論廣播電視機(jī)發(fā)射機(jī)房的防雷問(wèn)題

摘 要：本文介紹了雷擊的主要方式，并提出了若干提升廣播電視機(jī)房的防雷能力的措施，要因地制宜地根據(jù)系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)所在的環(huán)境和所需的防雷等級(jí)，不斷探索出適合當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)的、可靠的防雷措施，切實(shí)做好系統(tǒng)的防護(hù)設(shè)計(jì)。

在所有自然現(xiàn)象中，雷電由于放電時(shí)間短、釋放能量大等特點(diǎn)，造成發(fā)生雷電時(shí)的泄放電流高達(dá)上萬(wàn)安培，特殊情況下有可能達(dá)到幾十萬(wàn)A。所以，當(dāng)發(fā)生雷電現(xiàn)象時(shí)，如果廣電電視機(jī)房沒(méi)有做好相應(yīng)的防雷措施，在遭受雷擊時(shí)所造成的破壞是十分驚人的，必然致使設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，廣播電視信號(hào)中斷，進(jìn)而產(chǎn)生嚴(yán)重的社會(huì)影響。由于廣播電視設(shè)備的重要性，為了保證這些設(shè)備能夠平穩(wěn)運(yùn)行，特別在雷電多發(fā)地區(qū)，要認(rèn)真做好設(shè)備的接地和綜合防雷問(wèn)題，因此對(duì)設(shè)備各種接地方式以及所要采用的措施進(jìn)行相應(yīng)的探討。

1 雷擊機(jī)房的主要方式

1.1 雷電通過(guò)架空管線侵入

電視機(jī)房主要采用有線網(wǎng)絡(luò)的架空管線，在發(fā)生雷電現(xiàn)象時(shí)，在大的范圍內(nèi)會(huì)形成巨大的電場(chǎng)，而在架空管線接近終端位置時(shí)，其成分主要為水平電場(chǎng)，感應(yīng)電荷更容易集中在電場(chǎng)突出物體上，使其周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度明顯提高，架空管線的突出部分最容易因放電而遭受雷擊。在發(fā)生雷電時(shí)，如果架空管線遭遇雷擊引起設(shè)備過(guò)電壓，十分容易嚴(yán)重?fù)p壞廣電設(shè)備。同時(shí)，雷云對(duì)地放電同樣能在架空管線上產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓，同樣有可能造成電源設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞。

1.2 雷電通過(guò)發(fā)射鐵塔和天饋線侵入

通常情況下，發(fā)射鐵塔高度是70～110 m。在發(fā)生雷電時(shí)，雷電擊中鐵塔上的避雷針，其產(chǎn)生的電流會(huì)沿著鐵塔經(jīng)過(guò)接地設(shè)備流入地下，從而造成地網(wǎng)的電位明顯升高，設(shè)備和機(jī)房地網(wǎng)之間的電位差變大，形成地電位反擊，造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。由于天饋線是同軸電纜，在發(fā)生雷擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的感應(yīng)電流，由此產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)天饋線進(jìn)入機(jī)房，也會(huì)造成機(jī)房設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。

2 提升廣播電視機(jī)房的防雷能力的若干措施

2.1 加裝保護(hù)裝置

為了提高防雷能力，可將架空管線進(jìn)行分類并用金屬管埋地然后再進(jìn)入機(jī)房，而不是將架空管線直接接入機(jī)房。路程比較遠(yuǎn)時(shí)，則可以在電力線和光纜兩端加裝相應(yīng)的保護(hù)裝置。電力線是強(qiáng)電，信號(hào)線為弱電，如果將電力線和信號(hào)線混合走線會(huì)造成互相影響，而在金屬管的兩端要焊接在地線上，同時(shí)焊點(diǎn)必須要進(jìn)行防腐處理。對(duì)于其他設(shè)備，應(yīng)當(dāng)按照相關(guān)的安裝要求，將各系統(tǒng)與各自的接地匯流排進(jìn)行連接，然后再一起與室內(nèi)接地排進(jìn)行連接。在機(jī)房中，設(shè)備的電源接地線一般都從室內(nèi)地線排中引入，并且要保證與保護(hù)地相互獨(dú)立，最后再與接地匯流排相連接，而不共用引線。

2.2 預(yù)留接地孔

要做好防雷，在進(jìn)行施工時(shí)，鐵塔頂部天線平臺(tái)、鐵塔中間以及鐵塔基礎(chǔ)上都要相應(yīng)的預(yù)留接地孔，或者用加長(zhǎng)型螺栓代替塔身螺栓作為接地點(diǎn)。由于鐵塔高度一般都很高，所以當(dāng)鐵塔相鄰的兩個(gè)接地點(diǎn)的距離＞60 m時(shí)，就需要在兩個(gè)結(jié)點(diǎn)之間添加一個(gè)接地點(diǎn)，同時(shí)為了分散雷電流，需要保證連接點(diǎn)的分散性和數(shù)量，而且機(jī)房地網(wǎng)和鐵塔地網(wǎng)之間需要每隔3～5m進(jìn)行一次相互連接，但是要保證不少于兩處進(jìn)行相互連通。為了防雷擊，機(jī)房要把信號(hào)接收天線在內(nèi)的所有天線的接地全部焊接在一起，然后再在天線豎桿上安裝避雷針，而避雷針要采用合理的高度，只有這樣才能起到保護(hù)天線設(shè)備的作用。

2.3 安裝避雷針

為了有效避免雷電直擊，最簡(jiǎn)單有效的辦法通常是在天饋系統(tǒng)中安裝避雷針。安裝避雷針后，當(dāng)天饋系統(tǒng)遭遇直擊雷時(shí)能夠?qū)⒗纂姰a(chǎn)生的電流全部引入到地下。避雷針一般由不銹鋼或鍍鋅鋼管制成，其厚度＞3 mm，直徑范圍是25～40 mm，同時(shí)要保證保護(hù)半徑為其高度的1.5倍。建立一個(gè)輻射式的防雷地網(wǎng)一般要以機(jī)房和鐵塔為中心，先要挖一個(gè)50 cm的地溝，然后將4根2 m左右的鍍鋅角鐵釘釘入地下，間距為20 m，將其與扁鐵焊接到一起，同時(shí)與鐵塔和機(jī)房進(jìn)行接地連接，并對(duì)焊接口進(jìn)行防腐處理。

2.4 加裝避雷器

如果在前端附近發(fā)生雷擊，則會(huì)在機(jī)房?jī)?nèi)的金屬機(jī)箱和外殼上感應(yīng)出高電壓，危及設(shè)備及人身安全。前端設(shè)備的電源漏電也會(huì)危及人員的安全，因此，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)的所有設(shè)備，輸入、輸出電纜的屏蔽層，金屬管道等都需要接地，不能與天線的接地接在一起，設(shè)備接地與房屋避雷針接地及交流供電系統(tǒng)的接地應(yīng)在總接地處連接在一起。系統(tǒng)內(nèi)的電氣設(shè)備接地裝置和埋地金屬管道應(yīng)與防雷接地裝置相連，不相連時(shí)兩者的距離應(yīng)＞3 m，機(jī)房?jī)?nèi)接地母線表面應(yīng)完整，絕緣線的老化層不應(yīng)有老化龜裂現(xiàn)象。

3 結(jié)語(yǔ)

由于接地電阻越大防雷效果就越差，因此在廣播電視機(jī)房接地時(shí)，一定要注意接地電阻的最小化，控制在＜4 Ω為最好。