廣播電視高山臺站防雷措施淺淡

□ 牙政瑞

廣播電視高山臺站防雷措施淺淡

□ 牙政瑞

廣播電視高山臺站地理位置普遍較高，極易遭受雷擊，防雷問題已成為保證高山臺站工作人員安全和播出安全的重要事項。本文結合河池市廣播電視臺乾獨山發射部防雷系統的改造升級，通過對雷電產生和種類的分析，淺談一些防雷措施。

高山臺站；防雷系統；長效降阻劑；架空避雷線

一、引言

雷電的種類主要有四種：直擊雷、球雷、感應雷和雷電侵入波。高山臺站雷擊所造成的危害主要有兩種形式：直擊雷和感應雷。直擊雷是云層與地面凸出物之間的放電形成的，巨大的雷電流流入地下，在雷擊點及其連接的金屬部分產生極高的對地電壓，往往會對地面的物體產生強大的打擊作用，破壞力相當大。感應雷分為靜電感應和電磁感應兩種。靜電感應是由于雷云接近地面，在地面凸出物頂部感應出大量異性電荷所致。雷云與其他部位放電后，凸出物頂部的電荷失去束縛，以雷電波形式沿凸出物極快地傳播。電磁感應是由于雷擊后巨大雷電流在周圍空間產生迅速變化的強大磁場所致。這種磁場能在附近的金屬導體上感應出很高的電壓，造成二次放電，從而損壞發射設備和電子設備。高山臺站發射塔往往是附近最高的建筑物，而且是雷電的良好導體，因此更容易招引雷電。因此，只有因地制宜采取符合技術規范的防雷措施，才能有效地防御雷電災害。

二、問題的提出

河池市廣播電視臺發射播出部位于河池市北面的乾獨山上，海拔607米，山頂上土壤稀薄，多為石灰石、砂石和少量的土質，接地電阻阻值居高不下。從河池市廣播電視臺成立之日起，雷電一直是技術值班人員人身安全和發射設備最大的威脅，臺里面投入了大量的人力、物力、財力，但收效不佳。隨著科技的發展，發射設備已向固態化、智能化、網絡化全面推進，弱電設備越來越多，雷擊事件更為頻繁，造成的停播已成為影響全年安全播出停播率指標的主要因素。南方每年從4月到10月都是雷雨季節，乾獨山機房的在播調頻發射機、電視發射機、微波下變頻器、微波解調器、衛星接收機、電視機、電話機等設備經常遭雷擊，發射機房中幾乎所有的電器設備都遭受過雷電的襲擊。如何防御雷電災害，如何改變防雷工作的被動局面，是擺在所有技術人員面前的嚴峻問題。

三、防雷的主要措施

防雷不是與雷電對抗，而是疏導。防雷的基本方法就是提供一條給雷電流對地泄放的路徑，而不能讓它隨機性地釋放，從而避免雷擊的破壞。2007年底到2008年，本臺技術人員和技術中心河池分中心的技術人員根據乾獨山實際地理環境，對乾獨山防雷系統進行了一次較大改造，特別是增加了架空地線之后，防雷效果甚佳，機房設備基本上沒有遭受到雷擊，防雷工作取得了一定的成效。整個防雷系統俯視示意圖如下圖。

（一）接地環網升級改造

技術人員根據乾獨山地理環境，盡可能沿著土壤較為厚實的地方，在兩個單位機房周邊開挖環道，鋪設熱鍍鋅扁鋼，每隔幾米（實際間隔可以根據現場具體情況確定，盡可能選土層較厚的地方）還要打入垂直接地樁，并且與環道上的扁鋼焊接在一起，整個環道一直鋪設到山頂發射塔腳，在環道地溝里加入長效降阻劑，極大地增加了接地面積尺寸，降低接地電阻值，構成一個等電位體。把機房地、把纜車軌道、把山上水管、把機房頂的防雷帶分點接入這個環形等位體；機房屏蔽地、發射機殼地、電源地、過壓保護地等分點連接到機房銅帶，然后匯聚接入地井，再把地井和大環道連接，形成一個巨大的接地環網。

（二）供電系統改造

低壓電三相四線由愷裝電纜跟隨纜車軌道邊槽鋪設上山，邊槽覆蓋著由8mm鋼筋焊接而成的防雷接地網，連至山上機房旁的地井，電纜從纜車軌道邊槽出來之后直接埋地鋪設至機房。電視發射機、電臺調頻發射機都配有自己的穩壓變壓器，每臺穩壓器本身都帶有防雷器，發射機本身也都帶有浪涌保護器(SPD)，信號源機柜用電也用兩臺3KW的穩壓器，一主一備，互為備份。發射機房中，發射機的地線和信號源機柜的地線通過不同路由接入地井，而不是采用串聯形式接入地井。

（三）架設架空避雷線

避雷線是為了保護設備，避免雷擊而安裝的引雷入地的導線，也稱防雷線。架空避雷線通常是架設在通信線路上方的金屬導線，并且接地良好，它能有效地將雷電引入大地。也就是說，架空避雷線通常在通信線路的上方，它更加接近于帶電的云層，雷電擊中架空避雷線的概率要遠大于通信線路的概率，而架空避雷線與大地相連，使雷電良好下地，從而達到保護通信線纜免受雷擊的目的。

這次改造增加了4條架空避雷線，一端在發射塔下方接入環形接地網，跨過發射機房，另一端接至接地樁。每個接地樁都選擇土層較厚的地方，在地樁坑洞中都要加入長效降阻劑，進一步降低接地電阻，使其達到設計要求。

就發射塔而言，架空避雷線不是真正意義上的架空避雷線，因為發射塔已經位于山頂，想在它頂上再架設避雷線是不可能的，因此對發射塔來說叫雷電分流線更為準確。當雷電擊中發射塔時，強大的雷電電流沿著熱鍍鋅地線，有一部分則由這4條分流線流向接地良好的接地樁下地，達到分流的效果。對機房而言，它就成了真正意義上的架空避雷線，這4條避雷線從不同的角度，覆蓋在整個發射機房的上方，與機房有30米以上的高度差，這4條避雷線能有效攔截大部分感應雷引入大地，從而達到保護發射機房的效果。避雷線顯然有兩個重要功能，即雷電流分流和攔截感應雷，屏蔽和保護發射機房。

架設這4條避雷線以來，防雷效果非常明顯，完全出乎所有技術人員的意料。在雷雨天氣，技術值班人員時常看到雷電帶著閃光、沿著避雷線，從房頂呼嘯而過，而機房的各種設備安然無恙。多年的防雷實踐證明，增加的這幾條架空避雷線在整個防雷系統中起到了畫龍點睛的效果。

（四）防雷系統維護保養

為防止接地線和接地體因外力破壞損傷或斷裂，接地體被腐蝕或土壤變化引起接地電阻發生變化，整個防雷系統應定期進行檢查和測試。檢查的主要內容為：

1.時常用望遠鏡查看發射塔及饋管是否有腐蝕或損傷，有異常現象應及時處理。

2.每年雷雨季節之前，要特別注意檢查避雷設施是否完好。

3.每年定期測量接地電阻，如有變化，查明原因，給予排除；每兩三年請專業檢測單位進行檢測。

4.每3至5年對接地體檢查一次，若接地體銹蝕超過截面積的三分之一或折斷必須進行更換。

四、結語

防雷系統工程的設計要根據臺站的地理位置、環境和臺站的實際情況，做到因地制宜、合理布局，設計要科學。防雷也是技術和管理相結合的一項工作，無法一步到位和一勞永逸，每年雷雨季節前都需要進行檢測和修補，且需要在制度下規范管理，才能起到良好的防雷效果，才能保證人員和設備的安全，為安全播出提供可靠保障。

1.梁景峰.高山廣播電視發射臺防雷技術的研究與探討[J].中國科技信息,2014(9).

2.李少伯.試論廣播電視高山臺站的雷電損害成因和防雷措施[J].甘肅科技,2013(17).

3.任和平.高山廣播電視發射臺的防雷電措施探討[J].中國傳媒科技,2013(6).

（作者單位：河池市廣播電視臺）