廣播電視衛(wèi)星地球站綜合雷電防護探討

王天玨

（作者單位：黑龍江廣播電視臺）

我國各個省都有自己獨立的廣播電視衛(wèi)星地球站、衛(wèi)星上行站，它們承擔著將省衛(wèi)視節(jié)目發(fā)射到衛(wèi)星上的重要任務。因此，為保障廣播電視正常運行，就必須做好雷擊防護工作。

1 雷害原因分析

從目前發(fā)生的一些雷擊事故中可以看出，雷擊的主要范圍是以山坡和毗鄰江河地區(qū)為主。但為了廣播電視的傳播效果，在衛(wèi)星地球站的選址上都集中在這些地區(qū)。由于江河區(qū)域能夠給空氣中帶來足夠的水蒸氣，因此，會比較潮濕，也就為雷電的出現(xiàn)構(gòu)建了有利條件。此外，上述地區(qū)的土質(zhì)電阻率也較高，這也是雷電產(chǎn)生的一個因素。以下是幾種常見的雷電。

1.1 直擊雷

從目前已有的一些數(shù)據(jù)中可以看出，直擊雷往往帶來的危害最大。一旦出現(xiàn)這種雷擊，短時間產(chǎn)生的大電流不能通過接地而消耗，這樣停留在設備上的大電流就會直接損害設備。

1.2 滾地雷

滾地雷也叫球狀閃電，這是一種特殊的直擊雷，可以隨氣流起伏在近地空中自在飄飛或逆風而行，在平原地區(qū)危害表較大。其中，攜帶巨大能量，當有導體破壞它的平衡時，會與周圍的空氣中和并釋放出能量造成破壞。

1.3 感應雷

靜電感應雷是在帶電積云接近地面時，在金屬導體與雷云之間，最終逐漸形成數(shù)值很大的感應電壓，在經(jīng)過一些導線或是地球站里面的大型金屬設備時，就會引起電擊現(xiàn)象，對衛(wèi)星傳輸設施是一個巨大的安全威脅。

2 雷害的防護措施

面對類似地球站的復雜情況，防雷措施應該綜合考慮，全面防護。

第一，天線場區(qū)架設避雷塔，這是對直擊雷最行之有效的防護。由于上行天線尺寸較大，多數(shù)都在直徑12 m左右，高度都在20 m以上，所以，天線場區(qū)避雷塔高度必須足夠高，能夠在有效范圍內(nèi)對天線進行保護。避雷針的主要作用是將雷電流導入大地，所以，需要保持接地阻值非常小的情況下，才能在最大程度上降低雷電能量，為通信設備創(chuàng)造出一個穩(wěn)定安全的工作環(huán)境。

第二，天線場區(qū)四周建立金屬柵欄，柵欄高于天線并可靠接地，形成一張避雷網(wǎng)，這樣可以有效防止地滾雷飄入天線場區(qū)。

第三，機房物的保護參考普通建筑物防雷措施。首先需要確認好雷擊最容易發(fā)生的地方，通常在屋頂最高端和屋檐、屋角的邊角處，因此，可以重點在這些區(qū)域設立避雷帶。其次，還應建立一定數(shù)量的引下線，需要大于或等于兩根，每兩根引下線的間距應該保持在18 m以內(nèi)。每根引下線的沖擊接地電阻不應大于10 Ω。

第四，天線間電纜和波導均安置在金屬橋架內(nèi)，橋架封閉并可靠接地。金屬橋架形成閉合良好接地的法拉第籠，這樣就能夠很好的將接地線的電位差消除，有效減少直擊雷和感應雷的危害，防止雷電通過電纜進入機房。雷電產(chǎn)生的電磁脈沖也會被屏蔽外層直接將其阻擋在外，不至于對內(nèi)部信號傳輸產(chǎn)生干擾。

第五，從衛(wèi)星地球站遭受雷擊時燒壞的通信設備情況來看，相當大多數(shù)是電源設備損失，這說明這些雷擊大多數(shù)是從供電線路引入的，尤其是架空供電線路是引入雷害的重要途徑。改架空電力電纜為地埋電纜，這是有效避免感應雷的手段，在地埋電纜上方加排流線是電纜防雷的又一防護措施，同時嚴格采取三級防雷措施，應在高壓端各相安裝防雷裝置作為第一級保護，在低壓側(cè)安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護，在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護，同時還應設計綜合布線系統(tǒng)防雷。

第六，衛(wèi)星地球站的接地系統(tǒng)是雷電能量泄放的途徑，也是電子通信設備抗御強雷擊所特需的均壓等電位依托。因此，該接地系統(tǒng)必須設計成通信設備工作接地、保護接地、建筑防雷接地共同合用一組接地體而且是均壓等電位的聯(lián)合地網(wǎng)。聯(lián)合接地就是避雷塔、衛(wèi)星天線、接線橋架、樓體避雷網(wǎng)、鐵柵欄等所有金屬體均就近可靠接地，同時，將這些金屬地與系統(tǒng)的高頻地、低頻地統(tǒng)一連接在一起。這個等電位連接網(wǎng)可以將彼此獨立的接地系統(tǒng)互相連接形成更大的聯(lián)合接地系統(tǒng)，避免雷擊時接地體與接地體之間必然形成的電位差，更有效地進行異常能量釋放。

3 結(jié)語

總之，防雷是一項復雜的工作既要考慮全面，更要注意細枝末節(jié)，即使加裝了防雷設施也不能保證萬無一失，在雷雨來臨時要時刻留意設備運行狀態(tài)。這樣可以最大程度地保證人身安全和財產(chǎn)安全，保證節(jié)目上行的安全可靠。