高山臺站的防雷分析

趙俊平

近年來廣播電視信號傳播技術(shù)進步飛快，臺站設(shè)備的也越來越精密。眾所周知，雷電對于高精密設(shè)備的威脅很大，廣播電視高山臺站大多分布在位置較高的山脈，很容易受到雷電侵襲，雷電侵襲往往會對設(shè)備造成更多的損壞。輕則損毀設(shè)備使通訊停頓，重則威脅相關(guān)人員的生命安全。

1 高山臺站雷電的分類

1.1 直擊雷

是雷電穿過空氣直接落在大地、防雷設(shè)施或其他物體上。

1.2 感應(yīng)雷

雷電對大地放電時，在臨近的室外傳輸信號線路、設(shè)備間連接線和電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備，使得串聯(lián)在中間的設(shè)備遭到侵害。感應(yīng)雷的破壞也叫做二次破壞。

1.3 雷電波入侵

雷電波會沿著導(dǎo)電的線路進入屋內(nèi)，威脅工作人員的生命和損壞設(shè)備。

1.4 球形雷

也叫地滾雷，是一種類似紅色火球的光團，只要遇到物體或電器設(shè)備的時候就會產(chǎn)生燃燒或者爆炸，主要是沿著建筑、山坡或者敞開的門進入屋內(nèi)，而后沿著導(dǎo)電體消散。

2 高山臺站雷電的危害

雷電災(zāi)害不僅會對高山臺站儀器造成損壞，還會造成人員傷亡。

2.1 雷電對于人的傷害

主要有四種形式，即直接雷擊、接觸電壓、旁側(cè)閃擊和跨步電壓。

2.2 雷電對機房設(shè)備的危害

電視信號發(fā)射站的一切設(shè)備每時每刻都處于雷電風(fēng)險中。雷電侵入時由于閃電放電峰值的電流較大、電場較強、電流瞬間增減量幅度大，所以傳輸線路會感應(yīng)出過電壓和過電流，只要感應(yīng)過電壓和感應(yīng)過電流進入設(shè)備，就會干擾甚至毀壞信號發(fā)射等裝置。

3 高山臺站雷擊的主要途徑

雷電一般經(jīng)臺站發(fā)射塔和天饋線入侵。一般的臺站發(fā)射塔較高，當(dāng)發(fā)射塔的防雷設(shè)施受到雷電侵襲，雷電電流就會經(jīng)過發(fā)射塔，通過發(fā)射塔的接地設(shè)施進入大地，使接地設(shè)施電壓瞬間上升，使得臺站接地設(shè)施與機房設(shè)施間生成高電壓，進而造成低電位反擊，對機房設(shè)備造成損壞。這樣的感應(yīng)電通過同軸電纜從發(fā)射天線入侵機房，會損毀機房設(shè)備。

4 高山臺站防雷措施

雷電損壞設(shè)備的方式有兩種，一是以金屬線路和接地設(shè)施傳導(dǎo)雷電電流致使設(shè)施損毀；二是雷電通過電磁脈沖以耦合的方式，感應(yīng)到導(dǎo)電線路及接地設(shè)施生成浪涌致使設(shè)備受損。所以防雷是個不容忽視的問題。具體的防雷措施如下。

4.1 鐵塔防雷措施

為了保證防雷設(shè)施與充分的接地，避雷針應(yīng)與鐵塔通過焊接的方式進行連接，保證雷電順利流入地面。

4.2 天饋線防雷措施

饋線屏蔽層應(yīng)在塔頂、饋線離開塔身到機房轉(zhuǎn)彎處上方0.5～1.0 m處、進入機房入口后側(cè)3點進行妥善接地。當(dāng)長度超出60 m，設(shè)置在室內(nèi)的走線架每隔5～10 m接地1次。饋線進入室內(nèi)后應(yīng)該加裝避雷器，避雷器安裝的位置應(yīng)緊靠饋線進建筑物的入口處。

4.3 機房的防雷措施

高山臺站預(yù)防雷電侵襲需要做好本身防雷、設(shè)備防雷和供電系統(tǒng)防雷的立體系統(tǒng)接地設(shè)施。

4.4 連接防雷措施

高山臺站的接地設(shè)施應(yīng)該按照均等壓、同等電位的方式。使工作地點、重點地點和生活地點形成避雷立體體系，高山站臺內(nèi)的各種接地線應(yīng)當(dāng)從接地匯集線或接地網(wǎng)上分開連接入接地網(wǎng)。使使得局部電壓最大可能的接近“0”，保證雷電的電流不能對這些地點產(chǎn)生高壓反擊，減小電磁干擾。

4.5 降低接地電阻值

對于臺站的地阻要求不大于4 Ω，在接地電阻較高的地區(qū)，使電阻下降的方法主要有以下四種：用外引基地設(shè)施，其長短應(yīng)小于等于有效長度；將避雷裝置埋到低電阻率的土地中，這樣的一般深度較深；使用降阻劑；更換土壤。

5 高山臺站的防雷設(shè)備

防雷的常用設(shè)備有：避雷器、低敏電阻器、陶瓷放電管、配線保安單元、高頻信號保護期、同軸電纜保護期、過壓電纜保護器和保護轉(zhuǎn)換隔離器等。電源避雷器的使用最為廣泛，是高山臺站設(shè)備防雷電的重中之重。在通常狀況下，避雷器處在高阻狀態(tài)。

6 結(jié)語

廣播電視設(shè)備的雷電預(yù)防，是保全設(shè)備及工作人員人身安全的重要工作，是保證設(shè)施正常、安全傳輸必需的技術(shù)。因此，積極做好臺站的雷電防護工作。