廣播電視發射臺防雷措施

一、雷電的種類與危害

雷電主要有直擊雷和感應雷兩種。直擊雷是帶電雷云和大地之間放電造成的。當帶電雷云層很低，周圍又沒有異性電荷的云層時，就會在地面或者建筑物上感應出異性電荷，當電位差大到一定程度時，發生擊穿空氣向地面或建筑物直接放電，形成直擊雷。直擊雷放電電流可高達數十萬安培，放電過程極為短暫，約為50—100μs。感應雷的形成原因有兩種，由于帶電雷云的先導作用，雷云附近的導體或輸電線路上感應出異性電荷，當雷電對附近目標或接閃器放電時，它所帶電荷迅速和放電物所帶的異性電荷中和，而雷云附近的導體或輸電線路上感應的電荷變為自由電荷，形成對地局部感應高電位，它要從距離其最近處、電壓低處或元器件最易擊穿處尋找放電通道，從而形成感應雷。另一種感應雷是在直擊雷通過放電物體放電時產生巨大電流，這個迅速變化的電流必然在周圍產生瞬變的強大磁場，使其附近的導體感應出高電壓并尋找放電通道，從而形成感應雷。 直擊雷由于能量大，對建筑物和人、設備危害甚大；而感應雷作用范圍寬，雷擊概率遠大于直擊雷，對廣播電視傳輸、發射設備危害更大；有時二者又相伴存在?！?br />

隨著現代科技的迅速發展，廣播電視傳輸、發射臺，電子設備和通信設備日益增多，暴露在室外的線路越來越長，遭受雷擊的概率大大增多，再加上現代電子設備中集成電路的工作電壓越來越低，印刷電路板的線間距離越來越小，使得設備抗雷擊能力越來越弱。對于設在高山上的發射臺，由于地形特殊，更容易遭受雷擊?！　?/p>

二、發射臺(站)防雷措施　　

要做好防雷工作必須要增強防雷意識，把防雷保護看作為一項重要的系統工程。在設防中要采用全方位、多層次、綜合治理。要把國家和行業防雷技術標準與發射臺地理環境、建筑設施、設備分布等實際情況相結合，制定科學的、切實可行的防雷方案。根據我們的實踐，應該注意從四個方面進行防護?！　?/p>

1.發射天線塔和建筑物防雷措施 無論廣播電視發射臺或微波站都設有發射天線或天線塔，一般鐵塔和天線位置是臺站地面建筑的最高點。天線塔本身既可成為防雷的避雷塔，也可能變成“引雷器”或產生感應雷的導體，因此，它是臺站防雷的第一關。

2.電源系統防雷措施  實踐證明廣播電視發射臺（站）大量的雷擊是由供電系統引入，特別是由感應雷產生峰值很高的浪涌電壓對設備破壞比較常見。因此，對供電系統應采用分層設防設計方案。

（1）臺站自維的架空高壓線路應安裝架空避雷線，長度為300~500M。避雷線（除終端桿外） 每桿作一次接地，終端桿上增裝一組避雷器。若已建線路加裝避雷線有困難，可在高壓電力線路終端桿、終端桿前第一、三或第二、四桿上各增設一組避雷器，同時在第三或第四桿增設一組高壓保險絲。這樣可使架空高壓線路引入的感應雷得到較好的泄放?！　?/p>

3.室外引入線防雷措施　室外引入線是指臺（站）內各種發射設備饋線、吊饋管的鋼絞線及波導固定架、鐵塔過橋和塔燈電源線、各類管道、各種視音頻信號線、通信線等。在雷電天氣，引線外皮很容易將感應雷或感應電壓引入機房，必須采取措施進行電氣阻塞。　

（1）保證饋管兩端良好接地。饋管在進入機房前，外皮還要就近與地網連接，吊饋管鋼絞線、固定架、過橋每隔一定距離逐點接地。　　

（2）各種引線要使用屏蔽電纜，進入機房前屏蔽層要就近與地網連接。引線較長或條件允許時，進入機房前水平埋入地下，長度最好在10M以上。若無屏蔽電纜，可將引線穿入鐵管，按上述要求埋入地下。引入機房的電纜中如有不使用的芯線，也應在兩端良好接地?！　?/p>

4.室內設施的防雷措施

（1）機房內根據設備擺放情況，用銅皮鋪設地網，通過多點與室外地網良好連接，從而營造等電位環境。　　

（2）根據國標GB7450—87《電子設備雷擊保護導則》和實際情況，科學的、有重點的采用防雷保護元件對電子設備進行保護。例如：同軸電纜保護器（CSP）、高頻信號保護器（HFP）、數據線保護器（DLP）和音頻線保護器（TLP）等?！　?/p>

（3）機房內屏蔽接地、機殼接地、電源接地（中性線、零線）、工作電路接地、保安接地、過壓保護接地等要統一、就近與機房共用地網可靠的電氣連接。高山臺站把機房鋁制門窗、暖氣管、水管、走線架等各種導體就近與母線或地網連接?！?/p>

三、實施防雷措施中注意的問題　

1.根據IEC—1024、IEC—1312規范中關于防雷分區和等電位連接的概念，即：根據雷擊在不同區域的電磁脈沖強度劃分防雷區域，并在不同的防雷區域的界面上進行等電位連接，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、信號線路）則依據不同防雷區域的科學劃分，采用不同防護等級的防雷設備。實踐證明這種分區等電位均壓連接，是防雷的有效方法。臺站在鋪設地網時應把避雷針接地、建筑物接地、鐵塔接地、電源接地（中性線）、機房與設備保護接地統一連接起來，達到等電位連接。采用這種共地模式最重要的是千方百計減小不同接地點的電位差，這要求接地系統的接地體和地線截面要足夠大。實踐證明，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。當一個臺站鐵塔、變電室、機房等防雷區域互相之間距離大于40M時，可采用分區域鋪設地網，分別接地的方式?！　?/p>

2.要想達到良好的防雷效果，接地質量十分重要，各種接地線與地網必須保證可靠電氣連接，焊接點要進行防銹處理。在巖石多的高山臺（站）接地點可填加鹽、木炭、鐵屑等，也可使用GDSZ系列高效降阻劑、DDT系列導電混凝土等新材料，達到降低接地電阻的目的。要做好地網維護工作，定期測試各點接地電阻，保證接地電阻達到設計要求?！　?/p>

3.要定期調整防雷元件放電間隙，檢查各類保安器件、避雷器接觸點是否良好，是否失效等。　

總之，廣播電視發射臺（站）防雷工作，首先要設計一個科學的，符合實際的防雷方案。其次，要嚴格落實定期檢測、維護制度，這樣才能保證有備無患。