無線電臺防雷接地系統探討

高芳

【摘 要】 本文對雷電的產生，危害和雷電的預防進行了詳細的介紹，并對無線電臺的防雷接地系統應遵循的原則和需要做了深入的論述，對無線電臺的防雷接地系統應注意的事項進行了探討。

【關鍵詞】 雷電 避雷器 接閃器

隨著我國廣播的發展，利用衛星接收節目成為廣播傳輸的一個重要環節，利用發射機傳輸節目是廣播傳輸的重要手段。無線廣播大處于地勢偏遠，山區地帶。近年來節傳，機房，節傳和變電站受到雷電的破壞事件屢有發生，本文對無線廣播的防雷接地系統驚醒了研究和探索。

1 雷電是怎么產生的

雷電在對流云中，由于存在強烈的上升氣流和下沉氣流，氣流摩擦使云層形成帶點，并且云上下層電荷相反。由于電壓差，云體上下之間、云體與云體之間、云體與地面之間會發生放電現象，這就是雷電現象。雷擊的發生、雷電流大小與許多因數有關，其中主要的有地理位置、地質條件、季節和氣象。

雷電主要有以下特點：（1）沖擊電流大：雷電發生時沖擊電流特別大，其電流高達幾萬甚至幾十萬安培。（2）時間短：一般雷擊有先導放電，主放電和余光放電。（3）雷電流變化梯度大，有的可達10千安/微秒。（4）沖擊電壓高，強大的電流產生的交變磁場，其感應電壓可高達上億伏。

2 雷電的危害

（1）會引起自然火災；（2）對大多數無線電信號有干擾和破壞；（3）對沒有避雷設施的高層建筑、特別是電器件有損害；（4）對與外界連通的電器有直接損害，比如每次大的雷暴都損害微機Modem無數；（5）極端狀態下，會形成球星雷電，沿電線由室外傳遞至屋內，形成傷害；（6）非常非常極端的情況下，會直接擊中人。

3 雷電的預防

由于雷電的威力大，破壞性極強，雷電發生時經常會出現設備損壞，無線電信號的干擾和破壞和人身傷亡的事故，無線廣播臺應做好雷電防護工作。由于大部分地處偏遠地帶和山區，除人之外，更應該對宿舍樓、節傳、機房、電站等部門做好防護措施。

常規的防雷有防直擊雷電，防感應雷電，綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成，即接閃器，引下線和接地體；接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網。避雷針，避雷帶，避雷線，避雷網屬于外部防電。避雷帶和避雷針一樣都是接閃器的一種類型。區別在于，避雷針一般是豎直向上的，只在其根部和引下線相連接，一般是明設的；避雷帶一般是水平或傾斜敷設的（根據屋面的傾斜度而定），至少有兩個地方（首尾兩端）和引下線相連接，一般是明設，但也可以暗敷在屋頂的混凝土或瓦片的下面。 避雷線是鐵質的，避雷針是銅質（也可以是銀質的），避雷針頂端向天，避雷線連接避雷網埋地，避雷線連接避雷針，雷雨季節，雷電從天空從避雷針進入避雷線直至埋地的避雷網，是消除雷擊保護建筑物或儀器的設施。避雷網是指利用鋼筋混凝土結構中的鋼筋網作為雷電保護的方法（必要時還可以輔助避雷網），也叫做暗裝避雷網。它是根據古典電學中法拉第籠的原理達到雷電保護的金屬導電體網絡。防感應雷電的避雷裝置主要是避雷器。對同一保護對象同時采用多種避雷裝置，稱為綜合性防雷電。

（1）避雷針防雷電：雷針，又名防雷針，是用來保護建筑物等避免雷擊的裝置。在高大建筑物頂端安裝一根金屬棒，用金屬線與埋在地下的一塊金屬板連接起來。。在避雷針的頂端，形成局部電場集中的空間，以影響雷電先導放電的發展方向，引導雷電向避雷針放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免遭雷擊。

（2）避雷器防雷電：避雷器，有稱做浪涌保護器，避雷器防雷電是把因雷電感應而竄入電力線、信號傳輸線的高電壓限制在一定范圍內，保證用電設備不被擊穿。常用的避雷器種類繁多，可分為三大類，有放電間歇性、閥型和傳輸線分流型。

設備遭受雷擊受損通常有四種情況：一是直接遭受雷擊而損壞二是設備接地體在雷擊時產生瞬間高電位形成地電位“反擊”而損壞三是設備安裝的方法或安裝的位置不恰當受雷電在磁場和空間分布電場的影響而損壞，四：雷電脈沖沿著與設備相連的電源線，信號線時設備損壞。

（3）綜合性防雷電：綜合性防雷電時單一防雷電和相對于局部防雷電的一種綜合性的防雷電，設計時要根據被保護的對象還要根據所處的地理環境和走位的天氣，確定防護等級，采用綜合行的防護措施。它由直擊雷防護措施、等電位連接措施、屏蔽措施、規范的綜合布線、設計安裝SPD、完善合理的接地系統。

4 無線電臺防雷接地系統

無線電臺的防雷系統是一個綜合工程，要在臺站建設期間就進行實施，在防雷的建設和設計時，應根據地理環境，氣候和被保護的的特點，采用安全可靠，經濟合理的設計和施工，在使用防雷產品上應采用技術和質量均符合國家標準的防雷設備，器材，器件，..不要使用不符合的防雷產品。新上馬的設備和系統應提前做好設計和構想，為保證以后的防雷系統祈禱真正的作用。

4.1 主要考慮以下原則和注意事項

（1）防雷接地系統必須滿足國家及行業標準：《建筑物防雷設計規范》GB50057-95（2000年版），GB50343-95《建筑物信息系統的防雷技術規范》（2004年版）， GB50174-93《廣播電視安全播出管理規定》（2004年版）， （GB50343-2004）《建筑物電子信息系統防雷技術規范》。（2）設計和施工要選擇有執照，技術過關的企業。（3）機房的防雷接地，安全接地，高頻接地和設備接地應采用同一接地。（4）施工中一定要注意質量，保證不留死角。（5）定期對防雷接地系統進行檢查，發現問題，及時解決，保證防雷接地系統的完好性，建議每年做一次檢測。

4.2 應做好以下方面的工作

（1）制作統一的接地系統：因為接地好對防雷有很重要的影響，在做接地時，稱重系統各接地點之間距離不小于3米，垂直敷設時，垂直打入地下的深度不應小于2米，一般為3米，水平敷設時，埋設深度不應小于0.7米。而且，接地體應鍍鋅或鍍銅，嚴禁涂漆。采用截面不小于25平方毫米的銅線，其電阻不小于 l歐姆。地線做好后，一般接地電阻小于4歐姆。endprint

（2）建筑物防雷：建筑物的防雷主要在節傳，機房，變電站內設置合適的避雷塔，使之成為覆蓋技術臺站的保護區域，同時在高的建筑物安裝避雷帶，將其與地系統焊接，同時將建筑物的主體結構的鋼筋也與接地系統進行焊接。

（3）節傳防雷：衛星接收節目源主要靠光纜，對于進入節傳機房內的光纜來說，因為光纜大部分含有金屬加強筋和金屬護套，因此可采用直埋光纜穿鋼管埋進節傳機房，埋地長度宜不小于50米，一般可從線路終端桿開始埋設。光纜安裝時，應將光纜金屬體和光纜終端盒內專用接地母排妥善連接，同時將該地母排直接與外室饋線接地排相連。與此同時，在光纜與節傳機房內設備相連之前安裝SPD.

（4）發射機房防雷：1）波導管或同軸電纜的金屬外皮，至少應在上、下兩端與塔身金屬結構連接，并在引進機房處與接地網連接。機房若未在天線避雷針的保護范圍之內，應另設直擊雷防護。可在房頂四周敷設閉合的避雷帶，它可兼作均壓帶之用。沿機房的四角敷設引下線，并兼作均勻帶，在地下與圍繞機房四周敷設的水平閉合接地帶連接。當機房較大時，需增加引下線，使兩相鄰引下線間的距離不超過18米。在機房內，圍繞機房四周，在地上設接地母線。此母線在四角與機房外的接地帶連接，連接點間的距離不大于18米。房內各種電纜的金屬外皮，金屬外殼和不帶電的金屬部分、各種金屬管道、金屬門框、金屬進風道、走線架、濾波器架等，以及保護接地、工作接地，均應以最短距離與環形接地母線連接。機房內的電力線、通信線均應有金屬外皮或屏蔽層，或敷設在鋼管內并將外皮兩端接地。這樣，設備和導線即處在一個法拉第籠內。電力線、通信線均應在機房內裝設放電器。在微波站，機房的接地網與微波塔接地網之間，至少應敷設兩根接地均壓帶，以均衡電位。2）在射頻設備中，有時還有小設備的控制信號，需要把所有的小信號器件進行屏蔽，避免高頻信號對小信號的干擾，把這些小信號器件的屏蔽罩與高頻地連接可達到屏蔽高頻信號的作用。

（5）天線防雷：宜設直擊雷保護，避雷針可固定在天線架上，對天線保護角45°。避雷針應避免對天線方位角內電波的屏蔽影響。若布置上有困難時可采用玻璃鋼支柱，在其上敷設截面積為25平方毫米的銅絞線作接閃器的引下線。接地電阻一般不超過5歐，在土壤電阻率較低的有條件地區，不宜超過1歐。接地體應圍繞塔基做成閉合環形，以減小接觸電壓和跨步電壓。

（6）變電站防雷：由于電力系統的不斷升級，變電站向智能，自動化的方向發展，不同的防雷措施度部分不適用，主要針對自動化系統防雷電浪涌沖擊做了幾項措施1）電源的保護；2）通信系統的防護；3）信號采集及控制線路的防護；4）計量及保護系統的防護；5）溫度檢測系統的防護。

5 結語

無線電臺的防雷接地系統的好壞直接關系到廣播臺站播出系統的安全性，時廣播臺站的一項重要工作內容，所以個基層臺站必須高度重視防雷接地系統給的建設和維護工作。endprint