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广播电视发射台防雷措施

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作者:[四川开创防雷技术部] 人气: 发表时间:2014/10/4 19:52:01

广播电视发射台防雷措施

一、雷电的种类与危害

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的云层时,就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷,当电位差大到一定程度时,发生击穿空气向地面或建筑物直接放电,形成直击雷。直击雷放电电流可高达数十万安培,放电过程极为短暂,约为50—100μs。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感应的电荷变为自由电荷,形成对地局部感应高电位,它要从距离其最近处、电压低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高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、设备危害甚大;而感应雷作用范围宽,雷击概率远大于直击雷,对广播电视传输、发射设备危害更大;有时二者又相伴存在。 

随着现代科技的迅速发展,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,遭受雷击的概率大大增多,再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。对于设在高山上的发射台,由于地形特殊,更容易遭受雷击。  

二、发射台(站)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项重要的系统工程。在设防中要采用全方位、多层次、综合治理。要把国家和行业防雷技术标准与发射台地理环境、建筑设施、设备分布等实际情况相结合,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进行防护。  

1.发射天线塔和建筑物防雷措施 无论广播电视发射台或微波站都设有发射天线或天线塔,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,也可能变成“引雷器”或产生感应雷的导体,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(站)大量的雷击是由供电系统引入,特别是由感应雷产生峰值很高的浪涌电压对设备破坏比较常见。因此,对供电系统应采用分层设防设计方案。

(1)台站自维的架空高压线路应安装架空避雷线,长度为300~500M。避雷线(除终端杆外) 每杆作一次接地,终端杆上增装一组避雷器。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、四杆上各增设一组避雷器,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(站)内各种发射设备馈线、吊馈管的钢绞线及波导固定架、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,必须采取措施进行电气阻塞。 

(1)保证馈管两端良好接地。馈管在进入机房前,外皮还要就近与地网连接,吊馈管钢绞线、固定架、过桥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近与地网连接。引线较长或条件允许时,进入机房前水平埋入地下,长度最好在10M以上。若无屏蔽电缆,可将引线穿入铁管,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,通过多点与室外地网良好连接,从而营造等电位环境。  

(2)根据国标GB7450—87《电子设备雷击保护导则》和实际情况,科学的、有重点的采用防雷保护元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、过压保护接地等要统一、就近与机房共用地网可靠的电气连接。高山台站把机房铝制门窗、暖气管、水管、走线架等各种导体就近与母线或地网连接。 

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:根据雷击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足够大。实践证明,在雷击电流通过“地”向大地呈半球形散开,离接地体20M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40M时,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,各种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(站)接地点可填加盐、木炭、铁屑等,也可使用GDSZ系列高效降阻剂、DDT系列导电混凝土等新材料,达到降低接地电阻的目的。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。


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