河北高山发射台【高山发射台防雷系统探讨】

时间：2019-04-09 03:25:04　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：大部分高山发射台遇到最大的问题就是高山防雷，每年国内都有不少高山台遭遇到雷击，造成供电断电、播出设备损坏、播出停播，甚至发生了人员受到伤害的情况。解决好高山发射台防雷问题已成为保证高山台工作人员安全和播出安全的重要事项。笔者根据自身多年的工作经验，分析雷击的形成及防雷装置，提出发射台防雷的措施，望能起到抛砖引玉的效果。
　　关键词：高山发射台雷防雷装置防雷措施用来传输广播电视信号的发射台、微波站为了扩大其覆盖面积和传送距离，往往都建在周围较高的山上，并且在其山顶都有铁塔，那么这些台站如其防雷设施不好，就极易引起雷击，造成人或设备的损坏，而因这种原因所造成的停播也非常常见。防雷工作一直是陕西省电视台的重要环节。
　　一、雷击的形成
　　雷电是由于天空中的水汽团相互运动，各种原子、分子等微观客体发生碰撞、摩擦、振荡所发出的声音和光电等信号形成的。这些信号的微小变化都具有很大的能量，前者就是我们所听到的雷声，后者的信号频率分布在电磁波频谱中的多个频段，它在空间以电磁波的方式向四面八方传播，传播速度等于光速，为3×108m/s，其中属于可见光频段内的就是我们所看到的闪电，它一般不会影响我们的正常工作，其他频段内的雷电信号，我们看不见、摸不着，但它是客观存在的特殊物质，当雷电光驱一步一步地把雷云电场引向地面时，地面的实物体周围的空气被电离，密集的乌云在天地之间集中的异性电荷，在极短的时间内中和放电，这样就形成了危害极大的雷击。避雷针（塔）的作用就是将雷击点直引自身，保护其他设备的安全。至于雷电的感应引起的干扰破坏只有分别增设其他部件屏蔽和滤除。目前，很多厂家在室内避雷设备上有很多开发和应用，效果也很好，在室内的多级保安设置中都采用了它。
　　二、防雷装置
　　防雷装置由接闪器、引下线、接地装置组成。接闪器又称受雷装置，是接受雷电流的金属导体，即通常见到的1749年富兰克林发明的避雷针以及避雷带、避雷网。引下线（引流器）是铺设在房顶和房屋墙壁上的导线，把雷电流由接闪器引到接地装置。接地装置把雷电流发散到大地中去。这三部分同样重要，缺一不可。
　　1.避雷针
　　其工作原理为利用自身高度使雷云下的电场发生畸变，将雷电吸引到自身放电，从而对周围物体起保护作用。
　　2.避雷线
　　避雷线功用与避雷针相似，主要用来保护输电线路或狭长的建筑物及设施。
　　3.避雷带和避雷网
　　长期实践证明，建筑物最可能遭受雷击的地方是山墙、屋脊、烟囱、管道以及平顶屋的边缘等。在建筑物最可能受雷击处装设接闪装置（如屋脊、山墙处可铺设导线，屋顶面积很大时采用避雷网），这样构成避雷带、避雷网的保护方式。也可利用钢筋混凝土屋面的钢筋作为接闪器的所谓暗装避雷网的保护方式。
　　4.“反击”
　　防雷装置接受雷击时，雷电流沿着接闪器、引下线和接地体流入大地，由于引下线和接地装置都有阻抗，会在它们上面产生很高的电压降（有时高达几千伏，甚至几十万伏）。若防雷装置与建筑物内外设备间的绝缘距离不够时，两者之间会发生
　　三、防雷措施
　　1 屏蔽剧烈变化的电磁场
　　在强雷电发生时，高山台机房内的设备经常发生烧焦的糊味，信号接口时有会烧死连接在一起，甚至会发生设备严重损坏的现象，而此时发射台的设备并没有遭雷击。其原因主要为当发射台发生雷电时，发射台内周边的电磁强发生剧烈变化，信号线、电源线等感应了较高的感应电压，该电压直接加到了相应的设备端口，故发生了上述现象。因此发射台机房和工作线路的屏蔽是十分重要的。
　　1）机房等相关设施屏蔽
　　发射机房、信号机房、传输机房等设施的屏蔽是屏蔽电磁场工作的第一步。其主要方法为将设施的墙壁、房屋顶层和地面覆盖一层金属网，其金属网格较为缜密为好，将金属网良好的连接为一整体并对金属网进行多点接地，这样设施内部就相当于一个法拉利笼。当外界的电磁场发生剧烈变化时，室内的电磁场不会随外界磁场发生剧烈变化。这样室内的信号线、电源线等受电磁场变化感应的电压就会小了许多，达到了较好保护设备的作用。
　　2）金属屏蔽桥架
　　为确保播出设备的安全，室内光有屏蔽网是不够的，因为机房的门、窗等不可能完全被屏蔽，各类信号线和电源线还要放入金属屏蔽桥架内，这样才能确保设备不被感应电压损坏。具体的方法为将强电线缆放入强电金属桥架内，弱电线缆放入弱电金属桥架内，该桥架被多点接地。当线缆放入桥架后，再盖上金属桥架，这样就能防止线缆发生电磁感应产生感应电压，保护了人员和播出设备的安全。
　　2 接地装置的措施
　　接地装置的效果直接关系到避雷系统的可靠性，是整个避雷技术中的重要环节，接地电阻越小，雷电流扩散就越快，残余电压就越低，对设备造成的反击可能性就越小。
　　接地系统的关键是地下的接地装置。要提供最小而又能长期保持的低阻抗对地泄流，应当考虑下述因素:土壤条件;接地装置与土壤的接触面;接地信号的特性.接地装置的长期效果。接地系统通路的要求:耐久而连续;设计的载流量，应能安全地传导任何可能遇到的电流;设计的低阻抗，应将地上建筑物的电位限制为最小。为此，我们采取如下措施:
　　1）防雷接地(避雷针接地)与机器设备接地分开。
　　2）敷设环圈式接地极
　　建在山顶机房在机房地下〔挖地空时)，敷设40x4扁铜为井字形状，网格间距为2.5米，在浇机房地平时敷设8号铜丝也为井字形状，网格间距为70cm，构成网框接地线，前者作为避雷接地，后者作为高频接地。
　　3）集中地极坑
　　我们在较低洼处选择较有土壤的地段挖一个长3米，宽2米，深2米的大坑作为避雷接地井、坑内埋设接地导体，同时与环圈式接地极相连。
　　4）发射机送总地线采用宽铜皮;
　　5）尽量采取就近接地、接地线越短越好。
　　防雷工作对于高山发射台站来说，是一项复杂的、艰巨的任务，只有通过实践，不断摸索，逐步掌握预防雷击的技术，才能对付雷电的袭击。
　　参考文献:
　　[1]王建.张慧书等.电子系统的避雷设计[J].电讯技术,2007,(10):184-186.
　　[2]GB50057-94《建筑物防雷设计规范》[S].2000.8．
　　[3]王麟.景忠文.发射台10kV供电线路改造[J].现代电视技术,2008,(4):116-119.
　　[4]王麟.王义林,张咏强等.发射台信号和监控系统的供电设计[J].视听界,广播电视技术,2006,(2):56-58.

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