廣播電視發射機房的接地與避雷

楊文旭

內蒙古自治區廣播電視傳輸發射中心滿洲里717臺 內蒙古 滿洲里 021400

前言

作為重要的信息傳遞形式，廣播電視為人們提供了多樣化的節目內容。廣播電視發射機房主要發射、傳輸和接收數據，為用戶提供安全可靠的節目信息。由于廣播電視發射裝置涉及大量集成電路，如果接地與避雷不當，容易遭受雷電襲擊，造成破壞性的后果。因此，相關技術人員需要明確雷電可能造成的負面影響，積極采取有效的接地與避雷措施，維護廣播電視的正常運行。

1 雷電分類及對廣播電視發射機房的危害

1.1 直擊雷

直擊雷電壓峰值較大，通常為幾萬伏甚至上百萬伏，強大的電流在極短的時間內釋放出來，對于廣播電視發射機房的電子設備和電力設備造成直接破壞，輕則引發電路故障，重則產生較大的電壓降和感應電壓，破壞絕緣體，產生火花，引起燃燒、爆炸等事故，直接損壞電子設備，還可能形成巨大沖擊力，損害人體組織。廣播電視發射機房遭受直擊雷的概率雖然不到百分之十，但是由于其破壞性較大，需要采取有效的防雷措施，從而保證發射臺相關設備安全。

1.2 感應雷

感應雷主要分為靜電感應雷和電磁感應雷兩種。當帶電云層臨近地面物體特別是導體時，在靜電感應下會聚集大量的相反雷電負荷，在直擊雷的作用下云層中的電荷會成為自由電荷，產生較大的靜電電壓，形成靜電感應雷。感應電壓通常為幾萬到幾十萬伏，這種情況下會對廣播電視的電子元件和集成電路造成破壞，比如引發火災、爆炸，危及人身安全等。電磁感應雷主要在雷電沖擊架空線時產生，形成強大的磁場，高電位隨著導線進入廣播電視機房，對地面相連設備造成損害，還會影響電線、電腦等設備正常工作，可能燒壞電線、引發火災。由于感應雷會與周圍的電力設備形成磁場反應，其危害系數不容小覷，廣播電視發射機房應采取有效的防護措施。

1.3 球形雷

球形雷又稱滾地雷，主要在雷暴的情況下形成圓球形的閃電。球形雷直徑約為十五到四十厘米，維持時間通常在數秒以內。球形雷攜帶一定能量，會隨氣流在空中飄動，遇到物體自身平衡遭到破壞，在與空氣負荷中和的過程可能發生爆炸并釋放能量。廣播電視發射機房遭受球形雷破壞的可能性相對較小，接地與防雷可根據實際情況適當采取對策。

2 廣播電視發射機房接地與避雷系統方案設計

2.1 設計理念

在廣播電視發射機房接地系統設計時，要注重安全防護接地裝置的合理運用，綜合考慮弱電系統、防雷接地裝置等，從而有效提升避雷效果。不僅如此，還應合理利用基礎鋼筋控制接地電阻，將接地電阻控制在1Ω以內，發射鐵塔的避雷接地電阻控制在4Ω以內。

2.2 基本要求

為了保證接地系統的可靠性及安全性，應保證焊接技術符合要求，確保廣播電視發射機房樓體基礎接地網與接地體引下線焊接牢固。與此同時，應做好機房布線，通常與電纜屏蔽層組成接地網，從而保證發射臺不同區間的屏蔽層接地良好。除此以外，廣播電視發射機房應做好電位聯結方案的整體設計，鍍鋅扁鋼連接都應符合規范要求，需要注意的是，廣播電視機房所有導電部位都應與總等電位連接，如此才能達到避雷效果。

2.3 設計方案

一般情況下，廣播電視發射臺的最高是發射天線和天線塔，兩者都是避雷設計最關鍵的設備。在接地與避雷方案設計時，設計人員為了提升避雷效果，應將樁基底部鋼筋網與發射臺樓體防雷設施連在一起，且應確保建筑地梁主筋與接地極連接符合要求，主筋連接引下線滿足規范要求，完善避雷設計。

3 廣播電視發射機房接地與避雷對策

3.1 直流工作接地

廣播電視發射機房直流工作接地也稱為信號接地、邏輯接地，主要采用三種方法，即匯集法、串聯法和網格法。廣播電視發射臺設備自身信號幅度不大，產生的地電位差較為強烈，加上邏輯電路水平較低，外界磁場被嚴重干擾。基于這種情況，在進行安裝時要采取有效措施消除電位差，從而降低磁場可能帶來的影響。

3.2 交流工作接地

發射臺的交流工作與交流工作存在一定區別，交流工作接地是一種機房內電力系統中某個點與特殊設備采用金屬連接。廣播電視機房內設備復雜，交流工作接地模式需要將變電所中變壓器的各級電壓導入接地，通過這種方式實現交流工作接地，從而保障發射臺設備的可靠運行，提升設備的安全性、穩定性，達到廣播電視機房防護效果。

3.3 安全保護接地

廣播電視機房處于長期運行狀態，這種情況下電氣絕緣模塊損壞的可能性較大，容易引起設備金屬外殼帶電荷，進而引發設備電路故障，嚴重時可能危及工作人員的安全，必須采取有效的安全保護措施。廣播電視發射臺保護模式主要分為兩種，即接零和接地。從功能來看，接零方式主要針對廣播電視機房內的供電體系，應使用中性線接地的三相四線供電方法，通過接地母線將設備的金屬外殼和零線連接，這樣能夠消除電磁輻射造成的干擾，提升廣播電視信號傳輸和接收質量。室外金屬殼和架空電線必須接地，電線絕緣外皮所輸出的電力設備電線等線路也應埋入地下，如此才能達到安全防護。

3.4 屏蔽接地和防靜電接地

通常情況下，廣播電視發射機房設備運行過程中會產生較大的電磁干擾，為了確保設備運行的穩定性，應采取有效的設備屏蔽接地措施。發射機房的屏蔽接地能夠有效避免發射機房與大地、干擾源等產生電氣連接，防止出現電磁干擾。防靜電主要利用導電物體使得發射機房和大地形成閉合回路，有效消除靜電，為廣播電視機房營造穩定的空間環境。

3.5 防雷接地

防雷接地又稱過壓保護接地，主要針對廣播電視發射臺和運行設備在受到直擊雷、感應雷等情況下，避免浪涌過電壓造成的電流危害。在這種情況下，工作人員要做好廣播電視機房和內部運行設備不帶電金屬門、避雷器、管線等的金屬線連接，從而將浪涌快速導入大地，達到保護發射臺及內部設備的作用。防雷接地應確保系統和機房線路連接的可靠性，屏蔽接地和防靜電接地滿足使用要求，同時要把控好建筑物的電位，確保線路電位均衡，不得相互影響。

3.6 其它避雷措施

為了確保廣播電視發射機房正常工作，在做好室內及室外避雷的同時還應采取其它防護措施，要加強廣播電視發射臺的日常檢查、調試運行工作，經常分析廣播電視發射臺存在的問題，比如設備的腐蝕程度、發射天線與衛星接收天線的連接情況，結合廣播電視發射臺的運行情況采取恰當的避雷策略，這不僅能對廣播電視發射機房進行保護，也能對工作人員及周圍居民起到一定的保護作用。

結語

總而言之，雷電是自然界常見的天氣現象，廣播電視發射機房需要采取可靠的接地與避雷措施。雷電種類存在差異，對廣播電視機房產生的影響也不盡相同，實際操作中要遵循相應的技術標準要求，結合廣播電視發射臺的具體情況，因地制宜的采取防范對策，為廣播電視的正常運行提供保障。