發射臺0Ω接地網建設方案

楊 科

貴州省新聞出版廣電局七六四臺（以下簡稱“我臺”），建設在苗嶺主峰雷公山，雷公山的山頂與山腳的海拔差1600m。因此，常常一天四季，常年雨霧交加，雷電頻繁，每年發射機設備因雷擊引起的嚴重故障達100多起。究其原因，接地網的接地電阻高是主要原因之一。這里是真正的雷區，接地網的接地電阻必須優于國家標準。2015年，在我們用長高壓電纜解決供電系統電源線引雷的問題以后，鐵塔引雷故障時有發生，為降低雷電故障，積極研究設計達到0Ω的保護接地網，徹底消除鐵塔引雷故障，就徹底解決了外部因素造成雷電損壞發射機設備的問題。

1 垂直接地模塊

首先選擇的方案是采取水平接地極接地和垂直接地模塊接地的組合網。南方高山建廣電發射臺，一般是黑色土壤，電阻率低，是建設零歐姆保護接地網的有利條件。建臺之初，接地網采用垂直接地極模塊為主體，即在地面上打井，井的直徑2.2m，平均深2.2m的土坑中，在井中電焊一個多層角鐵架，在多層角鐵架中充滿鐵屑而形成的垂直金屬體。垂直接地極模塊均分布在鐵塔四個腳向外輻射150m的延伸線上，每一根延伸線有5個垂直接地極模塊。

每一個模塊的垂直接地極接地電阻值為：

RV1模塊的接地電阻，土壤電阻率ρ=50 Ωm，模塊長度（埋地中的深度）L=2.2m，模塊直徑d=2.2m。

計算出每一個垂直接地極模塊的接地電阻為4 Ω，建臺之初建設的20個垂直接地極模塊并聯接地電阻約為0.2 Ω。

2 水平接地極為主邊緣閉合的復合接地極接地網

我們對建臺初期的設計進行第一次改造，即用多層蜘蛛網絡將鐵塔的四個腳延伸線連接起來。形成水平接地極地網面積S=1000m2。可以用“簡化計算”法計算水平接地極接地網的接地電阻：

即水平地網接地電阻：RV2=0.8 Ω.

3 復合接地地網的接地電阻

隨著供電電源線三相五線制的應用、大功率全固態數字發射機的起用、大型逆變器安裝使用，隨著微機控制現代化的應用，我們對垂直模塊接地極與水平接地極復合接地地網的接地電阻數值要求更高。2016年，我臺加大投入，大量使用降阻劑，全面完善對復合接地地網的改造。用公式計算，垂直接地極模塊的接地電阻值為0.14 Ω，水平地網接面積達到23000m2，地電阻為0.16 Ω。復合接地地網如圖1所示。

圖1 垂直模塊與水平復合接地網

圖1中，垂直接地極模塊與鐵塔的最遠距離為2000m。

4 結語

水平地網和垂直地網合成總的復合地網的接地電阻，可以視為0.14 Ω和0.16 Ω并聯電阻，其值為0.07 Ω。用專門測試復合地網接地電阻的設備，測量結果為0.1 Ω，根據《中華人民共和國GB50065-2011》交流電氣裝置的接地設計規范，變電站接地電阻的國家標準為：R≦0.5 Ω，而我臺接地電阻優于達國家標準。改造一年多來，基本實現了0雷擊故障。