高山廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)的探究

劉炳全

摘 要：高山廣播電視臺(tái)發(fā)射的地理位置和外界環(huán)境條件比較特殊，當(dāng)前發(fā)射系統(tǒng)朝著信息化和電子化方向發(fā)展，讓雷電的危害程度增加。傳統(tǒng)的發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)已經(jīng)不能滿足當(dāng)前設(shè)備的需求。本篇文章主要分析高山廣播電視發(fā)射臺(tái)產(chǎn)生雷擊的形式、雷電危害，提出技術(shù)對(duì)策，保證發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高山廣播;電視發(fā)射;防雷技術(shù)

雷電具備很強(qiáng)的破壞力，能夠產(chǎn)生幾百萬付的電壓和瞬間沖擊電流，產(chǎn)生電磁效應(yīng)，給周圍建筑物、樹木、人等造成很大傷害。廣播電視發(fā)射臺(tái)考慮到收視率和輻射面積，一般都建設(shè)在高山頂，以此來更好的提高輻射范圍和輻射面積。但是高山發(fā)射臺(tái)高于周圍地質(zhì)，很容易成為雷電擊中的主要對(duì)象。

1.高山廣播電視發(fā)射臺(tái)遭受雷擊概述

隨著廣播電視行業(yè)的發(fā)展，廣播電視高山發(fā)射臺(tái)的數(shù)量呈現(xiàn)出直線上升的趨勢(shì)。高山區(qū)域是雷電活動(dòng)頻發(fā)的重點(diǎn)區(qū)域，在高山區(qū)域內(nèi)設(shè)備很容易受到雷電的影響，如果缺乏相關(guān)的保護(hù)措施，能夠?qū)υO(shè)備造成毀滅性的打擊。①直接雷：直接性的雷電能夠直接襲擊到人的身上。直接雷是一種帶點(diǎn)云層和大地之間形成的一種直接放電現(xiàn)象，這是自然界的高山發(fā)射臺(tái)當(dāng)中最為普遍的一種的雷擊形式。在雷電現(xiàn)象下外部設(shè)備首先被雷擊中，產(chǎn)生強(qiáng)烈的雷電沖擊，產(chǎn)生電磁效應(yīng)和熱效應(yīng)，對(duì)發(fā)射臺(tái)造成嚴(yán)重傷害。直接雷擊中人體，幾萬或者是幾十萬安培的電流從人頭流經(jīng)人體之后進(jìn)入到的大地，人在這個(gè)過程當(dāng)中會(huì)受到嚴(yán)重傷害，甚至還會(huì)失去生命。經(jīng)過實(shí)際調(diào)查，直接性雷電能夠造成人死亡。②接觸電壓：雷電經(jīng)過建筑物和樹木等泄放下來，雷電電流的幾萬、幾十萬電壓在這類物體上，人接觸這類物體就會(huì)被電擊發(fā)生意外故事。③側(cè)旁閃擊是雷電在擊中物體之后進(jìn)入到大地。如果在這個(gè)過程當(dāng)中擊中人，雷電會(huì)直接擊穿人頭頂?shù)母叨瓤諝?，?jīng)過人身體之后泄放，人遭受電擊[1]。雷擊類型除了上述兩種之外，還有雷擊電磁脈沖、地電位反擊、雷電波入侵等類型。比如雷電波入侵，雷電波入侵和直接雷有很大區(qū)別，雷電波入侵破壞發(fā)射臺(tái)的內(nèi)部設(shè)備、內(nèi)部系統(tǒng)，如果發(fā)射臺(tái)線路受到雷擊傷害，會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊活動(dòng)，能夠通過各種線路進(jìn)入到發(fā)射臺(tái)內(nèi)部，對(duì)內(nèi)部信息系統(tǒng)造成破壞，導(dǎo)致廣播電視發(fā)射臺(tái)不能正常進(jìn)行工作。地電位反擊是指建筑外部防雷系統(tǒng)在受到雷擊之后，產(chǎn)生具備危險(xiǎn)性的過高電壓造成設(shè)備的損害。

高山廣播電視發(fā)射臺(tái)的設(shè)備比較復(fù)雜，設(shè)備種類多，雷電擊中影響設(shè)備的運(yùn)行[2]。如果設(shè)備內(nèi)部元器件缺乏耐壓能力并且沒有做好電壓保護(hù)裝置，線路布置不夠合理、管線沒有做好防護(hù)裝置，如果存在開口的導(dǎo)電環(huán)，在有雷電擊中或者是出現(xiàn)雷電，地面電磁場(chǎng)在受到感應(yīng)之后，就會(huì)形成環(huán)路包繞，形成威脅。

2.高山廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)的研究

2.1? 室外防雷

廣播電視高山發(fā)射臺(tái)的室外防雷主要就是避免直擊雷，在這個(gè)過程當(dāng)中運(yùn)用的主要防雷措施是接閃器和室外引入線、接地裝置等。當(dāng)前運(yùn)用的接閃器比較普遍。在遭遇到雷電天氣之后傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的塑皮線路會(huì)協(xié)助雷電波引入到室內(nèi)，造成嚴(yán)重的危險(xiǎn)。因此可以進(jìn)行改進(jìn)，從室外引入線有一定的危險(xiǎn)性。因此在建設(shè)的過程當(dāng)中應(yīng)該盡量保證地線兩端的質(zhì)量，同時(shí)和地網(wǎng)完成有效的連接。發(fā)射臺(tái)在進(jìn)行各種設(shè)備連接的時(shí)候，應(yīng)該盡量選擇屏蔽性質(zhì)的電纜線，這樣實(shí)現(xiàn)電纜線和電網(wǎng)的緊密連接，保證導(dǎo)電效果的完整性[3]。當(dāng)前接地裝置存在的問題人們需要迫切解決的問題，因?yàn)檫@個(gè)環(huán)節(jié)最脆弱，很容易發(fā)生問題。筆者認(rèn)為要想解決這個(gè)方面的問題，有效降低發(fā)射臺(tái)的接地電阻，需要優(yōu)化整個(gè)接地系統(tǒng)，在改進(jìn)的過程當(dāng)中做好系統(tǒng)優(yōu)化和擴(kuò)建，對(duì)機(jī)房地網(wǎng)和發(fā)射塔帝王、變壓器、建筑等等公共建筑范圍內(nèi)的地網(wǎng)進(jìn)行擴(kuò)大優(yōu)化改進(jìn)，保證地網(wǎng)的面積。還可以設(shè)置環(huán)形接地裝置，改善防雷接地的有效性。為了全面降低發(fā)射臺(tái)周圍土壤的電阻值，可以在建筑周圍的土壤當(dāng)中埋設(shè)降阻劑保證電流導(dǎo)入大地。為保證地網(wǎng)的功能，應(yīng)該制定出嚴(yán)格的管理措施，定期對(duì)地網(wǎng)進(jìn)行檢修和養(yǎng)護(hù)，防止地網(wǎng)的腐蝕和老化。

2.2? 鐵塔防雷

鐵塔頂部的天線平臺(tái)位置、塔身中部、塔基都應(yīng)該預(yù)留出接地孔，使用長(zhǎng)緊固螺栓來進(jìn)行緊固措施。加上鐵塔比較高，需要保證塔身連接數(shù)量，并且連接點(diǎn)應(yīng)該按照同等、或者是同倍增長(zhǎng)趨勢(shì)進(jìn)行設(shè)置，讓雷擊流能夠直接被分散而不至于傷害物體或者是人。如果鐵塔建筑構(gòu)造為落地式，地網(wǎng)和機(jī)房地網(wǎng)之間應(yīng)該保留一定的距離，但是彼此之間應(yīng)該做好焊接聯(lián)通。鐵塔的四個(gè)腳和其他地網(wǎng)之間應(yīng)該相互焊接做好連通。天線避雷，做好防止直接雷襲擊的措施、天線鐵桿的避雷針應(yīng)該和鐵塔進(jìn)行焊接可以更好保護(hù)接地線路，能夠及時(shí)將電流流入到大地。

2.3? 發(fā)射機(jī)

由于雷電在產(chǎn)生之后會(huì)產(chǎn)生大量能量，攜帶有破壞性的能量不能利用，需要導(dǎo)入大地。因此可以選擇分級(jí)、分流保護(hù)的措施保護(hù)雷電過電壓，因此可以對(duì)首次雷電電流、后續(xù)累計(jì)電流進(jìn)行分流操作，讓雷電能量能夠順利進(jìn)入大地，因此解決能量問題比較重要。電源設(shè)備防雷防護(hù)是高山廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)的前提和基礎(chǔ)，如果電源安全防護(hù)質(zhì)量不過關(guān)，那么高山電視發(fā)射臺(tái)的其余設(shè)備也不能起到真正的保護(hù)作用。安裝電源防雷系統(tǒng)，能夠避免直擊雷對(duì)發(fā)射臺(tái)造成的傷害，為了避免在高電壓經(jīng)過避雷裝置泄放之后還殘留大量電壓，造成防雷器泄放之后的二次破壞，就需要做好分級(jí)保護(hù)工作。在發(fā)射站的第一級(jí)浪涌保護(hù)，應(yīng)該設(shè)立在站內(nèi)總配電側(cè)，作為電源防護(hù)，連接天線、大容量電源防雷器，起到整體的防雷效果。具體的施行方式是在發(fā)射機(jī)房的電源總進(jìn)線位置處安裝浪涌保護(hù)器，而且電流容量比較大。其次還可以在發(fā)射機(jī)、電源進(jìn)線位置處，加裝二級(jí)或者是三級(jí)浪涌保護(hù)器。分層保護(hù)防止雷擊發(fā)生損壞。

結(jié) 語(yǔ)

另外，還需要做好天饋系統(tǒng)防雷，對(duì)站內(nèi)發(fā)射設(shè)備的饋線、調(diào)饋管等應(yīng)該做好接地。接地系統(tǒng)是為了雷電泄放建立的通道，能夠保證雷電快速安全的泄放到大地之中。

參考文獻(xiàn)

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[3] 張學(xué)亮. 廣播電視高山發(fā)射臺(tái)的防雷技術(shù)探析[J]. 湖南農(nóng)機(jī)， 2018， 045（004）：219.