廣播電視衛星地球站綜合雷電防護探討

王天玨

（作者單位：黑龍江廣播電視臺）

我國各個省都有自己獨立的廣播電視衛星地球站、衛星上行站，它們承擔著將省衛視節目發射到衛星上的重要任務。因此，為保障廣播電視正常運行，就必須做好雷擊防護工作。

1 雷害原因分析

從目前發生的一些雷擊事故中可以看出，雷擊的主要范圍是以山坡和毗鄰江河地區為主。但為了廣播電視的傳播效果，在衛星地球站的選址上都集中在這些地區。由于江河區域能夠給空氣中帶來足夠的水蒸氣，因此，會比較潮濕，也就為雷電的出現構建了有利條件。此外，上述地區的土質電阻率也較高，這也是雷電產生的一個因素。以下是幾種常見的雷電。

1.1 直擊雷

從目前已有的一些數據中可以看出，直擊雷往往帶來的危害最大。一旦出現這種雷擊，短時間產生的大電流不能通過接地而消耗，這樣停留在設備上的大電流就會直接損害設備。

1.2 滾地雷

滾地雷也叫球狀閃電，這是一種特殊的直擊雷，可以隨氣流起伏在近地空中自在飄飛或逆風而行，在平原地區危害表較大。其中，攜帶巨大能量，當有導體破壞它的平衡時，會與周圍的空氣中和并釋放出能量造成破壞。

1.3 感應雷

靜電感應雷是在帶電積云接近地面時，在金屬導體與雷云之間，最終逐漸形成數值很大的感應電壓，在經過一些導線或是地球站里面的大型金屬設備時，就會引起電擊現象，對衛星傳輸設施是一個巨大的安全威脅。

2 雷害的防護措施

面對類似地球站的復雜情況，防雷措施應該綜合考慮，全面防護。

第一，天線場區架設避雷塔，這是對直擊雷最行之有效的防護。由于上行天線尺寸較大，多數都在直徑12 m左右，高度都在20 m以上，所以，天線場區避雷塔高度必須足夠高，能夠在有效范圍內對天線進行保護。避雷針的主要作用是將雷電流導入大地，所以，需要保持接地阻值非常小的情況下，才能在最大程度上降低雷電能量，為通信設備創造出一個穩定安全的工作環境。

第二，天線場區四周建立金屬柵欄，柵欄高于天線并可靠接地，形成一張避雷網，這樣可以有效防止地滾雷飄入天線場區。

第三，機房物的保護參考普通建筑物防雷措施。首先需要確認好雷擊最容易發生的地方，通常在屋頂最高端和屋檐、屋角的邊角處，因此，可以重點在這些區域設立避雷帶。其次，還應建立一定數量的引下線，需要大于或等于兩根，每兩根引下線的間距應該保持在18 m以內。每根引下線的沖擊接地電阻不應大于10 Ω。

第四，天線間電纜和波導均安置在金屬橋架內，橋架封閉并可靠接地。金屬橋架形成閉合良好接地的法拉第籠，這樣就能夠很好的將接地線的電位差消除，有效減少直擊雷和感應雷的危害，防止雷電通過電纜進入機房。雷電產生的電磁脈沖也會被屏蔽外層直接將其阻擋在外，不至于對內部信號傳輸產生干擾。

第五，從衛星地球站遭受雷擊時燒壞的通信設備情況來看，相當大多數是電源設備損失，這說明這些雷擊大多數是從供電線路引入的，尤其是架空供電線路是引入雷害的重要途徑。改架空電力電纜為地埋電纜，這是有效避免感應雷的手段，在地埋電纜上方加排流線是電纜防雷的又一防護措施，同時嚴格采取三級防雷措施，應在高壓端各相安裝防雷裝置作為第一級保護，在低壓側安裝閥門式防雷裝置作為第二級保護，在樓層配電箱安裝電源避雷箱作為第三級保護，同時還應設計綜合布線系統防雷。

第六，衛星地球站的接地系統是雷電能量泄放的途徑，也是電子通信設備抗御強雷擊所特需的均壓等電位依托。因此，該接地系統必須設計成通信設備工作接地、保護接地、建筑防雷接地共同合用一組接地體而且是均壓等電位的聯合地網。聯合接地就是避雷塔、衛星天線、接線橋架、樓體避雷網、鐵柵欄等所有金屬體均就近可靠接地，同時，將這些金屬地與系統的高頻地、低頻地統一連接在一起。這個等電位連接網可以將彼此獨立的接地系統互相連接形成更大的聯合接地系統，避免雷擊時接地體與接地體之間必然形成的電位差，更有效地進行異常能量釋放。

3 結語

總之，防雷是一項復雜的工作既要考慮全面，更要注意細枝末節，即使加裝了防雷設施也不能保證萬無一失，在雷雨來臨時要時刻留意設備運行狀態。這樣可以最大程度地保證人身安全和財產安全，保證節目上行的安全可靠。