淺談廣播電視發射塔防雷措施

刁翔

摘 要： 雷雨季節廣播電視發射設備的防護顯得尤為重要。為了保護建筑物、設施、設備免受雷擊，應針對雷擊的規律和危害性，分別對直擊雷、感應雷、架空線引入高電位采取相應措施。

關鍵詞：發射設備 防雷措施

在雨季和雷電密集的地區，常出現雷電擊中發射設施而導致設備的損毀和損壞，致使發射設施不能正常運轉，根據不同的發射塔或發射天線的不同要求，對其防雷設備的選擇、安裝以及維護做出分析

雷是自然界中自然放電的一種現象，當帶云層中的電荷越積越多時，會向附近帶異性電荷的云層或向地面放電，這就是雷電現象。當雷電經過建筑物或電氣設備時，其電流值可高達數萬或數十萬安，給建筑物、電氣設備或人員造成嚴重的破壞或危及生命。為了保護建筑物、設施、設備免受雷擊，應針對雷擊的規律和危害性，分別對直擊雷、感應雷、架空線引入高電位采取相應措施：

一、直擊雷防護

（一）發射天線塔和建筑物防雷措施。無論廣播電視發射臺或微波站都設有發射天線或天線塔，一般鐵塔和天線位置是臺站地面建筑的最高點。天線塔本身既可成為防雷的避雷塔，也可能變成“引雷器”或產生感應雷的導體，因此，它是臺站防雷的第一關。

（1）按照國家94年頒布的《建筑物防雷設計規范》（GB50057—94）及其它標準設置好天線塔避雷針。鐵塔接地網形狀，密度可根據地形、防雷等級、天線塔種類來設計。重要發射臺或微波樞紐站天線塔接地電阻要≤5歐。一般臺站要≤10歐。條件允許的臺站可安裝AR限流避雷針。AR避雷針是90年代防直擊雷的先進產品，能有效降低雷擊產生的二次效應。

（2）認真計算天線塔避雷針的保護范圍并留有充分余地，當其它建筑物不在保護范圍時，可考慮設計多支（等高或不等高）避雷針保護方案。在一些地形突出的高山發射臺（站），帶雷云層又低時，天線塔避雷針防雷是有限的。均壓網、避雷帶應接有多根引流線，在建的房屋可考慮與建筑結構內的鋼筋良好連接。

（二）一般情況下，建筑物安裝有避雷針或避雷帶、避雷網，但是雷電的活動規律是，對于發生過雷擊的地點和入侵通道，下次雷擊時，更容易再次遭受雷擊。如果外部防雷某一個環節做的不好，就會影響整體的防雷效果。如果外部防雷不能擔負直擊雷防護的任務，那么它將是一個“引雷工程”，而不是“防雷工程”，設備反受其害。直擊雷防護的完善與否，關系到感應雷防護的基礎是否牢固。因為直擊雷防護是感應雷防護的基礎。

在直擊雷比較完善的情況下，電視臺部分設備仍然遭受雷電流的光顧，足以說明，防雷是一項系統工程。它包括屏蔽、等電位聯結、安裝浪涌保護器等等措施。全方位的防護中，感應雷的防護不可或缺。

二、電視臺發射臺感應雷的防護

感應雷的防護主要包括電源系統、天饋信號系統，計算機網絡系統的防護，等電位連接以及接地等。根據電視臺發射臺的情況需求，主要針對電源和天饋，網絡進行防護，同時為了均衡雷電流對于設備的沖擊，等電位聯結的措施必不可少。以下是詳細介紹：

（一）電源系統的防雷及過電壓保護

據統計，雷擊事故中，從電源線路侵入感應過電壓損壞設備占較大比例。所以電源的防護是所以設備防護的根本和基礎條件，沒有電源的安全防護，其他的措施都是舍本逐末。鑒于電視臺有過雷擊損壞設備的先例，所以對于系統的保護理應提高些防護等級。為實現多級配合，要計算各級SPD之間的能量配合，選用合適器件，擬對電源分為四級保護，使浪涌過電壓逐級泄放入地。

A.按照分級泄放原理，第一級防雷可在總配電箱端加裝1套電源三相一級高能量防雷器使大部分雷電能量在此泄放。B.在發射設備室的配電柜內安裝電源單相第二級防雷C.在在發射設備的開光前端安裝電源第三級防雷

（二）網絡信號系統的防雷與過電壓保護。雷擊發生時產生的巨大瞬變電磁場，在1Km范圍內的金屬環路內均會產生感應雷電流，另建筑物在避雷針（帶）接閃雷電時，在雷電流通過防雷引下線對地泄放同時，也會對建筑物內的網絡金屬環路產生雷電電磁脈沖，形成線路感應過電壓，易造成終端設備端口的損壞，嚴重影響網絡系統的正常運行。

（三）天饋信號系統的防護

1.室外引入線防雷措施。室外引入線是指臺（站）內各種發射設備饋線、吊饋管的鋼絞線及波導固定架、鐵塔過橋和塔燈電源線、各類管道、各種視音頻信號線、通信線等。在雷電天氣，引線外皮很容易將感應雷或感應電壓引入機房，必須采取措施進行電氣阻塞。

2.室內設施的防雷措施。（1）機房內根據設備擺放情況，用銅皮鋪設地網，通過多點與室外地網良好連接，從而營造等電位環境。（2）根據國標GB7450—87《電子設備雷擊保護導則》和實際情況，科學的、有重點的采用防雷保護元件對電子設備進行保護。（3）機房內屏蔽接地、機殼接地、電源接地（中性線、零線）、工作電路接地、保安接地、過壓保護接地等要統一、就近與機房共用地網可靠的電氣連接。高山臺站把機房鋁制門窗、暖氣管、水管、走線架等各種導體就近與母線或地網連接。

3.等電位連接措施。信號塔實際是個“引雷工程”，它在將強大的直擊雷電流泄放到地下的同時，會產生方圓20公里內的感應雷輻射。電視臺的辦公樓窗戶沒有屏蔽接地，這對于室內的設備來說就相當于半露天了。所以室內的微電子設備，尤其是電腦的網卡，經常遭受感應雷的破壞。

基于以上情況建議我們的窗戶全部安裝金屬屏蔽網，以減少電磁感應從窗口侵入室內設備，最次也應加裝網格較密集的金屬防盜網，并在其連接后接地。我們室內所以設備盡量遠離窗戶，靠近樓道的墻壁。對于躲避感應雷的危害有一定效果。同時，還要對室內設備采取M型或者S型等電位聯結措施。這有助于消除靜電和電磁感應對設備和人的危害。該措施將用到大量的多股銅絞線和銅排作為等電位連接材料。

結束語：

在實施防雷工程過程中，嚴格遵循科學的原則和經濟的原則，依據有關國家規范和國際電工委員會有關規范，運用先進的防雷理論和工程技術進行工程勘測和施工。