廣播電視避雷與接地技術(shù)應(yīng)用探析

吳 霄

費(fèi)縣融媒體中心（費(fèi)縣廣播電視臺(tái)） 山東省 臨沂市 273400

融媒體時(shí)代，廣播電視體系運(yùn)行中，制作、編輯、播出等各個(gè)環(huán)節(jié)都不斷朝著數(shù)字化方向發(fā)展，對(duì)設(shè)備運(yùn)行精密度的要求也不斷提高。部分設(shè)備由于元件和性能原因，在運(yùn)行中容易受到雷電干擾，對(duì)節(jié)目制作播出質(zhì)量產(chǎn)生較為明顯的影響，因此做好避雷與接地技術(shù)處理，是廣播電視系統(tǒng)的重要工作內(nèi)容。

1 雷擊類型及其對(duì)廣播電視的影響

1.1 雷擊的主要類型

雷擊是一種自然現(xiàn)象，根據(jù)雷擊發(fā)生云層和放電位置，可以具體分為直擊雷、感應(yīng)雷和球形雷三種。其中直擊雷發(fā)生時(shí)間短，會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生較為明顯的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，不僅會(huì)造成設(shè)備損壞，甚至?xí)霈F(xiàn)人員傷亡。感應(yīng)雷則主要集中在電網(wǎng)感應(yīng)和傳輸線纜感應(yīng)兩個(gè)方面，在出現(xiàn)感應(yīng)雷雷擊現(xiàn)象時(shí)，變壓器、高頻頭、衛(wèi)星接收器等設(shè)備會(huì)在電磁感應(yīng)作用下，產(chǎn)生直接性的損壞，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成影響。球形雷通常在感應(yīng)雷之后出現(xiàn)，會(huì)在不同方向出現(xiàn)高電位沖擊波現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)設(shè)備造成不同形式的損壞。

1.2 雷擊對(duì)廣播電視運(yùn)行的主要影響

雷擊給社會(huì)生產(chǎn)生活各方面帶來(lái)很多影響，在瞬間高壓和強(qiáng)電流作用下，會(huì)產(chǎn)生較為劇烈的電磁效應(yīng)，對(duì)電子元器件造成不同程度的損壞。在廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行中，數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用水平不斷提升，節(jié)目制作水平也不斷提升，設(shè)備本身精密度也不斷提升，但是抗雷擊干擾能力不斷減弱。雷擊發(fā)生時(shí)，不僅會(huì)造成設(shè)備層面的損壞，還會(huì)使網(wǎng)絡(luò)信息傳輸、接收等各個(gè)環(huán)節(jié)無(wú)法正常運(yùn)行。如果設(shè)備故障處理不及時(shí)，區(qū)域范圍內(nèi)廣播電視系統(tǒng)就無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，用戶觀感體驗(yàn)不良，產(chǎn)生社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益上的損失。

2 廣播電視系統(tǒng)中避雷與接地技術(shù)的應(yīng)用

2.1 內(nèi)部和外部避雷技術(shù)

由于雷擊現(xiàn)象的出現(xiàn)具有不確定性，使得廣播電視系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中，要從內(nèi)外部同時(shí)入手，構(gòu)建完善的避雷技術(shù)體系。外部防雷體系中，最為直接的措施是在發(fā)射臺(tái)頂部和建筑物頂部架設(shè)避雷針。當(dāng)前防雷技術(shù)不斷發(fā)展，通過(guò)對(duì)避雷針材料組成進(jìn)行優(yōu)化，能夠到達(dá)良好的避雷效果。在建設(shè)初期，應(yīng)注重防雷技術(shù)應(yīng)用，在確保設(shè)計(jì)方案符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的前提下，對(duì)避雷針具體選型進(jìn)行優(yōu)化，但避雷針僅能夠?qū)χ睋衾桩a(chǎn)生較好的防護(hù)效果，無(wú)法規(guī)避感應(yīng)雷的作用，因此還要輔以內(nèi)部防雷措施。內(nèi)部防雷技術(shù)則是選擇合適的避雷器、過(guò)壓保護(hù)器等設(shè)備，通過(guò)避雷設(shè)備與廣播電視設(shè)備的等電位鏈接，達(dá)到較好的防護(hù)效果，避免設(shè)備遭到嚴(yán)重?fù)p壞。

2.2 傳輸線纜防雷技術(shù)

傳輸線纜是廣播電視信號(hào)傳輸?shù)幕据d體，在運(yùn)行中受到感應(yīng)雷影響較為明顯。在當(dāng)前廣播電視系統(tǒng)建設(shè)方案中，多采用架空電纜的形式，將不同的廣播電視運(yùn)行節(jié)點(diǎn)連接在一起，這方面的技術(shù)處理，主要采用三種方式：一是利用地線將架空專用鋼絞線與地面規(guī)律性連接在一起。二是在機(jī)房電纜系統(tǒng)中，在電線、電話線及網(wǎng)路線的入口等節(jié)點(diǎn)位置安裝線路避雷器。三是盡量采用電纜屏蔽線，多層密封。

2.3 機(jī)房設(shè)備的防雷技術(shù)

機(jī)房設(shè)備是廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行的核心部位，功能覆蓋節(jié)目編輯、制作、信號(hào)傳輸和發(fā)射等各個(gè)方面。其防雷技術(shù)應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：首先，要做好電源防雷工作，電源是系統(tǒng)整體正常運(yùn)行的能量來(lái)源，如果電源遭受雷擊，會(huì)使設(shè)備自身無(wú)法正常運(yùn)行，還會(huì)造成其他設(shè)備在意外停電情形下，出現(xiàn)不同形式的故障。其次，要做好各種線路防雷工作，通過(guò)獨(dú)立防護(hù)形式，確保各條線路都能產(chǎn)生良好的防雷效果。再次，金屬外殼的機(jī)房光電設(shè)備應(yīng)采用相應(yīng)的接地處理措施，確保接地電阻控制在4ω 之內(nèi)，降低雷擊出現(xiàn)時(shí)，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部設(shè)備的影響。

2.4 供電系統(tǒng)的防雷技術(shù)

由于廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行比較復(fù)雜，設(shè)備種類不斷增加，當(dāng)前供電系統(tǒng)通常都是采用雙路電路或者一主一備的供電模式。這種模式在確保正常、穩(wěn)定供電的同時(shí)，也給防雷處理帶來(lái)較大挑戰(zhàn)。在電路系統(tǒng)建設(shè)中，三相四相供電模式，能夠保障異常情況出現(xiàn)時(shí)電力供給的穩(wěn)定性，但同時(shí)也對(duì)防雷處理提出更高要求。因此在供電系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)維中，應(yīng)在兩端安裝防雷變壓器，確保線路運(yùn)行防雷性能達(dá)到要求。對(duì)于架空電纜，應(yīng)在兩端安裝避雷針，在電纜、電桿等位置安裝避雷器，將避雷器與電氣設(shè)備接地端連接在一起，達(dá)到更好的防雷效果。

2.5 接地屏蔽技術(shù)

接地屏蔽技術(shù)利用大地的導(dǎo)電性能起到防雷作用，將大地作為防雷系統(tǒng)的物理形態(tài)終點(diǎn)，切實(shí)降低雷擊對(duì)廣播電視各個(gè)系統(tǒng)的損壞。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在電氣設(shè)備與地面之間設(shè)置等位線，利用地線的防雷功能，雷擊時(shí)將電流導(dǎo)入地面，以減少過(guò)壓電流對(duì)元器件的破壞。但在進(jìn)行接地屏蔽系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)將避雷接地的引線端口與發(fā)射設(shè)備并聯(lián)設(shè)置，避免由于線路連接對(duì)發(fā)射設(shè)備產(chǎn)生影響。同時(shí)，要確保冰壁方案滿足防雷設(shè)計(jì)規(guī)范和廣播電視系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范雙重要求，避免對(duì)廣播電視信號(hào)的正常傳輸造成影響。

2.6 天線防雷技術(shù)

天線長(zhǎng)期處于自然環(huán)境下，在實(shí)際運(yùn)行中最容易接觸雷電，尤其是在天線饋線運(yùn)行不穩(wěn)定的情況下，一旦出現(xiàn)雷擊，將會(huì)使整個(gè)發(fā)射臺(tái)站處于危險(xiǎn)狀態(tài)。為有效避免雷擊對(duì)天線造成危害，首先在建設(shè)環(huán)節(jié)要盡量將接地處選擇在大范圍的地網(wǎng)位置，并做好埋地處理，在對(duì)應(yīng)位置設(shè)置能夠達(dá)到避雷要求的電子回路，確保在出現(xiàn)不同程度和不同類型雷擊事故時(shí)，接地系統(tǒng)能夠保持正常運(yùn)行。在天線上安裝避雷針時(shí)，確保避雷針高于天線位置。

3 避雷與接地技術(shù)應(yīng)用的具體方法

3.1 做好現(xiàn)場(chǎng)施工勘察和管理

在選擇廣播電視臺(tái)站及天線建設(shè)位置時(shí)，需要綜合考慮當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，做好前期勘察工作，尤其是土壤過(guò)于干燥、巖石結(jié)構(gòu)分布較為廣泛的地區(qū)，電阻率較高，不僅對(duì)施工管理造成影響，同時(shí)還會(huì)使導(dǎo)電效果欠佳。因此，前期的勘察工作應(yīng)詳細(xì)、全面，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，確保防雷接地實(shí)際效果。在施工建設(shè)流程中，應(yīng)嚴(yán)格依照施工技術(shù)要求，強(qiáng)化對(duì)材料質(zhì)量和施工質(zhì)量的管理，避免由于施工環(huán)節(jié)的人為因素造成某些方面技術(shù)應(yīng)用不到位，給后期運(yùn)維工作開展帶來(lái)負(fù)面影響。

3.2 盡量降低電阻率

電阻率是影響接地避雷效果的直接因素，尤其是防雷接地埋深達(dá)到一定程度時(shí)，電阻率會(huì)明顯下降。因此，在設(shè)計(jì)施工方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況和當(dāng)?shù)靥鞖庾兓瘹v史規(guī)律，適當(dāng)增加接地元器件的埋深，在盡量降低接地電阻的同時(shí)，更好的改善整體防雷接地效果。在當(dāng)前施工技術(shù)應(yīng)用中，可以選用合適的降阻劑來(lái)降低接地極周邊的電阻。較為常用的降阻劑有潤(rùn)土降阻劑、導(dǎo)電混凝土降阻劑、石墨降阻劑等，施工人員可以提前試驗(yàn)，結(jié)合建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)情況，選用合適的降阻劑。必要時(shí)，可以直接對(duì)接地體范圍內(nèi)的土壤進(jìn)行更換。

3.3 強(qiáng)化設(shè)備運(yùn)行維護(hù)

設(shè)備在運(yùn)行中常會(huì)受到不可預(yù)測(cè)的因素的影響，部分設(shè)備被損壞，整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，從而無(wú)法實(shí)現(xiàn)避雷。因此，在日常管理工作中應(yīng)構(gòu)建完善的運(yùn)行維護(hù)工作制度和技術(shù)體系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行的安全隱患，采取相應(yīng)措施，確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作開展可以采取定期維護(hù)與不定期維護(hù)相結(jié)合的方式。定期維護(hù)一般是以半年為周期，對(duì)避雷與接地系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行排查，尤其是對(duì)線纜與設(shè)備接口位置、部分金屬設(shè)備等進(jìn)行重點(diǎn)排查。對(duì)于關(guān)鍵設(shè)備，還應(yīng)利用儀器檢查運(yùn)行參數(shù)，確保設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。不定期維護(hù)則是在雷電多發(fā)季節(jié)及大范圍雷電發(fā)生后，及時(shí)做好相應(yīng)的排查工作，檢查易損部件，及時(shí)更換無(wú)法正常運(yùn)行的元器件，并做好接地端的全面檢查，為后期正常運(yùn)行奠定良好基礎(chǔ)。

3.4 強(qiáng)化工作人員專業(yè)技能培訓(xùn)

新時(shí)代對(duì)廣播電視系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性要求不斷提升，各種新型避雷與接地技術(shù)應(yīng)用水平也不斷提升。相關(guān)管理部門應(yīng)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，做好設(shè)備更新的同時(shí)，加強(qiáng)技術(shù)人員專業(yè)技能培養(yǎng)，工作人員要掌握新型技術(shù)應(yīng)用原理，了解新型技術(shù)和新型元器件運(yùn)行要求，熟悉系統(tǒng)運(yùn)行中較為常見(jiàn)的問(wèn)題，并能夠采取有效措施及時(shí)進(jìn)行處理，在有效提升設(shè)備避雷效果基礎(chǔ)上，提升廣播電視信號(hào)傳輸質(zhì)量，為受眾提供更加優(yōu)質(zhì)的視聽(tīng)節(jié)目。

4 結(jié)束語(yǔ)

新媒體不斷發(fā)展、融媒體趨勢(shì)不斷顯現(xiàn)，給廣播電視行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，做好廣播電視信號(hào)傳輸系統(tǒng)的避雷與接地技術(shù)處理，是確保廣播電視運(yùn)營(yíng)質(zhì)量不斷提升的重要前提。相關(guān)工作人員應(yīng)強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用，做好設(shè)備維護(hù)工作，為廣播電視信號(hào)高質(zhì)量傳輸?shù)於ǜ訄?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。