发射台遭雷击的原因和防雷探讨

杨建华

【摘 要】由于现代的广播电视技术飞速发展，新技术和新设备被广泛应用，从而使得对广播电视发射台的防雷和接地技术提出了更高的要求。雷电对于广播电视发射系统的危害非常大。那么，防雷与接地系统的可靠性就直接关系到广播设施是否能安全运行。所以，一定要做好广播电视发射台的防雷措施。本文主要对广播电视发射台雷电危害的方式和防雷措施进行了分析，以期对广播电视发射台雷击问题的解决有所启示。

【关键词】广播电视发射台；雷击危害；防雷措施

【中图分类号】 G728【文献标识码】B【文章编号】1672-5158（2013）07-0303-01

一、广播电视发射台雷电危害的方式

（一）雷电直击危害

雷电直击危害，指的是地面上的用于广播电视发射的设施、设备或者相应的电力装置被雷电直接击中了，导致在直接放电过程中电效应、电动力效应或者热效应产生了，从而造成了设备被烧毁或者电路出现故障等危害。雷电直击时释放能量大，放电时间短是其危害的最大特点。被击中时短时间能放出高达几千安电压甚至能高达数百力伏的电流。根据统计，广播电视发射台遭遇雷电直击概率约为10%，受雷电直击危害影响的范围比较小，但是其破坏性较大。

（二）雷电感应危害

雷电感应危害，大体有两个方面，一方面受雷雨云层静电感应的影响，和地面内所在雷电区域的物体发生感应，由于产生的高电压不易泄放，从而危害地内的物体，主要是重视广播电视发射架等设施。第二方面则是在石层发生雷击放电时，会产生的非常大的雷电流脉冲，通过与地内较近的物体感应，只要感应出l高电压或者较大电流，就会对设备造成危害。在高压架空的线路上，雷电感应电压甚至可达到300～4OOkV；同样在低压架空的线路上，雷电感应电压也可达100kV；在一般信号的线路上，雷电感应电压一般达40～60kV，所以无论哪一种都能将与广播电台发射台相关的设备烧毁或者击穿。雷电感应造成的危害虽然没有雷电直击的危害大，但是雷电感应发生的概率则要远远大于雷电直击。

（三）雷电波侵入危害

因为雷电较容易和广播电视发射台周围的架空线路或者是周围的金属管道发生反应，所以可能造成雷电波会沿着架设好的线路或者是金属管线来侵入广播电视发射台的内部，从而造成发射设备和线路被损害。在所有雷电危害的事故里，由于雷电波的侵入而引发的事故比例较大。

（四）地电位反击危害

地电位反击危害，广播电视发射台的设备或者避雷设施被雷电击中，雷电通过避雷设施进入地面时，因为避雷装置、引下线和接地体的电位在很短的时间内将会升高至数力或者数十力伏，所以会对避雷装置或者广播电视发射设备造成未知的危害。地电位反击危害是飞次生危害的一种，它的破坏性及发生的概率要比飞前述几种雷电危害要小的多。

二、广播电视发射台防雷措施分析

（一）雷电直击危害的防护

1、接闪器。像我们经常说的避雷针以及它的变形产品，比如避雷带、避雷网等，都是属于接闪器的。像广播电视发射台的发射铁塔，其本身就是一个良好的接闪器，但是在发射铁塔周围的广播电视发射台的机房等建筑物的顶部都需要安装好避雷带，而且要准确校验铁塔以及避雷带所防雷的保护范围。但是假如广播电视发射台的机房不在铁塔附近，那么避雷网可以优先考虑作为机房等建筑物的接闪器。一般来说避雷网的网格尺寸不超过10m*10m。

2、引下线。将击中接闪器所产生的电流安全的导入大地是引下线的作用。通常引下线数量应在两根以上，在布置时沿建筑物四周成对称，借此与下泄电流产生的强磁场相抵消，并且两根引下线之间的距离不可大于18m。若需要将两条引下线连接，则必须使用焊接的方式，并使用10cm的圆钢或者具有相同内积的扁钢作为引下线。当建筑物是框架型结构时，便可以建筑物自身的钢筋作引下线。在布置是多根引下线一起使用能起到降低每根引下线的沿线压降，均衡地电位使雷电流均匀入地，降低侧击危险发生机率，提高防雷装置的可靠性的作用。

3、接地体。接地体指的是埋在土壤中能起散流作用的导体。我们一般会采用钢管来作为接地体，大部分是要求壁厚大于3.5mm，直径大于50mm的角钢，或者不小于50mm*50mm*5mm的扁钢也是可以的，最好多根接地体能够连接成地网状，而且优先采用环形来作为地网形装的布置，因为环形地网的四周都接引下线，能够均衡内部的电位，可以有利于飞雷电流的故流。那么，如果采用的是垂直接地体，则一般要求长为埋深0.8m，1.5m～2.5m，地极间隔为5m，另外如果水平接地则应埋深lm，而且向建筑物外引出氏度小于等于50m。对于框架结构建筑物而言，则可以利用它的基础钢筋来作为接地体。

（二）雷电感应危害的防护

雷电感应危害，它能够通过电力电缆、信号线和天馈线等来入侵建筑物的内部设施，虽然电力电缆的距离很长，但是雷电波在传输时损耗却较小，所以由电力电缆入侵的雷电感应所造成的危害比较突出。因此，在对广播电视发射台建筑物内设备设施进行感应雷防护的时候，重点是对电源的保护。虽然在经过设施设备外机壳和建筑物屏蔽后，雷电感应会有所衰减，能量也会有所减小，但许多电子设备还是存在一定的危害，设备故障就是由于处理不当造成的。

（三）设备电源的防护措施

广播电视发射台设备的电源防雷主要有两方面：一方面主要电力电缆要有金属屏蔽层，金属屏蔽层要埋入地下。第二个方面是在电源上一级一级加装电源避雷器；就是将高压避雷器加装在变压器的高端，低压避雷器加装在低端，同时在直流配电屏和交流配电屏上各自加装交、直流避雷器，从而能实现三级以上防护。

（四）联合地网防护措施

假如建筑物及其设备与铁塔离的较近，那么要是能够将建筑物与铁塔的接地线连接起来并且组成联合地网那是最好的了。对于飞框架结构的建筑物而言，可以将基础钢筋看做事环形接地网来加以利用。而建筑物内部的所有广播电视发射设备所共用的接地装置是联合地网。它的接地电阻要小于4Ω。如果联合地网能够将接地线进行合理的布置，那么就能实现设备间的等电位。

（五）设备接地保护措施

广播电视发射台建筑物内的所有设备来说，它的金属外壳都应该接地，它的金属走线架等物也要求接地，我们可以使用单点、多点或者混合三种接地方式。如果考虑设备是否抗干扰，对于飞低频设备来说，采用单点接地是比较适宜的。那么高频设备可以采用多点接地的方式，同样高频混合设备能够采用混合接地的方式。接地线有三大要求，分别是：粗、短、直，而且对泄放设备短路电流和雷电流的能力上要进行充分考虑。

结束语

广播电视发射台建筑物及相关设施的结构可能各不相同，但防雷思想是一致的，就是尽力实现等电位。目前采用最多的方法就是分流、屏蔽、钳位和接地等，是经过实践证明的、行之有效的广播电视发射台防雷方法。但是，在以后的防雷工作实践中还需不断地研究新问题、解决新问题，确保广播电视节目的正常播出。

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