安徽廣播電視臺安慶發(fā)射臺綜合防雷系統(tǒng)成功預(yù)防一次強(qiáng)雷暴的案例分析

摘 要：文章結(jié)合安慶發(fā)射臺綜合防雷系統(tǒng)在一次強(qiáng)雷暴天氣中的事故案例就該系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則以及具體防護(hù)措施方面進(jìn)行分析總結(jié)。

關(guān)鍵詞：雷擊；防雷；事故案例分析

1 系統(tǒng)概況

安徽廣播電視臺安慶發(fā)射臺主要建（構(gòu)）筑物包括90m新發(fā)射鐵塔、70m舊發(fā)射鐵塔、綜合通信樓、生活區(qū)及變配電室等，調(diào)頻機(jī)房、電視機(jī)房及值班機(jī)房均位于綜合通信樓內(nèi)，綜合防雷系統(tǒng)應(yīng)能保障建（構(gòu)）筑物及其內(nèi)部工作人員的安全，以及廣播、電視通信系統(tǒng)的正常工作。

2 設(shè)計(jì)依據(jù)

（1）建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)資料及設(shè)計(jì)要求。（2）有關(guān)專業(yè)提供的設(shè)計(jì)資料。（3）國家現(xiàn)行主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：a.GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》；b.GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》；c.GB50689-2011《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》；d.YD 5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》。（4）國際電工委員會IEC及國際電信組織ITU-T有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及建議。

3 設(shè)計(jì)思路

（1）綜合通信樓等建（構(gòu)）筑物均處于發(fā)射鐵塔的直擊雷保護(hù)范圍內(nèi)，符合技術(shù)規(guī)范要求，應(yīng)加強(qiáng)發(fā)射臺站區(qū)域側(cè)擊雷及球形雷的防護(hù)，以及重點(diǎn)需防區(qū)域即調(diào)頻機(jī)房、電視機(jī)房的雷電波入侵防護(hù)及雷擊電磁脈沖的防護(hù)。（2）綜合防雷系統(tǒng)應(yīng)在聯(lián)合接地的基礎(chǔ)上，采取泄放、消峰、屏蔽、分流及等電位綜合技術(shù)措施。

4 施工要點(diǎn)

4.1 聯(lián)合接地網(wǎng)

由鐵塔地網(wǎng)、機(jī)房地網(wǎng)及變壓器地網(wǎng)等相互焊接連通組成一個(gè)封閉的網(wǎng)格，水平接地體扁鋼與扁鋼的搭接為扁鋼寬度的2倍，不少于三面施焊；所有焊點(diǎn)均應(yīng)涂3mm厚的瀝青層做防腐處理；埋設(shè)人工接地體的地點(diǎn)宜選在土壤電阻率較低的地方，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離人員經(jīng)常活動的區(qū)域；其接地電阻值R≤4？贅。發(fā)射臺站內(nèi)的衛(wèi)星接收天線及戶外其它金屬構(gòu)件等均應(yīng)與聯(lián)合接地網(wǎng)焊接連通；原有的各地網(wǎng)均應(yīng)并入聯(lián)合接地網(wǎng)，不符合技術(shù)規(guī)范要求的應(yīng)整改或拆除。（如圖1所示）。

4.2 側(cè)擊雷及球形雷防護(hù)

在綜合通信樓的四周間隔安裝側(cè)擊雷收集桿組成內(nèi)環(huán)形收集網(wǎng)，在生活區(qū)平房屋面間隔安裝側(cè)擊雷收集桿組成外環(huán)形收集網(wǎng)，側(cè)擊雷與球形雷收集網(wǎng)由內(nèi)、外環(huán)形收集網(wǎng)構(gòu)成，應(yīng)從多點(diǎn)引入聯(lián)合接地網(wǎng)。（如圖2所示）

4.3 雷電波入侵防護(hù)

高壓電力電纜架空轉(zhuǎn)地埋引入變配電室，其金屬鎧裝層在進(jìn)線處應(yīng)就近接地。低壓配電系統(tǒng)的雷電波入侵應(yīng)分三級防護(hù)，在變配電室低壓總進(jìn)線柜的進(jìn)線處應(yīng)安裝B類Ⅰ級電源SPD，在綜合通信樓配電室進(jìn)線柜的進(jìn)線處應(yīng)安裝B+C類Ⅱ級電源SPD，在設(shè)備機(jī)房各發(fā)射機(jī)柜的電源進(jìn)線處應(yīng)分別安裝C類Ⅱ級電源SPD。

4.4 雷擊電磁脈沖防護(hù)

進(jìn)出發(fā)射臺站及綜合通信樓的電力電纜、信號電纜及其它金屬管線的外護(hù)層、屏蔽層在進(jìn)線處均應(yīng)接地，信號電纜的空對線、光纖的金屬加強(qiáng)筋在進(jìn)線處均應(yīng)接地，室外走線架的始末兩端均應(yīng)接地。在衛(wèi)星接收設(shè)備天饋線的兩側(cè)進(jìn)線端口應(yīng)分別安裝天饋SPD；在重要電話終端的進(jìn)線端口應(yīng)分別安裝電信SPD；在重要計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的進(jìn)線端口應(yīng)分別安裝電信SPD；在視頻監(jiān)控系統(tǒng)戶外攝像頭視頻同纜的兩側(cè)進(jìn)線端口應(yīng)分別安裝電信SPD，在云臺485控制線的兩側(cè)進(jìn)線端口應(yīng)分別安裝電信SPD，在電源線路的兩側(cè)進(jìn)線處應(yīng)分別安裝C類Ⅱ級電源SPD。調(diào)頻機(jī)房及值班機(jī)房內(nèi)的等電位連接均應(yīng)采用M型結(jié)構(gòu)，電視機(jī)房內(nèi)的等電位連接應(yīng)采用S型結(jié)構(gòu)。機(jī)房內(nèi)所有不帶電的金屬構(gòu)件、機(jī)柜外殼、多功器、PE線及SPD的接地端等均應(yīng)就近與機(jī)房內(nèi)的等電位連接帶相連通，等電位連接帶應(yīng)從不同的兩點(diǎn)接入聯(lián)合接地網(wǎng)。

5 實(shí)踐檢驗(yàn)

安徽廣播電視臺安慶發(fā)射臺綜合防雷系統(tǒng)工程于2014年6月25日竣工，經(jīng)安徽廣播電視臺與安慶市防雷中心驗(yàn)收合格后交付使用。安慶發(fā)射臺建于安慶市北郊大龍山4號峰山頂，海拔高度約690m，周圍環(huán)境非常空闊，易遭受多種形式的雷擊，包括直擊雷、側(cè)擊雷、球形雷、雷電波入侵及雷擊電磁脈沖。往年幾乎每年的雷雨季節(jié)都會遭受不同程度的雷擊損失，輕則引起電力閃落，電話，電腦等設(shè)備的損壞；嚴(yán)重地會引起發(fā)射機(jī)零部件損壞，造成停播事故。該防雷系統(tǒng)建成投入使用后不久，在2014年7月12日約15時(shí)30分～16時(shí)20分期間，發(fā)射臺站區(qū)域遭遇了一次強(qiáng)雷暴天氣，據(jù)工作人員介紹，當(dāng)時(shí)的雷閃頻數(shù)及雷擊強(qiáng)度均非常高，在約50分鐘的時(shí)段內(nèi)電閃雷鳴片刻未停歇，情況可謂30年一遇，雷暴過后經(jīng)仔細(xì)檢查，調(diào)頻機(jī)房及電視機(jī)房內(nèi)的所有發(fā)射機(jī)及通信設(shè)備運(yùn)行正常，只有戶外的2個(gè)衛(wèi)星接收天線高頻頭及零星的信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備損壞，剛建成的綜合防雷系統(tǒng)經(jīng)受住了一次終極考驗(yàn)。而同時(shí)，建于大龍山5號峰山頂?shù)陌矐c廣播電視臺發(fā)射臺在此次強(qiáng)雷暴天氣中卻未能幸免，設(shè)備機(jī)房內(nèi)多臺發(fā)射機(jī)及通信設(shè)備遭雷擊損壞，視頻監(jiān)控等信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)幾乎全部癱瘓。

6 未成功預(yù)防事故點(diǎn)分析

6.1 戶外11個(gè)衛(wèi)星接收天線高頻頭其中的2個(gè)遭雷擊電磁脈沖損壞

按技術(shù)規(guī)范要求，在衛(wèi)星接收設(shè)備天饋線的兩側(cè)進(jìn)線端口均應(yīng)安裝天饋SPD。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，因經(jīng)費(fèi)受限只在設(shè)備機(jī)房內(nèi)天饋線的一側(cè)設(shè)計(jì)安裝了天饋SPD，故在戶外天饋線的一側(cè)發(fā)生了雷擊事故，應(yīng)整改。

6.2 食堂外墻頂部的1路戶外攝像頭遭雷擊電磁脈沖損壞

因該攝像頭為近期新安裝設(shè)備，在項(xiàng)目實(shí)施過程中尚未設(shè)計(jì)其防雷保護(hù)，故發(fā)生了雷擊事故，應(yīng)整改。

6.3 生活區(qū)2臺路由器的網(wǎng)口遭雷擊電磁脈沖損壞

因與2臺路由器集聯(lián)的多根網(wǎng)線出戶并綁扎在生活區(qū)樓頂?shù)慕娱W帶上，未采取安全隔離措施，故發(fā)生了雷擊事故，應(yīng)整改。

7 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）發(fā)射臺站的防雷系統(tǒng)建設(shè)須采取綜合防護(hù)技術(shù)措施。由于該防雷系統(tǒng)在有限的資金額度下，設(shè)計(jì)方面針對臺站的實(shí)際情況考慮的相對全面，在保障建（構(gòu)）筑物及其內(nèi)部工作人員安全的前提下，加強(qiáng)了重點(diǎn)需防區(qū)域即設(shè)備機(jī)房的雷電波入侵防護(hù)及雷擊電磁脈沖的防護(hù)，故能在這次強(qiáng)雷暴天氣起到比較成功的防雷效果。（2）針對在這次雷暴天氣中暴露出的問題，還應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的雷擊電磁脈沖的防護(hù)，尤其應(yīng)加強(qiáng)戶外信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的雷擊電磁脈沖的防護(hù)，但應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，不能盲目地照搬強(qiáng)雷暴天氣環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)而耗資巨大。（3）須對已建設(shè)的綜合防雷系統(tǒng)進(jìn)行常規(guī)的、系統(tǒng)的維護(hù)，以保證其穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。（4）由于我臺下屬的發(fā)射臺站每年均有受雷擊造成停播的事故，此次大龍山發(fā)射臺的防雷工程的成功案例具有示范作用，在資金允許的條件下擬在臺站中推廣應(yīng)用。