□ 萬小春
江西七〇八臺防雷接地系統現狀分析及實踐
□ 萬小春
江西七O八臺是江西省廣播電視八個高山骨干發射臺之一,承擔著發射4套10KW電視節目、5套調頻廣播節目和1套MMDS數字電視26個臺的任務。自1987年10月開播至今,七O八臺的防雷接地系統經過2001年的降阻、接地、接閃器、屏蔽改造和2007年的防雷系統的弱電防雷、接閃器的進一步完善,形成了一個集接閃、接地、防雷、屏蔽于一體的防雷接地體系。這個防雷接地體系的技術指標完全達到了防雷技術要求。到目前為止,經歷過多次雷電天氣,發射設備、供電系統均沒有受到損傷,防雷接地系統的效果得到了成功驗證。
我們根據高山發射臺遭受雷擊的危害途徑,結合以往遭遇過的雷擊類型,如直擊雷、側擊雷、滾雷、感應雷、引入雷等,采取了相應的措施。一是建了一座78米(含避雷針)和一座45米(含避雷針)的鐵塔,直擊雷保護范圍半徑為50米,在防感應雷、側擊雷方面增加了8個10—12米高的避雷小鐵塔作為接閃器,覆蓋全部設備;二是對防雷接地系統進行了以下方面的技術改造和完善。其中防雷接地系統結構組成為:1.盡可能地增加接地網的數量及接地塊與土壤的接觸面積,以降低接地電阻,使雷電能盡快從地網中泄放;2.防雷接地網做成環形接地網,減少跨步電壓對人的危害,也減少室內在被雷擊時由于地面電位梯度大而容易產生對設備高壓反擊的危險;3.將接閃地網與防雷地網、設備工作地網分開,以防止因接閃器引下的強雷電流對設備的危害;4.將發射機房、配電機房做成法拉第式的屏蔽機房,有效阻擋滾雷、感應雷擊對發射設備的危害;5.將高壓供電電纜外屏蔽、低壓供電電纜、光纜線等外線接地,避免引入雷損壞發射設備;6.在高壓電纜與變壓器處安裝高壓避雷器,在低壓供電系統安裝三級SPD電源防護浪涌器,以防止雷電通過供電線路侵入危害發射設備;7.在衛星接收機的輸入口、發射設備的信號輸入端、饋管與設備聯接處等安裝SPD防雷浪涌器。
環形地網。七O八臺在建筑物基礎地網外,建了一個半徑為120米的環形地網。在環形地網上設置8個10-12米高的避雷小鐵塔作為接閃器來有效防止直擊雷或感應雷、側擊雷對人體和設備的襲擊。為有效增加接地面積,降低接地電阻,設置了20個2×3×2.5m的地網坑、兩個4×3×2.5m的放電水池;在45米鐵塔基礎上用40×4mm的鍍鋅扁鐵焊接成50×50cm的格柵網;在四個基座的周圍,每個基座用8根L60×60×6mm、長2米的鍍鋅角鐵做接地電極。
機房接地。機房的防雷接地是整個系統防雷工程的重點。機房的屋面用鋼筋焊接成網格狀與支柱焊接成的格柵連接一并接入防雷地網,做成法拉第式的屏蔽機房,防止滾雷、感應雷擊對機器設備的侵襲。在機房內,將信號地線、配電保護線、設備外殼、防雷接地、屏蔽地線、饋管支架等經等電位線排接入地網,避免雷電引下時對機器和信號設備的沖擊,最大限度地保護機房內人員的人身安全。
外線接地。為了防止雷擊經外線侵入,高壓10KV架空線架至山腳下,經600米高壓10KV凱裝電纜送至配電房,電纜兩端外殼直接接地,并在電纜兩端每相線上安裝SPD浪涌保護高壓避雷器。配電房至機房用低壓地埋電纜連接,電纜外殼經等電位接線排接入地網。光纜線的加強筋在進機房前先進行接地處理。
應用SPD浪涌保護避雷器。為了防止雷擊經信號系統和電源系統侵入,在信號系統和電源系統按不同的連接方式安裝了SPD浪涌保護避雷器。在衛星接收機的輸入輸出端、電視激勵器輸入端、調頻激勵器輸入端、網絡設備的輸入輸出端、計算機的輸入端等信號系統安裝了相應的SPD浪涌保護避雷器;在電源系統按三級防雷原理安裝了SPD浪涌保護避雷器。
地網坑的施工工藝及要求。地網坑施工工藝:按寬2米、長3米、深2.5米規格挖坑;施工程序為底層10厘米散土→20厘米厚木炭→灌水裝置→30厘米厚散土→10厘米厚工業用鹽→30厘米厚散土→接地電極→30厘米厚散土→柵格網→填滿散土,灌水裝置用30水管做成魚骨狀,接地電極為厚2厘米、長80厘米、寬70厘米的鋼板,柵格網用40×4mm的鍍鋅扁鐵按50×50cm焊接而成,每次填放的散土不得有雜物,要夯填嚴實;將灌水裝置、接地電極、柵格網連接起來接入環形網。工程完成后要經常灌水,保持地網坑內潮濕。
放電水池施工工藝。按寬3米、長4米、深3米規格挖坑;施工程序為在坑底放入化學降阻劑→10厘米厚散土→接地電極→10厘米厚散土→柵格網→10厘米厚散土→澆灌10厘米厚混泥土底板→坑四周用磚砌墻水泥摸面→底板上放柵格網→水池內放滿水,接地電極為厚2厘米、長80厘米、寬70厘米的鋼板,柵格網用40×4mm的鍍鋅扁鐵按50×50cm焊接而成;將接地電極、柵格網多處連接后接入環形避雷網。
七O八臺避雷工程防雷接地實測數值為:機房工作地網、防雷地網的接地系統電阻小于0.9Ω;環形接地網的接地系統電阻小于4Ω,優于國家規定的防雷接地標準。
江西七〇八臺)
欄目責編:肖 月