸，保證電視節(jié)目更好地服務(wù)于社會大眾。

1 電視信號發(fā)射塔防雷技術(shù)的必要性

現(xiàn)代信息科技的發(fā)展使無線信號傳輸趨于成熟，它廣泛依賴于信號發(fā)射設(shè)備的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)著元素信號的遠(yuǎn)程傳輸。然而電視信號發(fā)射塔為保證信號質(zhì)量，都會選擇將其建設(shè)在較高的位置，如山頂、建筑物頂端等。而雷電屬于一種自然界的能量釋放，在云層電場效應(yīng)等作用下，產(chǎn)生了強(qiáng)烈的放電現(xiàn)象，對高處的建筑物造成嚴(yán)重威脅。電視轉(zhuǎn)播規(guī)模的發(fā)展使發(fā)射塔的規(guī)模急劇增加，區(qū)域分布越來越廣，電視信號發(fā)射塔內(nèi)部由眾多電子元器件構(gòu)成，面對雷擊所帶來的威脅，根本無法依靠自身抵御。因此，為避免造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和信號影響，對于防雷技術(shù)的應(yīng)用顯得越發(fā)關(guān)鍵。

2 電視信號發(fā)射塔防雷技術(shù)應(yīng)用

2.1 防雷地網(wǎng)保護(hù)技術(shù)

受電視信號發(fā)射塔特殊性的影響，通常都異常重視對防雷地網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，它主要以設(shè)備機(jī)房為中心點(diǎn)，向四面展開防雷網(wǎng)的布設(shè)工作，以此提升防雷的實(shí)際效果。防雷地網(wǎng)作為關(guān)鍵的防雷技術(shù)之一，防雷地網(wǎng)保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用中，所采取的方式是利用避雷針將電流直接導(dǎo)入地下，而要全面完成這一導(dǎo)流過程，還需要不斷優(yōu)化防雷水平和技術(shù)指導(dǎo)，對接地電阻的實(shí)際值予以把控，有效的降低接地電阻以提升系統(tǒng)的導(dǎo)電性能，促使強(qiáng)大的電流能夠得到快速的釋放，以減少雷擊所產(chǎn)生的各種附加影響。從權(quán)威實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中顯示，要達(dá)到最佳的防雷效果，應(yīng)當(dāng)將接地電阻控制在4Ω左右，并且要突破發(fā)射塔周邊導(dǎo)電性不佳的局限，根據(jù)導(dǎo)電性要求來選擇中性降阻物質(zhì)改變土質(zhì)問題，提升大地的導(dǎo)電性能，如采取食鹽、鐵屑等。

2.2 電源系統(tǒng)過壓保護(hù)技術(shù)

從大量雷擊事故的情況中可以發(fā)現(xiàn)，雷擊對發(fā)射塔的設(shè)備危害，很大一部來源于電源線路對設(shè)備的入侵，從而造成設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。從這特點(diǎn)中可以發(fā)現(xiàn)，對于設(shè)備電源系統(tǒng)的防護(hù)極為重要，也是保障設(shè)備安全的基礎(chǔ)條件，如果電源系統(tǒng)缺乏安全防護(hù)措施，那么防雷技術(shù)必然變?yōu)樯岜局鹉?。電源系統(tǒng)過壓保護(hù)技術(shù)中，一般采取多級配合防護(hù)的方式，以通過各級SPD間的能量配合，選取適合器件來完成四級保護(hù)，使浪涌過電壓逐級釋放到地下。第一級防護(hù)是在總配電箱端加裝電源三相一級高能量防雷器，以達(dá)到釋放強(qiáng)電流的效果。第二級防護(hù)是在機(jī)房配電柜中安裝電源單相二級防雷設(shè)備。第三級防護(hù)是在發(fā)射設(shè)備的開光前端安裝電源第三級防雷設(shè)備。第四級防護(hù)則是將機(jī)房中的所有插座進(jìn)行更換，避免強(qiáng)電流由線路向內(nèi)部侵入，使其全部具有防雷功能。

2.3 網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)過壓保護(hù)技術(shù)

由于自然界中的雷電屬于極強(qiáng)的能量釋放過程，根據(jù)電磁產(chǎn)生的基本原理，雷擊發(fā)生的瞬間會在相應(yīng)范圍內(nèi)產(chǎn)生極強(qiáng)的電磁場，甚至造成1公里范圍內(nèi)的金屬環(huán)路產(chǎn)生感應(yīng)電流，嚴(yán)重影響設(shè)備的安全運(yùn)行。與此同時(shí)，被雷電直接擊中的建筑物，在避雷系統(tǒng)的引導(dǎo)下，使電流被快速的泄放到地下，但在這一過程中同樣會使建筑物內(nèi)金屬環(huán)路受到電磁脈沖影響，導(dǎo)致感應(yīng)電壓對終端設(shè)備的損壞。電視信號發(fā)射塔的防雷技術(shù)，應(yīng)當(dāng)突出對機(jī)房設(shè)備的防雷應(yīng)用，針對機(jī)房不同的網(wǎng)絡(luò)信號系統(tǒng)差異，設(shè)備差異化的設(shè)備保護(hù)裝置，如在千兆網(wǎng)絡(luò)交換端口上應(yīng)用千兆網(wǎng)絡(luò)防雷器，而在百兆端口上則使用百兆網(wǎng)絡(luò)防雷器，以滿足各類網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)備的安全運(yùn)行，提升對雷擊的防護(hù)效率，以全面確保網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備的安全。

2.4 發(fā)射塔和天饋系統(tǒng)防護(hù)技術(shù)

電視信號發(fā)射塔防雷技術(shù)的應(yīng)用是一套復(fù)雜的系統(tǒng)，假如天饋接地不能保證良好的狀態(tài)，將容易使雷聲由天饋返回到室內(nèi)發(fā)射機(jī)上，從而導(dǎo)致防雷系統(tǒng)的失效，造成信號發(fā)射設(shè)備的失效和損壞，甚至嚴(yán)重危及工作人員的生命安全。具體而言，對于電視信號發(fā)射塔防雷技術(shù)的應(yīng)用，主要注意如下內(nèi)容。首先，建立起閉合的接地網(wǎng)系統(tǒng)，并確保發(fā)射塔架與地網(wǎng)的可靠連接。其次，要安裝必要的避雷針裝置，并利用避雷針的導(dǎo)電功能，建立起與地面防護(hù)網(wǎng)的連接，形成完整的導(dǎo)電系統(tǒng)。再次，將信號發(fā)射機(jī)與塔架之間的鐵質(zhì)連接進(jìn)行防雷處理，在適當(dāng)?shù)木嚯x之間進(jìn)行接地。最后，饋管引入到機(jī)房之前，外皮需要和最近的地網(wǎng)之間連接，保證可靠接地。

3 結(jié)束語

總之，在如今電視信號傳輸需求不斷增加的背景下，電視信號發(fā)射塔的數(shù)量持續(xù)增加，為保證高質(zhì)量的信號傳輸，避免因雷電影響而造成信號中斷或設(shè)備損壞，對于防雷技術(shù)的應(yīng)用必須要不斷加強(qiáng)改進(jìn)升級，通過最為完善的防雷系統(tǒng)的構(gòu)建，保障設(shè)備的安全運(yùn)行，盡力延長發(fā)射塔自身的使用壽命，實(shí)現(xiàn)電視節(jié)目信號的覆蓋與傳送。