高山廣播電視發射臺防雷技術探討

【摘要】二十一世紀，我國社會經濟不斷發展，對廣播電視發射臺的站點規模建設、覆蓋面、信號接收質量等都提出了更高要求，高山廣播電視發射臺的建設順應時代要求獲得了較大發展，但是，由于特殊的建設位置，高山廣播電視發射臺很容易復雜天氣的影響，加強防雷技術措施十分重要，文章將簡要探討，為提高高山廣播電視發射臺的防雷保護提供一些參考和啟示。

【關鍵詞】高山;廣播電視發射臺;雷擊;防雷技術

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.07..013

廣播電視發射臺大多建在高山頂端，因為高海拔的地方，能擴大廣播電視信號的覆蓋面，傳播遇到的障礙少，也能提高信號的傳播質量，加上我國是多山國家，地形復雜，所以隨著需求的增加，近年越來越多的廣播電視發射臺被建在高山之上，極大的提高了發射臺的建設規模和質量，但是，廣播電視發射臺建在高山頂端，建設環境較差，成本較高，最重要的是容易受到氣候條件的影響，在惡劣的氣象環境下，廣播電視發射臺的信號質量、硬件設施容易受到不良影響，必須加強預防和保護。在各類不良影響中，雷擊是最常見的災害，防雷是最基本的防護措施，為了保障高山廣播電視發射臺的信號質量和硬件設施，重視防雷，提高防雷技術十分必要。

1. 高山廣播電視臺常見的雷擊類型

雷擊是高山廣播電視發射臺最常見災害，但是，受雷擊的類型很多，不同的類型，防護措施也不一樣，應加強不同雷擊的辨別。

1.1 直擊雷破壞

直擊雷破壞是高山廣播電視發射臺的各項基礎設施中室外設備最常遭遇的災害，是直接遭受雷擊的行為，破壞效果嚴重程度不同，嚴重的直擊雷能產生較強的破壞效果，損壞中繼設備，影響發射臺的正常運行。高山廣播電視發射臺的設備比較昂貴、運輸困難、技術難度大，一旦遭到破壞，尤其是破壞程度大的時候，帶來的損失是巨大的，如果核心設備受損，將會影響信號的發射，對信號覆蓋區的人民的正常生產生活帶來巨大不良影響，所以必須采取防護措施，避免各項設備受到直擊雷的破壞，或者降低破壞程度。

1.2 反擊型雷擊破壞

如果廣播電視發射臺的發射塔被雷擊中，它附近的地網電網將會迅速上升，如果被擊中的是信號傳輸塔，設備中的網絡有很大的可能會因為各網點之間形成電位差，比如：如果地網的接地電阻是80歐姆，雷電電流值是150安，那相應的接地電網對應的地位就是80X150=1200v，如果遭雷擊，電源信號和轉播設備之間突然增加了極大的電位差，轉播設備會經過表層將電源傳輸到地面，損壞廣播電視轉播系統。

1.3 雷電感應破壞

雷電感應破壞對發射系統的危害很大，雷電會釋放大量的電荷，發射臺的設備、架空路線感應到了這些雷電并且不能排入地面時，設備和架空路線周圍產生了較大的高電位差，會爆發大量火花，磁場迅速變強，產生較強的電動勢，極可能引發重大安全事故。

1.4 電磁脈沖破壞

如果建筑物、信號桿、地面或某個突出的地面物遭到雷擊，會產生雷電電脈沖現象，對高山廣播電視發射臺造成系統過電壓、過電流現象，損壞設備。

1.5 雷電浪涌破壞

高山廣播電視臺的雷擊破壞中，雷電浪涌是最為常見的一種對電子系統的破壞形式。系統被雷擊后，電源設備、通訊電路內部出現浪涌，損害設備。系統使用中，電流浪涌也會損壞設備。

1.6 沖擊波破壞

沖擊波損壞是最為嚴重的損壞，沖擊波會侵入發射臺相關設備的系統內部，比如控制系統、供電系統、高壓線系統、變壓器系統的內部等，因為系統內部的電壓承載力是有限的，雷電帶來的沖擊波超過了承載力的最大值導致沖擊波入侵，對設備造成嚴重損壞，廣播電視發射臺的很多設備都屬于大型精密設備，維修技術難度十分高，沖擊波特別大的時候，對設備造成的損壞是致命的，幾乎是無法修復的，但更換的成本也十分高昂，所以沖擊波破壞是防雷工作中的重要內容。

2. 高山廣播電視發射臺的防雷技術

高山廣播電視發射臺由于建設的地理氣候條件特殊，受到雷擊的頻率很高，最好充分的防雷措施十分必要。

2.1 室內防雷措施

室內防雷措施，應著重于雷電波損傷、雷電感應、雷電電磁脈沖侵害的防護，核心在于保護廣播電視設備和相關工作人員。具體的，應做到以下幾點：①優先選擇光纖作為傳播介質。光纖具有良好的導電性能，數據傳播容量大、速度快、靈敏性強且傳輸準確率高，高山廣播電視發射臺選擇光纖傳播能最大限度的保障設備的靈敏性和準確性，提高室內設備和工作人員受的安全;②設備安裝時，高度重視等電位連接。等電位連接是消除不同電氣設備之間電位差的，避免過電壓、過電流現象的重要手段，在防雷措施中，進行等電位差設置，主要針對的是雷擊后形成的強電流傳入地面過程中產生的電位差，避免這種電位差對高山廣播電視發射系統的電子設備的損壞。③安裝抗屏蔽干擾裝置，對信號的始端末端安裝過流保護裝置，能減少雷擊時系統設備浪涌過流和電壓帶來的損壞;④合理布置機房內的各線路，尤其是電源線和信號線，應分槽敷設，并一定有接地設置;⑤為電源系統安裝電壓保護器，防止雷擊時浪涌對系統的侵害。設備遭雷擊后，基本上發射臺的供電系統會都會受到不同程度的影響，出現運行異常，部分電氣設備可能受到損害，甚至威脅相關工作人員的安全，所以做好電源保護裝置非常重要;⑥對高山廣播電視發射臺布設高壓線路時，應采取措施對電力設備進行防雷保護，例如同步安裝高壓設備、避雷針、接地裝置、高標準的防雷裝置等等。

2.2 室外防雷措施

室外防雷，主要是為了防止雷的至極，所有的高山廣播電視發射臺都必須安裝外部防雷裝置，不同的防雷裝置，構造和構件不同，常見的防雷裝置，由接引器、引線、接地裝置構成，外部防雷措施中，防雷裝置的布置是一大重點。外部有雷擊時，這些防雷裝置的電阻值會很快升高，而防雷的根本就是降低整個裝置的電阻值，減少雷電的擴散和沖擊。降低電阻的方法有以下幾種：①擴大整個防雷裝置的接地網的面積，也就是說，將變壓器的接地網、機房接地網、塔架接地網等的接地裝置相互組合起來形成一個大的系統性的接地網，增強單個接地網的防雷能力;②接地網之外，增設一定數量的接地裝置;③合理規劃和設置環形接地裝置焊接位置，多設置焊接點，提高綜合防護效率;④使用土壤降阻劑是使土壤電阻率降低的重要方法，但是，這種方法對生態環境有一定的破壞，高山廣播電視臺在特殊條件下需要使用的，應向有關部門報備得到批后再使用。⑤氣象條件不好的地區，接地網很容易遭到破壞，要定時維護，及時更換受損、腐蝕的設備;⑥安裝屏蔽電纜。接地裝置安裝過程中，應保障接地線端口的完整，電纜與電網之間應用電纜緊密連接，提高導電綜合質量。

高山廣播電視發射臺的防雷，不僅要重視室內室外各種防雷技術措施的應用，也應優化相關機器的使用，發電機一定要高度重視避雨工程，在惡劣雷雨天氣時及時將有些自動開關調到手動，避免雷擊，產生其他安全問題，造成設備和人員傷亡。

3. 結語

高山廣播電視發射臺是區域基礎設施建設的重要組成部分，對區域社會經濟發展具有重要意義，由于大多建于高山頂端，通常要面對惡劣的氣象條件，加強防雷，保護相關設備和人員的安全十分重要，文章分析了高山廣播電視發射臺常遭雷擊的類型，并從室內、室外兩個角度探討了防雷措施，文章的研究希望能給當前的發射臺防雷工作一些有益的啟示。

參考文獻：

[1]劉吉克.GB50689-2011通信局（站）防雷與接地工程設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2012.

[2]陳愷威.廣播電視高山發射臺防雷技術及其在工程建設中的應用[J].數字通信世界，2019（10）：169.

[3]劉宇琨.廣播電視發射高山臺站防雷技術[J].西部廣播電視，2018（11）：226.

[4]張學亮.廣播電視高山發射臺的防雷技術探析[J].時代農機，2018，45（04）：219.

[5]朱彪，曾金全，張燁方，等.雷電學科發展與福建省雷電災害防御研究報告[J].海峽科學，2018（10）：3-10.

作者簡介：李映（1975.10-），男，漢族，籍貫：云南祿勸，工程師，研究方向：有線電視工程技術方面。