廣播電視發射臺的防雷措施

引子：

隨著現代電子技術的快速發展，我國廣播電視系統的電子設備大量采用了集成化電路和大功率模塊。它們普遍對電網電壓的質量要求較高，對浪涌電壓承受能力較弱，因此成為雷電浪涌電壓侵入的薄弱環節。防雷保護日益成為我們迫切需要解決的問題。

雷電的形成及其特征

地球自身帶負電，電荷總量約50萬庫倫。因地球上空存在帶正電荷的電離層，形成指向大地的大氣電場（晴天時地面附近約120V/m）。雷暴云形成時，云底負電荷在地面感應產生正電荷，云地間電場與晴天電場相反，從地面指向上。當云中、云際間、云與空氣間場強超過空氣擊穿閾值時，產生空氣的擊穿放電，即云閃。當云與大地及地面物體間的場強超過空氣擊穿閾值時，產生云地之間的擊穿放電，即地閃。雷暴云中強烈的上升氣流與各種尺度及不同相態的水成物粒子，通過擴散、離子俘獲、粒子間的碰撞分離等過程，使不同尺度粒子攜帶上不同極性的電荷，在氣流和重力作用下發生分離，形成正負不同極性電荷區。當云中電場達到100kv/m以上，一般閃電就會發生。

雷電破壞電視發射臺的主要途徑

——雷電波從電源線侵入

——從光纜、電纜、天饋線路侵入

——電視發射臺附近落雷的地電位反擊

廣播電視發射臺的防雷主要涉及：

一、發射天線的直擊雷保護

1.發射天線和建筑物防雷措施

廣播電視發射臺都設有發射天線或天線塔，一般鐵塔和天線位置是地面建筑的最高點。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，它是防雷的第一關。

（1）按照國家1994年頒布的《建筑物防雷設計規范》（GB50057-94）及其他標準設置好天線塔避雷針。鐵塔接地網形狀，密度可根據地形、防雷等級、天線塔種類來設計，天線塔接地電阻不應大于5Ω。

（2）認真計算天線塔避雷針的保護范圍并留有充分余地，當其他建筑物不在保護范圍時，可考慮設計多支（等高或不等高）避雷針保護方案。在一些地形突出的高山發射臺， 帶雷云層又低時，天線塔避雷針防雷是有限的。可采用設置避雷針和消雷器相結合的方案，并且在房頂、房角或利用圍墻、柵欄裝設閉合的避雷帶、均壓網。引流線應視建筑物結構和布局進行設計。一般情況，均壓網格不宜大于5米。均壓網、避雷帶應接有多根引流線。

2.雷電的活動規律是，對于發生過雷擊的地點和入侵通道，下次雷擊時，更容易再次遭受雷擊，所以外部防雷每個環節都重要。如果外部防雷不能擔負直擊雷防護的任務，那么它將是一個引雷工程，而不是防雷工程，設備反受其害。直擊雷防護的完善與否，關系到感應雷防護的基礎是否牢固。因為直擊雷防護是感應雷防護的基礎。

二、廣播電視發射臺感應雷的防護

感應雷的防護主要包括電源系統、天饋信號系統，計算機網絡系統的防護，等電位聯結以及接地等。根據廣播電視發射臺的情況，主要針對電源和天饋進行防護，同時為了均衡雷電對于設備的沖擊，等電位聯結的措施必不可少。

1.電源系統的防雷以及過電壓保護

據統計，雷擊事故中，從電源線路侵入感應過電壓損壞設備占較大比例，所以電源的防護是設備防護的根本和基礎條件。我們可以對電源分為三級保護，使浪涌通過電壓逐級泄放入地。

A、按照分級泄放原理，可在總配電箱端加裝防雷器，使大部分雷電能量在此泄放。

B、在發射設備室的配電柜內安裝電源單相防雷。

C、室內所有插座全部更換為具有防雷功能的插座，將有效防止雷電從電源線路上侵入并損壞設備。

2.發射機天饋線部分防護

——室外引入線防雷措施

室外引入線是指臺內各種發射設備饋線、吊饋管的鋼絞線及固定架、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電壓引入機房，必須采取措施進行電器阻塞。

（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，進入機房前屏蔽層應就近與地網連接。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10米以上。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。

——室內設施的防雷措施

(1)機房內應用銅皮鋪設地網，通過多點與室外地網良好連接，從而營造等電位環境。

（2）根據臺內實際情況可采用防雷保護元件對電子設備進行保護。

（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、過壓保護接地等要統一、就近與機房共用地網可靠的連接。

結束語

采取上述防雷措施，可有效達到廣播電視發射臺的防雷目的，大大降低雷電對廣播電視設備的損害，確保廣播電視的安全播出。