广播电视发射台站防雷接地初探

2020-11-26仲崇楠

商品与质量 2020年41期

仲崇楠

黑龙江人民广播电台九一三台黑龙江黑河 164300

1 广播电视发射台开展雷电防护的重要意义

雷电属于常见的自然现象。伴随着全球范围内环境的变化，我国雷电现象的发生日益频繁。而在此背景下，广播电视技术发射台站设施、技术不断改造和更新，各类大规模集成电路、微电子产品得到了更广泛的使用，而广播电视发射台因其设备集成度高、工作电压较低、抗雷电能力弱等，导致其非常容易受到雷电灾害的影响[1]。因此，国际电工委员会（IEC）将雷电灾害列为信息化浪潮下的严重自然灾害之一，联合国将其列为影响人类发展的最严重的十大自然灾害类型之一。若广播电视发射台防雷措施准备不充分，不仅会对广播电视发射台相关设备的正常运行造成严重影响，还会对广电设施和周围群众的人身安全带来极大的威胁。

2 广播电视发射台遭受雷电危害的各种情况

2.1 发射台地电位受到的反击危害

当广播电视发射台的本体或者相关设备受到雷电直击时，电流会顺着避雷设备进入地面，形成地电位反击危害，导致接地体、引下线以及避雷装置的电位会急速上升至数十万伏，对广播电视发射设备造成较大损失。从某种角度而言，地电位反击危害不属于直接危害，对于发射台和相关设备造成的危害程度不高，同时发生概率也较低。

2.2 发射台雷电波的侵入危害

广播电视发射台受到雷电击中后，发射台本体会和周边设备，以及金属管道和架空线路之间，形成相应的雷电效应，从而产生雷电波。这种雷电波将顺着设备的金属管线和架设线路侵入发射台，并且对发射线路和相关设备造成损害。从发生概率上来讲，雷电波入侵引起的事故在雷电危害中是相对频繁的。

2.3 雷电感应危害

发射台受到雷电感应时，造成的危害可以分为两种类型。第一种，在云层中发生雷击放电时会造成强雷电流脉冲，这种脉冲可能和地面物体发生近距离雷电感应，就会产生高压电流对设备造成严重危害。甚至在某些低压架空线路以及高压架空线路上的雷电感应电压，严重地还会对广播电台发射台的设备造成击穿或者烧毁。第二种，在雷电区域中的地面物体，会和雷雨云层中的静电产生感应，尤其是广播电视发射架等较高的金属设施，更容易受到危害[2]。

3 广播电视台站防雷接地的具体技术方法及措施

3.1 考虑地理环境因素

通常情况下，土壤比较干燥，电阻率较高，特别是针对部分建设在高山上的广播电视发射台，其周围存在有大量的岩石，在施工过程中存在有较大难度，不利于针对地面电阻率进行接地位置的选择。并且，土壤如果比较干燥，就会引发土壤的板结，缺少足够的离子进行导电，给广播电视发射台站的防雷接地工作带来较大困难。

3.2 防雷接地的现场勘测

不管在何种地理位置环境进行防雷接地装置的安装作业，施工人员都必须要进行地质环境的勘测工作，勘测内容包含有地势、地形、地质状况等，这样才能设计出一套行之有效的施工方案。若设计方案与现场的实际状况不匹配，就会显著增加施工作业成本，并且降低防雷接地工作的整体质量。

3.3 防护联合地网措施

发射台相关设备的防雷效果还受到周边环境的影响，如果发射塔和周边建筑物的距离较近，就需要采用相应的接地线将二者进行链接并形成联合地网。联合地网的框架结构和建筑物的类型有关，也可以用基础钢筋来替代环形地网。需要注意的是，所有的广播电视发射设备中联合地网是其共同使用的接地装置，有效对接的情况下能够实现设备之间的等电位，避免雷电波的损害。

3.4 发射台防护雷电直击危害的措施

为了能够有效防止发射台受到雷电直击的危害，就需要采取相应的保护措施。首先，需要采用接地体，接地体是具备散流作用的导体，将其埋藏在土壤通过互相连接的方式形成网络，能够让雷电流的散流得以疏导和扩散。面对这种情况，接地体的材料一般采用壁厚的钢管或者扁钢，在设置过程中，应该将地下网络构建成环形。这种结构能够在引下线和环形地网的组合下均匀分散其内部电位。其次，需要安装接闪器，也就是人们常说的避雷设备，如避雷针、避雷网等，广播电视发射台中的发射铁塔同样是接闪器的类型之一，接闪器是非常重要的防雷设施，在安装时需要注意其安装位置必须在发射台顶部，同时为达到更好的防雷效果，就需要校准接闪器和铁塔的防雷保护区域面积[3]。

3.5 接地网的制作

在接地网制作环节，其主要是使用烧制低阻模块、铜包钢接地极、纯石墨降阻剂等材料，在发射机房周边2m 处，将规格为3m＊6m 的矩形线框作为中心，挖掘深度为0.7m，宽度为0.8m 的土沟，之后使用长度为2.5m 的镀锌角钢，做水平接地极使用，最后再使用镀锌扁钢，将其焊接在地网框架内部，作为接地端，地网的好坏直接影响到防雷的效果。