广播电视高山台站防雷措施浅淡

2017-06-21牙政瑞

视听 2017年5期

关键词：发射塔独山河池市

□ 牙政瑞

广播电视高山台站防雷措施浅淡

□ 牙政瑞

广播电视高山台站地理位置普遍较高，极易遭受雷击，防雷问题已成为保证高山台站工作人员安全和播出安全的重要事项。本文结合河池市广播电视台乾独山发射部防雷系统的改造升级，通过对雷电产生和种类的分析，浅谈一些防雷措施。

高山台站；防雷系统；长效降阻剂；架空避雷线

一、引言

雷电的种类主要有四种：直击雷、球雷、感应雷和雷电侵入波。高山台站雷击所造成的危害主要有两种形式：直击雷和感应雷。直击雷是云层与地面凸出物之间的放电形成的，巨大的雷电流流入地下，在雷击点及其连接的金属部分产生极高的对地电压，往往会对地面的物体产生强大的打击作用，破坏力相当大。感应雷分为静电感应和电磁感应两种。静电感应是由于雷云接近地面，在地面凸出物顶部感应出大量异性电荷所致。雷云与其他部位放电后，凸出物顶部的电荷失去束缚，以雷电波形式沿凸出物极快地传播。电磁感应是由于雷击后巨大雷电流在周围空间产生迅速变化的强大磁场所致。这种磁场能在附近的金属导体上感应出很高的电压，造成二次放电，从而损坏发射设备和电子设备。高山台站发射塔往往是附近最高的建筑物，而且是雷电的良好导体，因此更容易招引雷电。因此，只有因地制宜采取符合技术规范的防雷措施，才能有效地防御雷电灾害。

二、问题的提出

河池市广播电视台发射播出部位于河池市北面的乾独山上，海拔607米，山顶上土壤稀薄，多为石灰石、砂石和少量的土质，接地电阻阻值居高不下。从河池市广播电视台成立之日起，雷电一直是技术值班人员人身安全和发射设备最大的威胁，台里面投入了大量的人力、物力、财力，但收效不佳。随着科技的发展，发射设备已向固态化、智能化、网络化全面推进，弱电设备越来越多，雷击事件更为频繁，造成的停播已成为影响全年安全播出停播率指标的主要因素。南方每年从4月到10月都是雷雨季节，乾独山机房的在播调频发射机、电视发射机、微波下变频器、微波解调器、卫星接收机、电视机、电话机等设备经常遭雷击，发射机房中几乎所有的电器设备都遭受过雷电的袭击。如何防御雷电灾害，如何改变防雷工作的被动局面，是摆在所有技术人员面前的严峻问题。

三、防雷的主要措施

防雷不是与雷电对抗，而是疏导。防雷的基本方法就是提供一条给雷电流对地泄放的路径，而不能让它随机性地释放，从而避免雷击的破坏。2007年底到2008年，本台技术人员和技术中心河池分中心的技术人员根据乾独山实际地理环境，对乾独山防雷系统进行了一次较大改造，特别是增加了架空地线之后，防雷效果甚佳，机房设备基本上没有遭受到雷击，防雷工作取得了一定的成效。整个防雷系统俯视示意图如下图。

（一）接地环网升级改造

技术人员根据乾独山地理环境，尽可能沿着土壤较为厚实的地方，在两个单位机房周边开挖环道，铺设热镀锌扁钢，每隔几米（实际间隔可以根据现场具体情况确定，尽可能选土层较厚的地方）还要打入垂直接地桩，并且与环道上的扁钢焊接在一起，整个环道一直铺设到山顶发射塔脚，在环道地沟里加入长效降阻剂，极大地增加了接地面积尺寸，降低接地电阻值，构成一个等电位体。把机房地、把缆车轨道、把山上水管、把机房顶的防雷带分点接入这个环形等位体；机房屏蔽地、发射机壳地、电源地、过压保护地等分点连接到机房铜带，然后汇聚接入地井，再把地井和大环道连接，形成一个巨大的接地环网。

（二）供电系统改造

低压电三相四线由恺装电缆跟随缆车轨道边槽铺设上山，边槽覆盖着由8mm钢筋焊接而成的防雷接地网，连至山上机房旁的地井，电缆从缆车轨道边槽出来之后直接埋地铺设至机房。电视发射机、电台调频发射机都配有自己的稳压变压器，每台稳压器本身都带有防雷器，发射机本身也都带有浪涌保护器(SPD)，信号源机柜用电也用两台3KW的稳压器，一主一备，互为备份。发射机房中，发射机的地线和信号源机柜的地线通过不同路由接入地井，而不是采用串联形式接入地井。

（三）架设架空避雷线

避雷线是为了保护设备，避免雷击而安装的引雷入地的导线，也称防雷线。架空避雷线通常是架设在通信线路上方的金属导线，并且接地良好，它能有效地将雷电引入大地。也就是说，架空避雷线通常在通信线路的上方，它更加接近于带电的云层，雷电击中架空避雷线的概率要远大于通信线路的概率，而架空避雷线与大地相连，使雷电良好下地，从而达到保护通信线缆免受雷击的目的。

这次改造增加了4条架空避雷线，一端在发射塔下方接入环形接地网，跨过发射机房，另一端接至接地桩。每个接地桩都选择土层较厚的地方，在地桩坑洞中都要加入长效降阻剂，进一步降低接地电阻，使其达到设计要求。

就发射塔而言，架空避雷线不是真正意义上的架空避雷线，因为发射塔已经位于山顶，想在它顶上再架设避雷线是不可能的，因此对发射塔来说叫雷电分流线更为准确。当雷电击中发射塔时，强大的雷电电流沿着热镀锌地线，有一部分则由这4条分流线流向接地良好的接地桩下地，达到分流的效果。对机房而言，它就成了真正意义上的架空避雷线，这4条避雷线从不同的角度，覆盖在整个发射机房的上方，与机房有30米以上的高度差，这4条避雷线能有效拦截大部分感应雷引入大地，从而达到保护发射机房的效果。避雷线显然有两个重要功能，即雷电流分流和拦截感应雷，屏蔽和保护发射机房。

架设这4条避雷线以来，防雷效果非常明显，完全出乎所有技术人员的意料。在雷雨天气，技术值班人员时常看到雷电带着闪光、沿着避雷线，从房顶呼啸而过，而机房的各种设备安然无恙。多年的防雷实践证明，增加的这几条架空避雷线在整个防雷系统中起到了画龙点睛的效果。

（四）防雷系统维护保养

为防止接地线和接地体因外力破坏损伤或断裂，接地体被腐蚀或土壤变化引起接地电阻发生变化，整个防雷系统应定期进行检查和测试。检查的主要内容为：

1.时常用望远镜查看发射塔及馈管是否有腐蚀或损伤，有异常现象应及时处理。

2.每年雷雨季节之前，要特别注意检查避雷设施是否完好。

3.每年定期测量接地电阻，如有变化，查明原因，给予排除；每两三年请专业检测单位进行检测。

4.每3至5年对接地体检查一次，若接地体锈蚀超过截面积的三分之一或折断必须进行更换。