廣播電視發射塔設施綜合防雷設計

一、雷擊環境

1.概述

東豐縣廣播電視發射塔亮化工程，于2009年9月竣工運行，塔身為鋼架結構，位于市區南照山，海拔高度300米處，塔身高度90米，海拔總高度390米，四角形底座，塔身有三處維護平臺設計，目前發射五套電視，四套調頻廣播節目，同時省微波線路節點之一，為無線廣播電視傳輸發射中心。

2.自然狀況

東豐縣廣播電視發射塔，位于東豐縣南照山海拔高度300米處，地貌屬丘陵，所處位置，地表為0.2-0.5米腐殖地，地表之下為風頁巖，經過現場五套地阻測試，土壤電阻率平均為4200—5000歐姆/米，為高地阻區域，南照山地處長白山余脈，年降水量650—750米，山區雷電活動頻繁，年均雷電日14天左右，較多年份可達20天，屬為雷區。

3.雷擊防護類別

發射塔年預計雷擊次數，可由下式計算：

N=kNgAe（次/a）

注：N為預計雷擊次數，k為校正系數（通常為1）

Ng為年平均密度 (次/Km2.a)

Ae為塔身接收雷擊次數的等效面積

經計算后N=0.34-0.3 (次/a)

二、防雷工程依據及主要措施

1.設計依據

《建筑物防雷設計規范》（GB50057-1994）2000年版

《建筑物防雷設施安裝》[99（07）D501-1]

《雷電電磁脈沖的防護》（IEC61312-1；1995）（IEC/TS 61312-2；1999）

《建筑物電子信息系統防雷技術規范》（GB50343-2004）

設計要求綜合接地≤1歐姆

2.主要技術措施

（1）直擊雷防護

使用避雷帶，避雷針為接閃器，外供電電源，設避雷線。

（2）防雷接地網

按GB50057-94規定，對高土壤電阻率環境，地網垂直接地體使用人工石墨鋪設，水平接地體使用熱鍍鋅扁鋼，合理布局，務必要求接地電阻≤1歐姆。根據實地情況，我們使用共用接地系統（工作場所，工作接地，直流接地，防靜電接地，互相搭接使用）接地電阻≤1歐姆。

（3）防雷擊電磁脈沖保護設計

發射塔雷擊損害，主要是沿電源線路、信號線路和天饋線引入，因此，必須在各個易侵入雷電過電壓通道上做好避雷保護。

（4）等電位連接

實行等電位連接的連接體為金屬連接實體，在無法直接連接的位置，使用瞬態等電位連接的電涌保護器，發射機房六面鋪設金屬屏蔽網，屏蔽網通過星型結構，將設備直流地以最短的距離連接到鄰近的等電位連接帶上，形成法拉第籠建成閉合環形地網，采用共用接地系統，聯成整體，降低對接地電阻的要求。

三、發射塔防雷設計方案

1.接閃器設計

依據GB50057—94對獨立避雷針距被保護物距離的要求，在發射塔頂端安裝放電時間30微秒，針高3米的獨立避雷針，無線底座四角與防雷地網相連，接近導體采用5毫米*5毫米熱浸鍍鋅扁鋼

2.地網設計

計算水平接地體接地電阻公式

Rp=ρ/2πl{ln l二次方/hd +A}

ρ為土壤電阻率，l為接地體長度，h為水平接地體埋深（米）

d為接地體直徑或等效直徑

設計在塔身外三米處，做一圈人工地網，與塔身用5mm×5mm熱浸鍍鋅扁鋼相連，然后回填土夯實，接地體外采用換土并加入降阻劑方式降低土壤電阻率，在塔身四周鋪設水平銅包鋼垂直接地棒人工接地體，并采用換土及摻降阻劑方式降低接地電阻，水平接地體埋設深度不低于0.8米，與垂直接地體之間采用電焊連接，并在焊接面做防腐處理。

3.電纜的防雷設計

外電源電纜在電源線路上方做防雷線設計，防雷線通過引下線與接地體相連，內部電纜使用金屬屏蔽線并將電纜金屬屏蔽部分與等電位連接帶均勻相連，配電室一、二路總配電柜上分別安裝復合型電涌保護器，沖擊電流（10/350）為100KA。機房電源輸入端安裝40KA（8/20）SPD，機房分配電盤上安裝5kA（8/20）發射塔頂障礙燈，塔身彩燈，使用屏蔽電纜供電，屏蔽層兩端做等電位連接，供電線路上加裝SPD。

四、結束語

廣播電視發射塔的防雷工程設計要嚴格按照相關規定進行，防雷施工要嚴格按照設計和施工方案進行，并由專業人員驗收，這樣才能確保防雷工程質量，使防雷設施發揮預防和減輕雷電災害的作用，確保人民生命財產安全。