关于防范感应雷对广电设备的损害

2013-08-15文丨李斯加

中国传媒科技 2013年8期

关键词：接地装置雷电机房

文丨李斯加

（福建省南安市广播电视事业局，福建南安 362300）

随着广电事业的发展，“村村通”速度提升，规模扩大，而由于农村的地理位置的影响，仍旧需要强化防雷害问题，尤其在一些地处雷区的地域，加强防雷害成为实现设备保护的基本环节。

1 感应雷造成的损机现象

在直击雷以及电力线感应雷的作用下，广播电视设备遭受到雷害，前者往往会造成设备爆炸、发生火花等现象，其危害较大，后者引起停电、断电等现象，其危害较小，但是，无论何种影响，都危害着正常的生产、生活，要解决其问题，必须了解雷害下的设备反应现象。

在雷电环境下，架空明线感应雷电流沿着导线进入机房，在其作用下，相关性元件则会受到损坏。一般来说，雷击环境下，在直击雷的作用下，射频输出部分所产生大部分设备损坏，感应雷作用下，则会给调压器、稳压器带来危害。由于雷击期间，感应雷电流往往从不同的路径，如机房避雷针、房屋避雷带、架空明线等几乎同时到达机房，因此就会有一定的地位差存在于避雷地线、设备保护地以及电源零线之间，而在电位差的影响下，设备机架内往往会形成对雷击的反击，虽然设备处于停机状态，但是，低压稳压电源盒保险丝会出现爆裂、三相发电机磁力消失等现象。

2 防范感应雷对广电设备损害的措施

感应雷是引起设备损害的重要原因，在设备保护中，必须强化感应雷防御，同时防范设备反击过程中给设备带来的损害。

2.1 感应雷的防范

在感应雷防范中，不仅要做好电阻接地、进线改架电缆工作，而且要进行定期的检查和事故防御，具体表现在：其一，进行规范化接地。接地装置的接地电阻一定要在规定标准范围之内，一般情况下，在低压中性点直接接地系统中，100千伏以上的变压器的接地电阻最大电阻为4 欧，在重复接地的条件下，最大接地电阻为10欧，在100千伏以下，其最大接地电阻是10欧，若进行重复接地，则为30欧；当变压器电阻不符合标准化范围时，则要进行加固处理，尤其在雷区，变压器选放的位置可以依据垂直接地体根数进行计算后确定，如接地电阻是1欧姆时，其土壤电阻系数为30；接地电阻是4、10、15、20、30时，其所需要的垂直接地根数在土壤系数分别为0.4X106欧姆·米和1X106欧姆·米的条件下，分别为3，10；2，4；1，3；1，2；1，2。三相四线制电线要在标准流程下进入机房，当感应雷电流有高压存在时，感应雷电流向地放出高压避雷器，残余电压在经过变压器后，一部分同感应雷电流一样，将避雷针放出，另一部分则沿着低压电缆线进入机房，因此要实现设备的保护工作，首先要对变压器电阻进行规范化接地，以防止接地不规范而造成变压器故障或是广播电视设备遭受雷击现象的发生。其二，为了有效对高压侧感应电缆进行控制，提升其抗压作用，需要电缆两端的金属外皮与接地装置进行良性接触，以铠装电缆代替空空明线。在室内电屏上将阀型雷耦合的能量和感应雷电流脉冲分别加入到三个相线上，同时，以有效防止低压侧感应电流直接冲进机房，若出现全线埋地电缆困难，则可采用铠装电缆，并要求其长度大于或是等于50米，进行直接埋地后引入，并在其入端处将接地装置与电缆金属外皮连接，再将阀型避雷器安装在电缆与架空线相连接处，实现与铁脚链一起接地。其三，对避雷器的检验工作也很重要，一些地方往往将工作停留在安装上，而忽视安检以及维修工作，这就不能实现防雷作用，因此，在工作中，要定期对高低压避雷器进行安检，尤其在雷雨较为频繁的季节，要做好雷雨前的检查，及时发现隐在问题，并进行及时解决，以避免雷击环境下因设备故障。

2.2 设备的保护

避雷地是通过引下线，将避雷针、避雷带等与避雷地相连接，使得雷电流通过该装置进行电流泄放，从而人实现防止雷击直接进入机房而造成设备故障的一种预防性装置。设备保护地其功能在于实现人身安全保护，将因为外界绝缘而造成设备外壳出现带电的现象进行防御，促使电缆形成不带电的金属外壳后，进而实现与地体或是电源零线相连接，即为接地或是接零现象，这不仅利于实现防雷设备自身保护，保证其安全性工作，而且有效实现了零导电，利于保护人身安全。电源地也称电源接地，是变压器或是发电机直接接地中的中性线进行连接，并在电路中形成回路的一项现象，其在与实现对电流的控制。

在雷击期间，设备与感应路径具有一定的差异性，其通过各自接地方式，呈现出半球体散射接线形式，而在接地体20米外处，电阻几乎不存在，所以，在在此点处的电位几乎为零。但是上面的三种接地方式，由于没有实现特殊绝缘处理，而且很难实现对其间距的保证，即为必须控制在40米以外，因此，电位差必然会出现在感应雷电流或是直击雷所发生的瞬间，并且在通过发射设备机架内相关部位时，往往会出现反击现象，进而使得反击损害产生，因此，为了实现对反击现象而造成的危害控制，在进行设备接地时，要依据IEC要求，将防雷接地与电气设备保护接地进行连接后统一接地，这就充分利用了等电位方法进行设备反击控制，进而实现了对防雷设备的保护以及人身安全的维护。

3 效果分析

基于上述措施，我们通过实验方式，对其效果进行分析，选择地理位置较差的山区进行测验，其发射机房海拔为310米，受感应雷的影响较为频繁，针对其现象，将12 5KVA电压器对原来采用50KVA变压器进行扩容更置，并根据电力接地电阻的最大容许值进行接地定位，以变压器为中心，将三条放射线进行埋设后，向不同的方向延伸与扩展，将每天放射线长度控制为25米，并进行间隔5米的控制后与垂直接地线进行连接，简易接地体长度控制在2-5米，土壤电阻率为3104欧立方米，选择接地体数量为16，在进行接地装置极端中，不仅要计算出独立性的接地电阻，而且对其作用性进行考虑，将接地控制在10%，此时，其电阻范围在其规定电阻值范围之内，对引下线进行加固处理，并对其接地效率进行计算，这是由于在进行垂直接地中，多根电线进行同时接地，在接地埋设中，它们之间定会产生一定的差异性，因此，当处于泄放雷电流下，会产生屏蔽现象，进而使得地网作用性降低，因此，在加固时将其间的距离规定为5米左右，这对于进行设备保护和防范感应雷具有一定作用，通过改造后，其在很大程度上消除了因三相线接地而造成的电位差而引起的反击现象，并有效控制了反击作用下的安全事故。