广播电视发射台春季防雷攻略

雷祥波1982

一 雷电的种类和危害 雷电是一种携带巨大能量的自然现象。云层形成过程中，在大气电场以及温差起点效应等作用下，正负电荷在云层不通部位积累。当达到一定程度，云与云，云与地之间发生放点，产生雷电现象。人类至今不但不能利用雷电的能量，还经常遭到雷电的危害。雷电主要有直击雷和感应雷两种。直击雷是带电雷云和大地之间放电造成的。当带电雷云层很低，周围又没有异性电荷云层时，就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷。当电位差达到一定程度时，发生击穿空气向地面或建筑物直接放电，形成直击雷。直击雷放电电流可达到数十万安倍，放电过程极为短暂，约为50-100微秒。感应雷的形成原因有两种，由于带电雷云的先导作用，雷云附近的导体或输电线路上感应出异性电荷，当雷电对附近目标或接闪器放电时，它所带电荷迅速和放电物所带的异性电荷中和，而雷云附近的导体或输电线路上的感应电荷变为只有电荷，形成对地局部感应高电位，它要从局里其最近处，电压地处或元器件最易击穿处寻找放电通道，从而形成感应雷。另一种感应雷是在直击雷通过放电物体放电时产生巨大电流，这个迅速变化的电流必然在周围产生瞬变的强大磁场，使其附近的导体感应出搞电压并寻找放电通道，从而形成感应雷。直击雷由于能量大，对建筑物和人、设备危害极大，而感应雷作用范围宽，雷击概率大于直击雷，对于广播电视传输、发射设备危害更大，有时二者还是同时相伴存在。 随着现在科技的迅速发展，广播电视传输、发射台、电子设备和通信设备日益增多，暴露在室外的线路越来越长，遭受雷击的概率越来越大，在加上现代电子设备中集成电路的工作电压越来越低，印刷电路板的线间距离越来越小，使得设备抗雷击能力越来越弱。对于设在高山的发射台，由于地形特殊，更容易遭受雷击。 二、发射台防雷措施 要做好防雷工作必须要增强防雷意识，把防雷保护看作为一向重要的系统工程。在设防中药采用全方位、多层次、综合治理。要把国家和行业防雷技术标准与发射塔地理环境、建筑设施、设备分布等时机情况结合，制定科学的、切实可行的防雷方案。根据我们的实践，应该注意从四个方面惊喜防护 1. 发射塔和建筑物防雷措施 、 无论广播电视发射台或者微波站都设有发射天线或者天线塔，一般铁塔和天线位置是台站地面建筑的最高点。天线塔本身既可成为防雷的避雷塔，也可能是个“引雷器”或是产生感应雷的导体。因此，它是台站防雷的第一关。 2 电源系统防雷措施 实践证明广播电视发射台大量的雷击是有供电系统引入的，特别是有感应雷产生峰值很高的浪涌电压对设备的破坏比较常见。因此，对供电系统应采用分层设防设计方案。 （1） 属于台站自己维护的架空高压线应安装架空避雷线，长度为300-500M。避雷线每杆做一次接地，终端杆上要增装一组避雷器。若已建线路加装避雷线有困难，可在高压电力线路终端杆、终端杆前第一、三或第二、四杆上个增设一组避雷器，同时在第三或第四杆增设一组高压保险丝。这样可使架空高压线路引入的感应雷得到较好的泄放。 3 室外引入线防雷措施 室外引入线是指台内各种发射设备馈线、吊馈管的钢绞线以及波导固定架、铁塔过桥和塔灯电源线、各类管道、各种视音频信号线、通信线等。在雷电天气，引线外皮很容易将感应雷或感应电压引入机房，必须采取做事进行阻隔 （1） 保证馈管两端良好接地。馈管在进入机房前，外皮要就进与地网连接，吊馈管钢绞线、固定架、过桥要每隔一定距离逐点接地。 （2） 各种引线要使用屏蔽电缆，进入机房前屏蔽层要就进与地网连接。引线较长或条件允许时，进入机房前水平埋入地下一段，长度最好在10米以上。如果没有屏蔽电缆，可将引线穿入钢管，按上述要求埋入地下。引入机房的电缆中如有不使用的芯线，也应在两端良好接地。 4 室内设施的防雷措施 （1） 机房内根据设备摆放情况，用铜皮铺设地网，痛过多点与室外地网良好连接，从而制造等电位环境。 （2）根据国际《电子设备累计保护导则》和实际情况，科学的、有重点的采用防雷保护原件对电子设备进行保护。例如：同轴电缆保护器（CSP）、高频信号保护器（HFP）、数据线保护器（DLP）和音频线保护器（TLP）等 （3） 机房内屏蔽接地、机壳接地、电源接地（中性线、零线）、工作电路接地、保安接地、过压保护接地等腰统一、就进与机房共用地网可靠的电气连接。高山台把机房铝制门窗、水管、走线架等各种导体就进与母线或地网连接。 三 实施防雷措施中注意的问题 1 根据IEC—1024、IEC—1312规范中关于防雷分区和等电位连接的概念，即：根据累计在不同区域的电磁脉冲强度划分防雷区域，并在不同的防雷区域的界面上进行等电位连接，能直接连接的金属物直接连接。不能直接连接的（如电力线路、信号线路）则依据不同防雷区域的科学划分，采用不同防护等级的防雷设备。实践证明这种分区等电位均压连接是防雷的有效方法。台站在铺设地网时应把避雷针接地、建筑物接地、铁塔接地、电源接地（中性线）、机房与设备保护线接地统一连接起来，达到等电位连接。采用这种共地模式最重要的是千方百计减小不同接地点的电位差， 这要求接地系统的接地体和地线截面要有足够大。实际证明，在雷击电流通过地网 向大地呈半球形散开，离接地体20米以外地方，电位已近于零。当一个台站铁塔、变电室、机房等防雷区域互相之间距离大于40米时，就可采用分区域铺设地网，分别接地的方式。 2 要想达到良好的防雷效果，接地质量十分重要，各地接地线与地网必须保证可靠电气连接，焊接点要进行防锈处理。在岩石多的高山台接地点可以填加盐、木炭、铁屑等，也可以使用高效降阻剂、导电混凝土等新材料，达到降低地阻的目的。要做好地网维护工作，定期测试各点接地电阻，保证接地电阻达到设计要求。 3 要定期调整防雷元件放电间隙，检查各类保安器件、避雷器接触点是否良好，是否失效等。 总之，广播电视发射台（站）防雷工作，首先要设计一个科学的，符合实际的防雷方案。其次，要严格落实定期检测、维护制度，这样才能保证有备无患。