無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷問(wèn)題及解決策略

解子毅

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視局綜合保障中心 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

引言

無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)依靠電磁波作為載體完成信號(hào)傳輸，為保障電磁信號(hào)發(fā)射、傳遞、接收的使用需求，廣播電視信號(hào)發(fā)射塔需要保持一定的高度，但受高度影響無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)極易遭受雷擊。因此，防雷工作直接關(guān)系著無(wú)線(xiàn)廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為此，無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)需要構(gòu)建完善的雷電防護(hù)系統(tǒng)，確保廣播電視安全播出。

1 無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷思路

無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷工作，需要立足于整個(gè)系統(tǒng)，以全方位、多環(huán)節(jié)、多層次的防御理念進(jìn)行安全監(jiān)控，結(jié)合發(fā)射臺(tái)建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的同時(shí)，兼顧其周邊的地理環(huán)境，以及發(fā)射臺(tái)各類(lèi)設(shè)備的分布狀況等，綜合全部因素再制定完善的防雷措施。無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷工作，要本著循序漸進(jìn)的思路進(jìn)行布設(shè)。首先，要分析雷電產(chǎn)生的根源，詳細(xì)劃分發(fā)射臺(tái)防雷工作布設(shè)的重點(diǎn)，實(shí)施室內(nèi)室外多層次、全方位的安全防護(hù)措施。以發(fā)射臺(tái)室內(nèi)防雷布置為例，由于發(fā)射臺(tái)設(shè)備大多由電子元器件、大規(guī)模集成電路或全固態(tài)電路等構(gòu)成，在對(duì)室內(nèi)發(fā)射臺(tái)設(shè)備進(jìn)行防護(hù)的過(guò)程中，需要兼顧線(xiàn)纜的連接工作。在布設(shè)發(fā)射臺(tái)室外防雷措施時(shí)，需要考慮到信號(hào)鐵塔自身功能的特殊性，由于信號(hào)鐵塔本身是一個(gè)引雷裝置，在其周?chē)鷷?huì)產(chǎn)生感應(yīng)雷反應(yīng)，若發(fā)射塔與建筑物距離較近，則需要考慮在建筑物與鐵塔兩者間進(jìn)行地線(xiàn)連接以形成聯(lián)合地網(wǎng)，再以地下室深井地網(wǎng)的方式，實(shí)現(xiàn)機(jī)房與各設(shè)備之間定位連接，以弱化感應(yīng)雷反應(yīng)帶來(lái)的破壞。

2 無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷技術(shù)措施

2.1 天線(xiàn)防雷保護(hù)技術(shù)

天線(xiàn)是無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷重點(diǎn)部位，受雷電天氣的影響，雷電破壞具有時(shí)間短、速度快、瞬間能量大的特點(diǎn)，強(qiáng)大的電流會(huì)直接進(jìn)入發(fā)射機(jī)內(nèi)部，破壞內(nèi)部設(shè)備，影響整個(gè)發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在天線(xiàn)防雷保護(hù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，可從以下兩方面入手：一是提高接地工藝；二是盡力降低地網(wǎng)接地電阻。在地網(wǎng)設(shè)置過(guò)程中需要采用合理的措施，對(duì)雷電電流進(jìn)行引導(dǎo)，降低接地電阻，以提升天線(xiàn)防雷保護(hù)效果。技術(shù)人員可按照相關(guān)接地要求對(duì)發(fā)射塔基底部位的間隙進(jìn)行調(diào)整，利用寬銅帶接地焊接技術(shù)降低接地電阻。

2.2 主體設(shè)備防雷保護(hù)技術(shù)

當(dāng)前信息技術(shù)的快速發(fā)展，使無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)主體設(shè)備防雷保護(hù)技術(shù)有所進(jìn)步。由于無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)各主體設(shè)備之間聯(lián)系較為緊密，若某一單元元器件出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)直接影響發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)行。通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的雷電防護(hù)技術(shù)，構(gòu)建系統(tǒng)性、關(guān)聯(lián)性、相互協(xié)調(diào)的防雷網(wǎng)絡(luò)，提升防雷效果。以當(dāng)前開(kāi)發(fā)的智能化雷電預(yù)警系統(tǒng)和雷電監(jiān)控系統(tǒng)為例，主要是在發(fā)射臺(tái)四周安裝云端監(jiān)控設(shè)備，將監(jiān)控設(shè)備連接主機(jī)，動(dòng)態(tài)監(jiān)管發(fā)射臺(tái)所有設(shè)備的運(yùn)行狀況，同時(shí)加裝專(zhuān)業(yè)雷電預(yù)警模塊，當(dāng)接收到雷電信號(hào)時(shí)，雷電預(yù)警系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，同時(shí)自動(dòng)作出調(diào)整，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟閉調(diào)度，最大程度地減少雷電對(duì)發(fā)射臺(tái)設(shè)備產(chǎn)生的影響［1］。

2.3 室外引入線(xiàn)防雷保護(hù)技術(shù)

室外引入線(xiàn)的種類(lèi)較多，如電源線(xiàn)、通信線(xiàn)、設(shè)備饋線(xiàn)、發(fā)射塔設(shè)備的過(guò)橋線(xiàn)等。無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)內(nèi)部機(jī)房設(shè)施極易遭受感應(yīng)雷的破壞，在防雷措施應(yīng)用過(guò)程中，室外防雷一直是重點(diǎn)內(nèi)容，做好室外防雷十分重要。例如，在連接饋線(xiàn)的過(guò)程中，饋線(xiàn)需完成接地再引入機(jī)房設(shè)備，并確保與接地網(wǎng)絡(luò)之間充分銜接，同時(shí)能夠?yàn)楹罄m(xù)鋼絞線(xiàn)、過(guò)橋線(xiàn)施工留足間隙。在屏蔽線(xiàn)進(jìn)入機(jī)房設(shè)備前期，需要考慮到屏蔽線(xiàn)的長(zhǎng)度，如果屏蔽線(xiàn)過(guò)長(zhǎng)可以將其埋入地下，若屏蔽線(xiàn)纜較短，則需要將其放置于鐵管中，將鐵管埋入地下，從而提升室外接入線(xiàn)纜的防雷效果［2］。

2.4 室內(nèi)防雷保護(hù)技術(shù)

無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷，不僅需要考慮到室外防雷，同時(shí)要兼顧室內(nèi)防雷的需求，由于室內(nèi)電氣設(shè)備較多，相對(duì)于室外更容易遭受雷擊［3］。室內(nèi)防雷的措施主要是安裝接地裝置、過(guò)電壓保護(hù)器、防雷保護(hù)設(shè)備如防雷插座、防雷電源以及地網(wǎng)等，以機(jī)房設(shè)備中的地網(wǎng)鋪設(shè)為例，首先在室內(nèi)地網(wǎng)鋪設(shè)過(guò)程中，需要考慮設(shè)備之間的布局和陳列狀況，地網(wǎng)鋪設(shè)線(xiàn)路要進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃；其次，在地網(wǎng)材料選擇上，一般選用銅線(xiàn)或銅皮帶，此類(lèi)材質(zhì)的地網(wǎng)導(dǎo)電效果較好，在鋪設(shè)過(guò)程中，各節(jié)點(diǎn)需要與室外的地網(wǎng)進(jìn)行銜接，從而使室內(nèi)室外地網(wǎng)形成一個(gè)整體。機(jī)房設(shè)備中的一些金屬導(dǎo)體需要進(jìn)行接地操作，如水管、過(guò)線(xiàn)架、暖氣管、鋁合金門(mén)窗、儀器設(shè)備外殼、電源接地等，將這些金屬導(dǎo)體接入母線(xiàn)中，構(gòu)建完善的系統(tǒng)性地線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，如圖1 所示。

圖1 無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)地網(wǎng)示意圖

3 無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷保護(hù)措施

3.1 選擇合適的防雷設(shè)備

無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)需要結(jié)合發(fā)射塔的實(shí)際使用情況采取相應(yīng)的防雷措施，通常采用的防雷設(shè)備是避雷針和避雷器。避雷針是通過(guò)捕捉雷電流，并將其傳輸至大地中，防止大量雷電電流通過(guò)發(fā)射臺(tái)損壞設(shè)備儀器。避雷器則是根據(jù)相關(guān)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)限制雷電造成的電位差，通過(guò)合理的導(dǎo)通吸收過(guò)高的能量，降低電位。兩者在使用過(guò)程中各有弊端和極限性，需要根據(jù)發(fā)射塔的應(yīng)用需求對(duì)防雷裝置進(jìn)行選擇，以提高防雷效果。

3.2 采取有效的防雷措施

無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷技術(shù)應(yīng)用，需要綜合考量防雷環(huán)境和相關(guān)因素，根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)設(shè)備中易遭破壞的點(diǎn)位進(jìn)行原因分析，并采取有效防護(hù)措施提升元器件的防雷性能。對(duì)于低壓線(xiàn)路的防雷技術(shù)應(yīng)用，則需要根據(jù)發(fā)射臺(tái)的工作特點(diǎn)，將低壓電纜用直埋線(xiàn)的方式進(jìn)行處理安裝，機(jī)房配電室電壓系統(tǒng)安裝時(shí)，電力變壓器等設(shè)備的連接，可焊接鍍鋅角鋼，并與地網(wǎng)進(jìn)行連接，提升機(jī)房設(shè)備的抗電能力。當(dāng)發(fā)射臺(tái)供電線(xiàn)路存在架空線(xiàn)路時(shí)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)遭受雷擊，都會(huì)影響到發(fā)射臺(tái)內(nèi)部電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，技術(shù)人員可通過(guò)適當(dāng)減少無(wú)線(xiàn)廣播發(fā)射塔架空線(xiàn)路的方式，以多點(diǎn)連接、多層屏蔽連接的方式進(jìn)行替換［4］。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，無(wú)線(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)在防雷技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，需要結(jié)合發(fā)射臺(tái)的實(shí)際情況，從室內(nèi)室外兩個(gè)角度進(jìn)行分析，構(gòu)建系統(tǒng)性的防護(hù)措施，提升無(wú)線(xiàn)廣播電視臺(tái)整體的雷電防護(hù)能力，為其正常運(yùn)轉(zhuǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。