高山廣播電視發(fā)射臺防雷技術(shù)探討

【摘要】二十一世紀，我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，對廣播電視發(fā)射臺的站點規(guī)模建設(shè)、覆蓋面、信號接收質(zhì)量等都提出了更高要求，高山廣播電視發(fā)射臺的建設(shè)順應(yīng)時代要求獲得了較大發(fā)展，但是，由于特殊的建設(shè)位置，高山廣播電視發(fā)射臺很容易復雜天氣的影響，加強防雷技術(shù)措施十分重要，文章將簡要探討，為提高高山廣播電視發(fā)射臺的防雷保護提供一些參考和啟示。

【關(guān)鍵詞】高山;廣播電視發(fā)射臺;雷擊;防雷技術(shù)

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.07..013

廣播電視發(fā)射臺大多建在高山頂端，因為高海拔的地方，能擴大廣播電視信號的覆蓋面，傳播遇到的障礙少，也能提高信號的傳播質(zhì)量，加上我國是多山國家，地形復雜，所以隨著需求的增加，近年越來越多的廣播電視發(fā)射臺被建在高山之上，極大的提高了發(fā)射臺的建設(shè)規(guī)模和質(zhì)量，但是，廣播電視發(fā)射臺建在高山頂端，建設(shè)環(huán)境較差，成本較高，最重要的是容易受到氣候條件的影響，在惡劣的氣象環(huán)境下，廣播電視發(fā)射臺的信號質(zhì)量、硬件設(shè)施容易受到不良影響，必須加強預防和保護。在各類不良影響中，雷擊是最常見的災害，防雷是最基本的防護措施，為了保障高山廣播電視發(fā)射臺的信號質(zhì)量和硬件設(shè)施，重視防雷，提高防雷技術(shù)十分必要。

1. 高山廣播電視臺常見的雷擊類型

雷擊是高山廣播電視發(fā)射臺最常見災害，但是，受雷擊的類型很多，不同的類型，防護措施也不一樣，應(yīng)加強不同雷擊的辨別。

1.1 直擊雷破壞

直擊雷破壞是高山廣播電視發(fā)射臺的各項基礎(chǔ)設(shè)施中室外設(shè)備最常遭遇的災害，是直接遭受雷擊的行為，破壞效果嚴重程度不同，嚴重的直擊雷能產(chǎn)生較強的破壞效果，損壞中繼設(shè)備，影響發(fā)射臺的正常運行。高山廣播電視發(fā)射臺的設(shè)備比較昂貴、運輸困難、技術(shù)難度大，一旦遭到破壞，尤其是破壞程度大的時候，帶來的損失是巨大的，如果核心設(shè)備受損，將會影響信號的發(fā)射，對信號覆蓋區(qū)的人民的正常生產(chǎn)生活帶來巨大不良影響，所以必須采取防護措施，避免各項設(shè)備受到直擊雷的破壞，或者降低破壞程度。

1.2 反擊型雷擊破壞

如果廣播電視發(fā)射臺的發(fā)射塔被雷擊中，它附近的地網(wǎng)電網(wǎng)將會迅速上升，如果被擊中的是信號傳輸塔，設(shè)備中的網(wǎng)絡(luò)有很大的可能會因為各網(wǎng)點之間形成電位差，比如：如果地網(wǎng)的接地電阻是80歐姆，雷電電流值是150安，那相應(yīng)的接地電網(wǎng)對應(yīng)的地位就是80X150=1200v，如果遭雷擊，電源信號和轉(zhuǎn)播設(shè)備之間突然增加了極大的電位差，轉(zhuǎn)播設(shè)備會經(jīng)過表層將電源傳輸?shù)降孛?，損壞廣播電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)。

1.3 雷電感應(yīng)破壞

雷電感應(yīng)破壞對發(fā)射系統(tǒng)的危害很大，雷電會釋放大量的電荷，發(fā)射臺的設(shè)備、架空路線感應(yīng)到了這些雷電并且不能排入地面時，設(shè)備和架空路線周圍產(chǎn)生了較大的高電位差，會爆發(fā)大量火花，磁場迅速變強，產(chǎn)生較強的電動勢，極可能引發(fā)重大安全事故。

1.4 電磁脈沖破壞

如果建筑物、信號桿、地面或某個突出的地面物遭到雷擊，會產(chǎn)生雷電電脈沖現(xiàn)象，對高山廣播電視發(fā)射臺造成系統(tǒng)過電壓、過電流現(xiàn)象，損壞設(shè)備。

1.5 雷電浪涌破壞

高山廣播電視臺的雷擊破壞中，雷電浪涌是最為常見的一種對電子系統(tǒng)的破壞形式。系統(tǒng)被雷擊后，電源設(shè)備、通訊電路內(nèi)部出現(xiàn)浪涌，損害設(shè)備。系統(tǒng)使用中，電流浪涌也會損壞設(shè)備。

1.6 沖擊波破壞

沖擊波損壞是最為嚴重的損壞，沖擊波會侵入發(fā)射臺相關(guān)設(shè)備的系統(tǒng)內(nèi)部，比如控制系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、高壓線系統(tǒng)、變壓器系統(tǒng)的內(nèi)部等，因為系統(tǒng)內(nèi)部的電壓承載力是有限的，雷電帶來的沖擊波超過了承載力的最大值導致沖擊波入侵，對設(shè)備造成嚴重損壞，廣播電視發(fā)射臺的很多設(shè)備都屬于大型精密設(shè)備，維修技術(shù)難度十分高，沖擊波特別大的時候，對設(shè)備造成的損壞是致命的，幾乎是無法修復的，但更換的成本也十分高昂，所以沖擊波破壞是防雷工作中的重要內(nèi)容。

2. 高山廣播電視發(fā)射臺的防雷技術(shù)

高山廣播電視發(fā)射臺由于建設(shè)的地理氣候條件特殊，受到雷擊的頻率很高，最好充分的防雷措施十分必要。

2.1 室內(nèi)防雷措施

室內(nèi)防雷措施，應(yīng)著重于雷電波損傷、雷電感應(yīng)、雷電電磁脈沖侵害的防護，核心在于保護廣播電視設(shè)備和相關(guān)工作人員。具體的，應(yīng)做到以下幾點：①優(yōu)先選擇光纖作為傳播介質(zhì)。光纖具有良好的導電性能，數(shù)據(jù)傳播容量大、速度快、靈敏性強且傳輸準確率高，高山廣播電視發(fā)射臺選擇光纖傳播能最大限度的保障設(shè)備的靈敏性和準確性，提高室內(nèi)設(shè)備和工作人員受的安全;②設(shè)備安裝時，高度重視等電位連接。等電位連接是消除不同電氣設(shè)備之間電位差的，避免過電壓、過電流現(xiàn)象的重要手段，在防雷措施中，進行等電位差設(shè)置，主要針對的是雷擊后形成的強電流傳入地面過程中產(chǎn)生的電位差，避免這種電位差對高山廣播電視發(fā)射系統(tǒng)的電子設(shè)備的損壞。③安裝抗屏蔽干擾裝置，對信號的始端末端安裝過流保護裝置，能減少雷擊時系統(tǒng)設(shè)備浪涌過流和電壓帶來的損壞;④合理布置機房內(nèi)的各線路，尤其是電源線和信號線，應(yīng)分槽敷設(shè)，并一定有接地設(shè)置;⑤為電源系統(tǒng)安裝電壓保護器，防止雷擊時浪涌對系統(tǒng)的侵害。設(shè)備遭雷擊后，基本上發(fā)射臺的供電系統(tǒng)會都會受到不同程度的影響，出現(xiàn)運行異常，部分電氣設(shè)備可能受到損害，甚至威脅相關(guān)工作人員的安全，所以做好電源保護裝置非常重要;⑥對高山廣播電視發(fā)射臺布設(shè)高壓線路時，應(yīng)采取措施對電力設(shè)備進行防雷保護，例如同步安裝高壓設(shè)備、避雷針、接地裝置、高標準的防雷裝置等等。

2.2 室外防雷措施

室外防雷，主要是為了防止雷的至極，所有的高山廣播電視發(fā)射臺都必須安裝外部防雷裝置，不同的防雷裝置，構(gòu)造和構(gòu)件不同，常見的防雷裝置，由接引器、引線、接地裝置構(gòu)成，外部防雷措施中，防雷裝置的布置是一大重點。外部有雷擊時，這些防雷裝置的電阻值會很快升高，而防雷的根本就是降低整個裝置的電阻值，減少雷電的擴散和沖擊。降低電阻的方法有以下幾種：①擴大整個防雷裝置的接地網(wǎng)的面積，也就是說，將變壓器的接地網(wǎng)、機房接地網(wǎng)、塔架接地網(wǎng)等的接地裝置相互組合起來形成一個大的系統(tǒng)性的接地網(wǎng)，增強單個接地網(wǎng)的防雷能力;②接地網(wǎng)之外，增設(shè)一定數(shù)量的接地裝置;③合理規(guī)劃和設(shè)置環(huán)形接地裝置焊接位置，多設(shè)置焊接點，提高綜合防護效率;④使用土壤降阻劑是使土壤電阻率降低的重要方法，但是，這種方法對生態(tài)環(huán)境有一定的破壞，高山廣播電視臺在特殊條件下需要使用的，應(yīng)向有關(guān)部門報備得到批后再使用。⑤氣象條件不好的地區(qū)，接地網(wǎng)很容易遭到破壞，要定時維護，及時更換受損、腐蝕的設(shè)備;⑥安裝屏蔽電纜。接地裝置安裝過程中，應(yīng)保障接地線端口的完整，電纜與電網(wǎng)之間應(yīng)用電纜緊密連接，提高導電綜合質(zhì)量。

高山廣播電視發(fā)射臺的防雷，不僅要重視室內(nèi)室外各種防雷技術(shù)措施的應(yīng)用，也應(yīng)優(yōu)化相關(guān)機器的使用，發(fā)電機一定要高度重視避雨工程，在惡劣雷雨天氣時及時將有些自動開關(guān)調(diào)到手動，避免雷擊，產(chǎn)生其他安全問題，造成設(shè)備和人員傷亡。

3. 結(jié)語

高山廣播電視發(fā)射臺是區(qū)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，對區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展具有重要意義，由于大多建于高山頂端，通常要面對惡劣的氣象條件，加強防雷，保護相關(guān)設(shè)備和人員的安全十分重要，文章分析了高山廣播電視發(fā)射臺常遭雷擊的類型，并從室內(nèi)、室外兩個角度探討了防雷措施，文章的研究希望能給當前的發(fā)射臺防雷工作一些有益的啟示。

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作者簡介：李映（1975.10-），男，漢族，籍貫：云南祿勸，工程師，研究方向：有線電視工程技術(shù)方面。