論高山廣播電視發射臺的防雷技術

張慶軍

摘 要：本文介紹了高山廣播電視發射臺的雷電危害類型，并提出了幾條提升發射臺防雷的技術，以期對高山電臺的防雷技術有所提高，進一步提高高山發射臺的穩定性和可靠性。隨著計算機科學技術和信息化的發展，電視發射臺的主要設備儀器都是基于現代化微電子信息技術的，這些技術極大地提高了電視轉播系統的高效可靠和安全性。但是正是由于其依托于電子設備，雷電雷擊現象對電視轉播系統構成了很大的威脅，特別是對于高山電視發射臺，是其必須解決的一個關鍵問題。

關鍵詞：廣播電視發射臺；高山；電子設備；防雷技術

在所有自然現象中，雷電由于放電時間短、釋放能量大等特點，所以，當發生雷電現象時，如果廣電電視機房沒有做好相應的防雷措施，在遭受雷擊時所造成的破壞是十分驚人的，必然致使設備嚴重損壞，廣播電視信號中斷，進而產生嚴重的社會影響。由于廣播電視設備的重要性，必須首先要有雷電防護的意識，重視必要的雷電防護技術，這樣才可以有效地保護廣播電視發射信號的安全發射和工作人員的身體安全。本文從雷電對高山廣播電視發射臺的危害入手，層層深入，探討出雷電防護的技術。

1 高山廣播電視發射臺的雷電危害類型

雷電對于高山廣播電視發射臺的儀器設備系統造成破壞的形式有很多種，概括起來大致有以下幾種。

1.1 電磁感應破壞

在雷電天氣，往往伴隨雷電對大地和雷云之間的放電雷擊現象。當發生這種情況后，就會對其附近埋在大地的電纜傳輸線、地上的相關電線和設備儀器產生一定程度的電磁感應破壞，特別是對電纜電線上串聯或并聯的電子設備儀器造成很大的損害。

1.2 雷電浪涌破壞

當發射臺電子系統設備遭受雷電襲擊后，時常會出現通訊電路和電源設備內部電流浪涌，這是我國電臺轉播系統遭受雷電破壞中最為常見的一種形式。可見防御雷電對于轉播臺電子設備的電流浪涌破壞是十分必要的。

1.3 沖擊波破壞

沖擊波對轉播臺的破壞是十分嚴重的，雷電現象中沖擊波往往造成轉播臺系統設備、供電線、變壓器等設備的電波沖擊破壞。主要是因為，信號電子設備的電壓承受能力是十分有限的，而雷電所產生的沖擊波很容易超過這個限值。所以沖擊波破壞問題是非常嚴重的。

1.4 雷電通過架空管線侵入破壞

高山臺廣播電視發射機房主要采用有線網絡的架空管線，在發生雷電現象時，在大的范圍內會形成巨大的電場，而在架空管線接近終端位置時，其成分主要為水平電場，感應電荷更容易集中在電場突出物體上，使其周圍的電場強度明顯提高，架空管線的突出部分最容易因放電而遭受雷擊。在發生雷電時，如果架空管線遭遇雷擊引起設備過電壓，十分容易嚴重損壞廣電設備。

1.5 雷電通過發射鐵塔和天饋線侵入破壞

通常情況下，發射鐵塔高度是70～110 m。在發生雷電時，雷電擊中鐵塔上的避雷針，其產生的電流會沿著鐵塔經過接地設備流入地下，從而造成地網的電位明顯升高，設備和機房地網之間的電位差變大，形成地電位反擊，造成設備嚴重損壞。由于天饋線是同軸電纜，在發生雷擊時會產生很高的感應電流，由此產生的感應電流經過天饋線進入機房，也會造成機房設備嚴重損壞。

2 提升高山廣播電視發射臺的防雷能力的若干技術，可分為室外和室內兩套：

2.1室外的設備防雷技術

2.1.1 預留接地孔

要做好防雷，在進行施工時，鐵塔頂部天線平臺、鐵塔中間以及鐵塔基礎上都要相應的預留接地孔，或者用加長型螺栓代替塔身螺栓作為接地點。由于鐵塔高度一般都很高，所以當鐵塔相鄰的兩個接地點的距離>60 m時，就需要在兩個結點之間添加一個接地點，同時為了分散雷電流，需要保證連接點的分散性和數量，而且機房地網和鐵塔地網之間需要每隔3～5m進行一次相互連接，但是要保證不少于兩處進行相互連通。為了防雷擊，機房要把信號接收天線在內的所有天線的接地全部焊接在一起，然后再在天線豎桿上安裝避雷針，而避雷針要采用合理的高度，只有這樣才能起到保護天線設備的作用。

2.1.2 安裝避雷針

為了有效避免雷電直擊，最簡單有效的辦法通常是在天饋系統中安裝避雷針。安裝避雷針后，當天饋系統遭遇直擊雷時能夠將雷電產生的電流全部引入到地下。避雷針一般由不銹鋼或鍍鋅鋼管制成，其厚度>3 mm，直徑范圍是25～40 mm，同時要保證保護半徑為其高度的1.5倍。建立一個輻射式的防雷地網一般要以機房和鐵塔為中心，先要挖一個50 cm的地溝，然后將4根2 m左右的鍍鋅角鐵釘釘入地下，間距為20 m，將其與扁鐵焊接到一起，同時與鐵塔和機房進行接地連接，并對焊接口進行防腐處理。

2.2 室內設備的防雷技術

由于高山轉播臺的室內設備都是弱電設備，因此其室內防雷技術主要是防止設備過電壓技術。

2.2.1 數據傳輸介質

在室內，連接各終端通訊設備時候，最好選擇光纖作為數據傳輸主要介質，這樣不但能保證通訊電路的準確度和靈敏度，還能保證很大的安全問題。

2.2.2 等電位連接

發生雷擊現象后，往往伴隨強大的電流通過儀器設備接地進入大地，然后形成電位的放射性分布現象，這種現象會對周圍電子設備造成電位差，形成反擊破壞。避免這種方法的有效措施是，裝置等電位連接線，從而消除設備之間的電勢差。等位線的連接能有效避免信號線，電源設備、電子儀器之間的過電壓現象。

2.2.3 屏蔽干擾

當發生雷擊現象后，往往會對電子信號儀器產生電磁等一系列干擾情況，給系統造成浪涌電壓和浪涌電流現象。因此有必要給系統設備安裝有效的防干擾屏蔽裝置，特別是在信號線路始端和終端安裝過電流保護裝置，從而減少系統信號設備的浪涌電壓和過電流情況的發生。

2.2.4 設置電壓保護器

通過電子設備的電源線入侵是雷電現象侵害的主要入口，所以為避免這種破壞的入侵，在重要設備的電源線入口處，安裝有效的過電壓保護裝置是十分必要的。減少雷電現象對弱電設備電源入口線的入侵可很大程度上抑制浪涌電壓產生的破壞作用。

3 結語

在雷電襲擊下，不僅會影響廣播電視發射臺的正常運行，而且也會引發一系列系統安全隱患問題和影響正常傳輸廣播電視節目。應該根據不同入侵方式以及不同雷電的特點，來進行雷電防護保護，有效的防雷措施對廣播電視發射機房有很大的益處。