电视信号发射塔防雷技术应用分析

2020-01-01陈亮

数字通信世界 2020年2期

陈亮

（中央广播电视塔，北京 100142）

0 引言

一直以来，防雷都是电视信号发射塔的重要管理内容，这主要源于电视信号发射塔中有大量的集成电路，其对于外部的雷击极为敏感，一旦遭遇雷击将给集成电路造成严重损害，影响电视信号的传输。为此，加强电视信号发射城塔的防雷技术应用，使发射塔设备免受雷击的影响，确保电视节目信号的安全稳定传输，保证电视节目更好地服务于社会大众。

1 电视信号发射塔防雷技术的必要性

现代信息科技的发展使无线信号传输趋于成熟，它广泛依赖于信号发射设备的优势，实现着元素信号的远程传输。然而电视信号发射塔为保证信号质量，都会选择将其建设在较高的位置，如山顶、建筑物顶端等。而雷电属于一种自然界的能量释放，在云层电场效应等作用下，产生了强烈的放电现象，对高处的建筑物造成严重威胁。电视转播规模的发展使发射塔的规模急剧增加，区域分布越来越广，电视信号发射塔内部由众多电子元器件构成，面对雷击所带来的威胁，根本无法依靠自身抵御。因此，为避免造成严重的经济损失和信号影响，对于防雷技术的应用显得越发关键。

2 电视信号发射塔防雷技术应用

2.1 防雷地网保护技术

受电视信号发射塔特殊性的影响，通常都异常重视对防雷地网技术的应用，它主要以设备机房为中心点，向四面展开防雷网的布设工作，以此提升防雷的实际效果。防雷地网作为关键的防雷技术之一，防雷地网保护技术的应用中，所采取的方式是利用避雷针将电流直接导入地下，而要全面完成这一导流过程，还需要不断优化防雷水平和技术指导，对接地电阻的实际值予以把控，有效的降低接地电阻以提升系统的导电性能，促使强大的电流能够得到快速的释放，以减少雷击所产生的各种附加影响。从权威实验数据中显示，要达到最佳的防雷效果，应当将接地电阻控制在4Ω左右，并且要突破发射塔周边导电性不佳的局限，根据导电性要求来选择中性降阻物质改变土质问题，提升大地的导电性能，如采取食盐、铁屑等。

2.2 电源系统过压保护技术

从大量雷击事故的情况中可以发现，雷击对发射塔的设备危害，很大一部来源于电源线路对设备的入侵，从而造成设备的严重损坏。从这特点中可以发现，对于设备电源系统的防护极为重要，也是保障设备安全的基础条件，如果电源系统缺乏安全防护措施，那么防雷技术必然变为舍本逐末。电源系统过压保护技术中，一般采取多级配合防护的方式，以通过各级SPD间的能量配合，选取适合器件来完成四级保护，使浪涌过电压逐级释放到地下。第一级防护是在总配电箱端加装电源三相一级高能量防雷器，以达到释放强电流的效果。第二级防护是在机房配电柜中安装电源单相二级防雷设备。第三级防护是在发射设备的开光前端安装电源第三级防雷设备。第四级防护则是将机房中的所有插座进行更换，避免强电流由线路向内部侵入，使其全部具有防雷功能。

2.3 网络信号系统过压保护技术

由于自然界中的雷电属于极强的能量释放过程，根据电磁产生的基本原理，雷击发生的瞬间会在相应范围内产生极强的电磁场，甚至造成1公里范围内的金属环路产生感应电流，严重影响设备的安全运行。与此同时，被雷电直接击中的建筑物，在避雷系统的引导下，使电流被快速的泄放到地下，但在这一过程中同样会使建筑物内金属环路受到电磁脉冲影响，导致感应电压对终端设备的损坏。电视信号发射塔的防雷技术，应当突出对机房设备的防雷应用，针对机房不同的网络信号系统差异，设备差异化的设备保护装置，如在千兆网络交换端口上应用千兆网络防雷器，而在百兆端口上则使用百兆网络防雷器，以满足各类网络信息设备的安全运行，提升对雷击的防护效率，以全面确保网络传输设备的安全。

2.4 发射塔和天馈系统防护技术

电视信号发射塔防雷技术的应用是一套复杂的系统，假如天馈接地不能保证良好的状态，将容易使雷声由天馈返回到室内发射机上，从而导致防雷系统的失效，造成信号发射设备的失效和损坏，甚至严重危及工作人员的生命安全。具体而言，对于电视信号发射塔防雷技术的应用，主要注意如下内容。首先，建立起闭合的接地网系统，并确保发射塔架与地网的可靠连接。其次，要安装必要的避雷针装置，并利用避雷针的导电功能，建立起与地面防护网的连接，形成完整的导电系统。再次，将信号发射机与塔架之间的铁质连接进行防雷处理，在适当的距离之间进行接地。最后，馈管引入到机房之前，外皮需要和最近的地网之间连接，保证可靠接地。