淺談廣播電視防雷保護(hù)措施

李建新

摘 要：隨著現(xiàn)如今廣播電視的發(fā)射臺(tái)、傳輸以及電子通信設(shè)備的日漸增多，越來越多的線路直接暴露在室外，導(dǎo)致廣播電視設(shè)備遭受雷擊風(fēng)險(xiǎn)逐漸增大，加之現(xiàn)代電子設(shè)備的集成電路電壓愈發(fā)變低以及電路板線間距離越來越小，也導(dǎo)致設(shè)備的防雷能力愈發(fā)變?nèi)?。尤其是廣播電視發(fā)射臺(tái)一般設(shè)置在高山地形處，更易遭受雷擊損害，倘若無法做好必要的防雷措施，確保防雷工程的質(zhì)量，則勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致廣播電視節(jié)目難以正常播出。本文主要針對(duì)廣播電視防雷保護(hù)措施進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：廣播電視;天線塔;防雷保護(hù)措施

一、雷擊的產(chǎn)生與防護(hù)

雷擊的種類雷擊主要分為兩類：一是感應(yīng)雷擊。當(dāng)遭到雷擊時(shí)，其周邊導(dǎo)體上產(chǎn)生的電磁感應(yīng)、高壓脈沖及靜電感應(yīng)都會(huì)致使金屬部位出現(xiàn)火花，進(jìn)而形成感應(yīng)雷擊;二是直接雷擊。雷電直接擊中物體，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械力、熱效應(yīng)與電效應(yīng)等，該現(xiàn)象被稱為直接雷擊。

1、雷擊損壞設(shè)備的途徑

首先，因信號(hào)傳輸線路而遭到雷電攻擊。當(dāng)雷電直接擊中相關(guān)設(shè)備或建筑上時(shí)，將使該區(qū)域周邊的埋地或架空電纜產(chǎn)生巨大的電磁感應(yīng);其次，傳輸線路可因傳輸設(shè)備或建筑物內(nèi)瞬變空間電磁造成感應(yīng)。當(dāng)雷電擊中建筑物時(shí)，該建筑物或其周邊區(qū)域?qū)⒊霈F(xiàn)大量放電現(xiàn)象，致使建筑物內(nèi)部或相關(guān)設(shè)備內(nèi)出現(xiàn)巨大的瞬變空間電磁場，造成一定程度的瞬態(tài)感應(yīng)產(chǎn)生。以上描述的現(xiàn)象將產(chǎn)生瞬態(tài)尖峰電壓6kV，足以造成電子設(shè)備的損壞;第三，以電源線路為侵入點(diǎn)引發(fā)雷擊。傳輸路途過長的線路，埋地或是架空的電源線路等易將空中的感應(yīng)電流引來，致使雷電擊向建筑說。為避免設(shè)備遭受雷擊，確保人身安全，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行防護(hù)。將防雷裝置的形式及布置作為研究課題，設(shè)計(jì)出安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)的防雷措施。

2、雷電的危害

如今，集成電路對(duì)電流脈沖與電壓的敏感程度正隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展而越來越高。在雷電災(zāi)害高發(fā)區(qū)域，十之八九的播出事故都是因感應(yīng)雷擊而發(fā)生的。除去雷擊直接造成的影響之外，電子設(shè)備因雷電引發(fā)的過電流沖擊波與過電壓而遭到破壞，或是運(yùn)行中突然中斷等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，致使傳送系統(tǒng)中的電子以及組件燒毀，嚴(yán)重影響播出安全。

二、廣播電視防雷保護(hù)措施

1、天線塔防雷措施

廣播電視防雷工作是保障廣播電視臺(tái)節(jié)目播出及財(cái)產(chǎn)安全的重要技術(shù)手段，廣播電視臺(tái)建設(shè)、運(yùn)行及管理工作中的重要組成部分。通常來講，廣播電視發(fā)射臺(tái)所設(shè)置的天線塔屬于發(fā)射臺(tái)地面建筑的制高點(diǎn)，其主要作用在于防雷，屬于廣播電視發(fā)射臺(tái)站防雷的把關(guān)口。具體來講，天線塔防雷工程的質(zhì)量控制需要做好以下兩點(diǎn)：（1）按照國家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行天線塔避雷針的設(shè)置，結(jié)合天線塔所處的地形、防雷等級(jí)及其種類去進(jìn)行接地網(wǎng)狀的密度設(shè)計(jì)，同時(shí)需要保證重要發(fā)射臺(tái)天線塔的接地電阻不得大于5Ω，一般發(fā)射臺(tái)站不得大于10Ω。當(dāng)然，在條件允許的情況下，可選用先進(jìn)的防雷產(chǎn)品，如AR限流避雷針等等，可有效提升防雷擊效果;（2）對(duì)天線塔避雷針?biāo)軌蚍雷o(hù)的范圍進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，可適度留出余地，倘若有需要防護(hù)的建筑物不在該范圍內(nèi)則可進(jìn)行避雷針多支設(shè)計(jì)予以防護(hù)。由于發(fā)射臺(tái)一般置于地形高凸處，倘若帶電云層較低，僅憑借避雷針防雷無法起到良好效果，因此還可進(jìn)行避雷針與避雷器結(jié)合的方式進(jìn)行設(shè)置。

2、地線防雷措施

在保護(hù)設(shè)備與地之間設(shè)置等電位體。當(dāng)雷電進(jìn)入后，這接地的線將雷電所產(chǎn)生的電流引入地里，從中就縮小了發(fā)射站的電勢(shì)。但是，這避雷接地不能與發(fā)射設(shè)備串聯(lián)，必須單獨(dú)設(shè)立引線一個(gè)端口，而設(shè)備的各出入端口及內(nèi)設(shè)備等都要進(jìn)行電源防雷處理。

3、屏蔽技術(shù)

為減少雷感應(yīng)帶來的危害，減少雷電電磁對(duì)廣播電視微電子設(shè)備影響，采取屏蔽措施，這樣就可以很好地防止了通過空間傳播的雷電電磁干擾，確保廣電系統(tǒng)設(shè)備工作正常。根據(jù)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，如果設(shè)備有要求屏蔽，正好在機(jī)房四周設(shè)置金屬屏蔽網(wǎng)。而信號(hào)線無論是室外、室內(nèi)都需要屏蔽。電力線路、電纜必須使用屏蔽線或進(jìn)行相應(yīng)的屏蔽處理。

4、供電防雷

電視節(jié)目能否正常播放與發(fā)射臺(tái)持續(xù)穩(wěn)定的信號(hào)供應(yīng)有著直接關(guān)系。發(fā)射臺(tái)信號(hào)穩(wěn)定才能確保廣播電視節(jié)目的正常播出。供電線路中的各個(gè)端口必須進(jìn)行防雷處理。線路兩端接防雷變壓器，懸空電纜線的兩端必須安裝避雷針;架空電纜加設(shè)避雷器，將避雷器再與電氣設(shè)備的接地端進(jìn)行連接。線路相連的電線桿也要安裝避雷針。

5、傳輸線纜防雷

在廣播電視系統(tǒng)中，傳輸、播出、發(fā)射等系統(tǒng)設(shè)備，線纜很多，所以要必須做好線纜防雷措施，采取將所有的線纜架空在一根專鋼絞線上，并在線纜中每隔一個(gè)距離接有一根地線，線纜的外屏蔽層與地連接，以免減少感應(yīng)雷電的進(jìn)入，預(yù)防造成設(shè)備的損壞。在機(jī)房里，電線、電話線和網(wǎng)絡(luò)線等傳輸設(shè)施很多，在外線與室內(nèi)設(shè)備的連接中，將是感應(yīng)雷侵人的入口，所以，一定要在線路接入口加裝線路避雷器。同時(shí)，要盡可能采用多密層的電纜屏蔽線，并保證其處于較好的避雷措施下，然后再加裝專用防雷電源插座使之構(gòu)成一個(gè)終端電源兩極防雷系統(tǒng)，并要良好的接地，確保在雷雨天廣播電視設(shè)備的正常運(yùn)作。

三、實(shí)施廣播電視防雷措施應(yīng)注意的問題

1、根據(jù)IEC—1024、IEC—1312規(guī)范中關(guān)于防雷分區(qū)和等電位連接的概念，即：根據(jù)雷擊在不同區(qū)域的電磁脈沖強(qiáng)度劃分防雷區(qū)域，并在不同的防雷區(qū)域的界面上進(jìn)行等電位連接，能直接連接的金屬物直接連接，不能直接連接的（如電力線路、信號(hào)線路）則依據(jù)不同防雷區(qū)域的科學(xué)劃分，采用不同防護(hù)等級(jí)的防雷設(shè)備。實(shí)踐證明這種分區(qū)等電位均壓連接，是防雷的有效方法。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（中性線）、機(jī)房與設(shè)備保護(hù)接地統(tǒng)一連接起來，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“地”向大地呈半球形散開，離接地體20M以外地方，電位已近于零。當(dāng)一個(gè)臺(tái)站鐵塔、變電室、機(jī)房等防雷區(qū)域互相之間距離大于40M時(shí)，可采用分區(qū)域鋪設(shè)地網(wǎng)，分別接地的方式。

2、要想達(dá)到良好的防雷效果，接地質(zhì)量十分重要，各種接地線與地網(wǎng)必須保證可靠電氣連接，焊接點(diǎn)要進(jìn)行防銹處理。在巖石多的高山臺(tái)（站）接地點(diǎn)可填加鹽、木炭、鐵屑等，也可使用GDSZ系列高效降阻劑、DDT系列導(dǎo)電混凝土等新材料，達(dá)到降低接地電阻的目的。要做好地網(wǎng)維護(hù)工作，定期測試各點(diǎn)接地電阻，保證接地電阻達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3、對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷系統(tǒng)中的防雷組件應(yīng)當(dāng)要定期對(duì)放電間隙予以調(diào)整，同時(shí)對(duì)各種安全器件做好日常的檢查維護(hù)工作，保證避雷針接觸點(diǎn)的接觸良好有效，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)接觸點(diǎn)失效的情況應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間采取措施進(jìn)行處理。

結(jié)束語

廣播電視系統(tǒng)的防雷是一項(xiàng)綜合的技術(shù)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了漏洞，都會(huì)影響整個(gè)廣播電視設(shè)備的防雷效果。防雷工程是多項(xiàng)技術(shù)措施綜合運(yùn)用的系統(tǒng)工程，任何單方面的措施，其防雷效果都將大打折扣。正確的方法是首先對(duì)需要防雷保護(hù)的系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)勘察，制訂技術(shù)方案，并依據(jù)國家和有關(guān)行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，進(jìn)行正規(guī)的工程設(shè)計(jì)。

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