无线广播电视发射台的防雷问题及解决策略

解子毅

内蒙古自治区广播电视局综合保障中心 内蒙古 呼和浩特市 010050

引言

无线广播电视发射台依靠电磁波作为载体完成信号传输，为保障电磁信号发射、传递、接收的使用需求，广播电视信号发射塔需要保持一定的高度，但受高度影响无线广播电视发射台极易遭受雷击。因此，防雷工作直接关系着无线广播发射系统的正常运行。为此，无线广播电视发射台需要构建完善的雷电防护系统，确保广播电视安全播出。

1 无线广播电视发射台的防雷思路

无线广播电视发射台的防雷工作，需要立足于整个系统，以全方位、多环节、多层次的防御理念进行安全监控，结合发射台建筑结构特点的同时，兼顾其周边的地理环境，以及发射台各类设备的分布状况等，综合全部因素再制定完善的防雷措施。无线广播电视发射台的防雷工作，要本着循序渐进的思路进行布设。首先，要分析雷电产生的根源，详细划分发射台防雷工作布设的重点，实施室内室外多层次、全方位的安全防护措施。以发射台室内防雷布置为例，由于发射台设备大多由电子元器件、大规模集成电路或全固态电路等构成，在对室内发射台设备进行防护的过程中，需要兼顾线缆的连接工作。在布设发射台室外防雷措施时，需要考虑到信号铁塔自身功能的特殊性，由于信号铁塔本身是一个引雷装置，在其周围会产生感应雷反应，若发射塔与建筑物距离较近，则需要考虑在建筑物与铁塔两者间进行地线连接以形成联合地网，再以地下室深井地网的方式，实现机房与各设备之间定位连接，以弱化感应雷反应带来的破坏。

2 无线广播电视发射台的防雷技术措施

2.1 天线防雷保护技术

天线是无线广播电视发射台的防雷重点部位，受雷电天气的影响，雷电破坏具有时间短、速度快、瞬间能量大的特点，强大的电流会直接进入发射机内部，破坏内部设备，影响整个发射台的正常运转。在天线防雷保护技术应用过程中，可从以下两方面入手：一是提高接地工艺；二是尽力降低地网接地电阻。在地网设置过程中需要采用合理的措施，对雷电电流进行引导，降低接地电阻，以提升天线防雷保护效果。技术人员可按照相关接地要求对发射塔基底部位的间隙进行调整，利用宽铜带接地焊接技术降低接地电阻。

2.2 主体设备防雷保护技术

当前信息技术的快速发展，使无线广播电视发射台主体设备防雷保护技术有所进步。由于无线广播电视发射台各主体设备之间联系较为紧密，若某一单元元器件出现问题，会直接影响发射台的正常运行。通过引进先进的雷电防护技术，构建系统性、关联性、相互协调的防雷网络，提升防雷效果。以当前开发的智能化雷电预警系统和雷电监控系统为例，主要是在发射台四周安装云端监控设备，将监控设备连接主机，动态监管发射台所有设备的运行状况，同时加装专业雷电预警模块，当接收到雷电信号时，雷电预警系统会发出警报，同时自动作出调整，并实现自动启闭调度，最大程度地减少雷电对发射台设备产生的影响［1］。

2.3 室外引入线防雷保护技术

室外引入线的种类较多，如电源线、通信线、设备馈线、发射塔设备的过桥线等。无线广播电视发射台内部机房设施极易遭受感应雷的破坏，在防雷措施应用过程中，室外防雷一直是重点内容，做好室外防雷十分重要。例如，在连接馈线的过程中，馈线需完成接地再引入机房设备，并确保与接地网络之间充分衔接，同时能够为后续钢绞线、过桥线施工留足间隙。在屏蔽线进入机房设备前期，需要考虑到屏蔽线的长度，如果屏蔽线过长可以将其埋入地下，若屏蔽线缆较短，则需要将其放置于铁管中，将铁管埋入地下，从而提升室外接入线缆的防雷效果［2］。

2.4 室内防雷保护技术

无线广播电视发射台的防雷，不仅需要考虑到室外防雷，同时要兼顾室内防雷的需求，由于室内电气设备较多，相对于室外更容易遭受雷击［3］。室内防雷的措施主要是安装接地装置、过电压保护器、防雷保护设备如防雷插座、防雷电源以及地网等，以机房设备中的地网铺设为例，首先在室内地网铺设过程中，需要考虑设备之间的布局和陈列状况，地网铺设线路要进行科学规划；其次，在地网材料选择上，一般选用铜线或铜皮带，此类材质的地网导电效果较好，在铺设过程中，各节点需要与室外的地网进行衔接，从而使室内室外地网形成一个整体。机房设备中的一些金属导体需要进行接地操作，如水管、过线架、暖气管、铝合金门窗、仪器设备外壳、电源接地等，将这些金属导体接入母线中，构建完善的系统性地线网络，如图1 所示。

图1 无线广播电视发射台地网示意图

3 无线广播电视发射台的防雷保护措施

3.1 选择合适的防雷设备

无线广播电视发射台需要结合发射塔的实际使用情况采取相应的防雷措施，通常采用的防雷设备是避雷针和避雷器。避雷针是通过捕捉雷电流，并将其传输至大地中，防止大量雷电电流通过发射台损坏设备仪器。避雷器则是根据相关设备运行参数限制雷电造成的电位差，通过合理的导通吸收过高的能量，降低电位。两者在使用过程中各有弊端和极限性，需要根据发射塔的应用需求对防雷装置进行选择，以提高防雷效果。

3.2 采取有效的防雷措施

无线广播电视发射台的防雷技术应用，需要综合考量防雷环境和相关因素，根据实际情况，对设备中易遭破坏的点位进行原因分析，并采取有效防护措施提升元器件的防雷性能。对于低压线路的防雷技术应用，则需要根据发射台的工作特点，将低压电缆用直埋线的方式进行处理安装，机房配电室电压系统安装时，电力变压器等设备的连接，可焊接镀锌角钢，并与地网进行连接，提升机房设备的抗电能力。当发射台供电线路存在架空线路时，任何一个环节遭受雷击，都会影响到发射台内部电气设备的正常运转，技术人员可通过适当减少无线广播发射塔架空线路的方式，以多点连接、多层屏蔽连接的方式进行替换［4］。

结语

综上所述，无线广播电视发射台在防雷技术应用过程中，需要结合发射台的实际情况，从室内室外两个角度进行分析，构建系统性的防护措施，提升无线广播电视台整体的雷电防护能力，为其正常运转奠定良好的基础。