高山台站的雷电损害成因分析和防雷措施探讨

刘靖波

（作者单位：益阳市广播电视台）

电台承担着电视信号发送的重要任务，伴随着我国电视用户数量的增加，电台的作用越来越明显。但高山电台在工作的过程中很容易受到雷电打击，一旦发生这种事故就会对高山电台的工作产生巨大影响。因此，避免高山电台的发射设备（尤其是户外设备）被雷电袭击，成为了保证高山电台正常工作的关键。

1 雷电的成因及其危害性

雷电的产生与空气的对流运动有非常大的联系，通常在这运动中就产生了雷电。特别是在积雨云中雷电的产生可能还伴随着最高可达30万安培的强大电流和冲击力，这些电力可能带来极大的破坏。而雷击的方式有直击雷、感应雷、球形雷等，都是现实生活中比较常见的几种。比如，感应雷就是一种二次雷电的，它所具有的静电作用以及电磁感可以让一定的地表范围内出现附上反向电荷的现象，而因为在电流在分散时会出现较大的阻力，这就导致一些地方出现高压，高压可以通过电线等线路以及电力设备进入建筑物内，从而影响电力设备以及室内物品的完整性。不仅如此，雷电的电磁脉冲同样危害人们的生命财政安全。如果不加以重视并采取措施，严重的电磁辐射可直接损坏相关设备。

2 广播电视高山台站的雷击过程分析

雷电发生带来的电磁辐射具有强大的破坏力，因而对于广播电视高山台站来说，这将极大影响其电子信号以及通电线，影响站内电子设备功能的正常发挥。一般而言，其破坏具体有以下三个方面。

第一，侵入。雷电波往往会因为雷击的产生而通过一定的线路侵入电力线、信号设备等，导致信号系统以及其他重要广播设备受到雷击。而一旦雷点波侵入机房，其将释放强大的能源，进而破坏室内基础设施。

第二，地网反击。所谓的地网攻击一般是因为台站地网接地阻值过大时，雷电出现的地电位反击现象。这时，雷击所带来的高压电流就会通过地网对现有设备造成破坏。

第三，雷电带来的电磁辐射本身就对人体有极大危害，影响大家的生命安全。

3 广播电视高山台站防雷减灾的策略

3.1 建立完善的接地系统，机房设备和地网均应进行等电位连接

完善可靠的接地网是防雷的关键设施。广播电视高山台站主要建立在土壤导电性能较差山顶上，接地系统环境较差。通常利用加大地网面积来降低地网接地电阻阻值的可能性不高。因此，提倡采用角钢等耐腐蚀的钢材作为常规材料与新型降阻剂、接地模块、等离子接地体等新型材料一同构筑接地网，以保证地网的可靠性。如果铁塔地网与机房地网距离很近，地网之间还要进行等电位连接，同时，机房内设备之间也要进行等电位连接，以防止地电位反击。

3.2 建立多层安全保护措施

把雷电通过地网传导到大地是防雷的有效措施。首先，在电力传输方面，可以考虑将室外变压器转移到站内，这样能够有效降低变压器受到雷击的概率。如果不能移动变压器，就要对变压器构筑地网并对变压器进行良好的接地处理；在变压器高压端安装高压避雷器成为第一层保护，同时在架空高压线上方安装接地线以降低高压线遭受雷击概率，再通过变压器低压端直至配电柜各线路安装浪涌保护器作为第二次层保障，最后在所有核心设备的端口安装电源浪涌保护器成为第三层保障。其次，对信号线和天馈系统外层要进行屏蔽接地做等电位处理，在信号设备端口安装满足设备通信规格的信号线路电涌保护器，泄放感应电流。最后，机房通过布置钢筋笼网措施对机房进行屏蔽处理，防雷击电磁脉冲辐射对人体和设备造成伤害。

3.3 使用接地防护技术

接地防护是避雷方式中的关键技术，通过接地保护可以顺利的将雷电袭击引入大地，防止设备被雷电击坏。所以，在高山电台上也可以通过可靠的接地设备保护信号发射装置。高山台站的广播电视发射机房的接地可以考虑使用加设如下接地装置：设置一个能够有效散流雷电流的放射状水平接地极，每3～5 m需要设一个环状水平均压带，并且水平接地板长需要控制在100 m以内，如此设置可使雷电流自接地系统均匀散流。应用截面在40 mm2以内的铜缆在对信号、保护等电缆布设经过之处实施等电位连接，以避免地网出现地电位差，而对电气、电子设备带来地电位干扰。

3.4 加强对防雷设施的定期检测和不定期维护

防雷装置在长时间使用过后容易发生氧化和腐蚀的现象，这样就大大降低了防雷效果。因此，必须组织技术人员对防雷装置定期进行安全检测，对接地系统进行保养和维护。

3.5 学习借鉴成功的防雷经验

以碧云峰台站为例，其位于高500多米的碧云峰顶，这个站台每年都承担着重要的发射任务，在未进行改造之前也经常受到雷电袭击。但经过像其他地方学习以及自主化的分析设计和改造已经将雷电的袭击概率降低了很多。首先，在铁塔安装新的接闪器，机房重新铺设了可靠的地网，机房内设备进行了等电位连接改造，机房建筑增加了屏蔽网。其次，对电力系统做重点防护，为变压器单独建立地网做好接地处理，在架空高压线上增设了300 m架空地线并安装了高压避雷器，对进入机房电缆进行了屏蔽处理。最后，注重对信号线天馈线系统外层的屏蔽接地，在信号设备端口安装满足设备通信规格的信号线路电涌保护器。而对于出现接地系统设备老化和氧化造成避雷效果下降的现象，通过定期维护和不定期检查来解决。

4 结语

高山台站担负着电视信号发射的重要任务，在现在收视率不断增长的时期，高山台站的任务更加重要。而高山台站面临的最大问题便是雷击，并随着现在信息电子设备数量的不断增加，高山台站面临的雷击概率也不断提升。所以，必须不断提高高山台站的防雷技术水平，确保高山台站在任何情况下都能正常使用。这就要求工作人员结合各种防雷措施，达到防雷技术的有效性，通过这些方式保证广播电视高山站台的正常运营。