廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)研究論文
為保證廣播電視節(jié)目能夠順利播出，必須要確保發(fā)射臺(tái)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。廣播電視發(fā)射臺(tái)肩負(fù)著信息發(fā)射與接受的關(guān)鍵任務(wù)，同時(shí)大部分廣播電視發(fā)射臺(tái)都處于地區(qū)內(nèi)相對(duì)較高的位置，這就讓其有更高的概率遭受雷擊危害，對(duì)其正常運(yùn)行造成很大的影響。所以必須要充分重視廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷作業(yè)，通過(guò)科學(xué)有效的防雷技術(shù)措施，不斷提升防雷水平，保證廣播電視節(jié)目的正常播出。本文從雷電危害方式的分析出發(fā)，探討了廣播電視發(fā)射臺(tái)的幾種常見(jiàn)防雷技術(shù)措施。廣播電視節(jié)目播出時(shí)，確保廣播電視發(fā)射臺(tái)中的設(shè)備設(shè)施安全運(yùn)行屬于十分重要的工作，也直接決定了廣播電視信號(hào)的質(zhì)量。為確保廣播電視發(fā)射臺(tái)的正常工作，發(fā)射臺(tái)一般來(lái)說(shuō)建設(shè)在相對(duì)較高的位置，也提高了其受到雷擊的可能性。所以我們?cè)谌粘５墓ぷ鬟^(guò)程中應(yīng)當(dāng)努力做好廣播電視發(fā)射臺(tái)的防雷技術(shù)措施，避免發(fā)射臺(tái)相關(guān)設(shè)備設(shè)施遭受雷擊，保證其安全運(yùn)行，確保廣播電視節(jié)目信號(hào)的安全穩(wěn)定傳輸。
1廣播電視發(fā)射臺(tái)雷電危害的方式
1.1地電位危害
對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)來(lái)說(shuō)，如果其中的設(shè)備設(shè)施受到雷擊危害，雷電所產(chǎn)生的電流以及能量會(huì)順著高層建筑的避雷設(shè)施進(jìn)入地面，從而降低其危害，然而處于建筑之下的接地體、引線(xiàn)以及地面下方的避雷設(shè)備，短期內(nèi)形成的數(shù)萬(wàn)伏高壓也會(huì)出現(xiàn)地電位的衍生危害。由于很多避雷設(shè)備不能夠接收與處理這樣龐大的能量，也會(huì)釋放部分能量，進(jìn)而出現(xiàn)衍生危害。雖然這樣的危害相對(duì)不大，破壞性也不是很強(qiáng)，但在防雷作業(yè)中也需要引起我們的重視。
1.2雷電波危害
雷電波與產(chǎn)生的雷電脈沖，其主要存在形式一般來(lái)說(shuō)能夠分為三種不同類(lèi)型：首先是直擊雷電流直接擊打地面電線(xiàn)，造成高壓電流依靠雷電波的形式進(jìn)行空間傳播，從而對(duì)發(fā)射臺(tái)中的各種電子設(shè)備帶來(lái)影響；其次是感應(yīng)雷在實(shí)際作用過(guò)程中，一般會(huì)造成高壓脈沖的形成，高壓脈沖可以順著導(dǎo)線(xiàn)向發(fā)射臺(tái)中的電子設(shè)備傳輸，從而對(duì)各種電子設(shè)備的正常運(yùn)行帶來(lái)不良影響；最后是直擊雷在擊打發(fā)射臺(tái)附近的大地表面時(shí)，往往會(huì)順著地網(wǎng)傳輸?shù)桨l(fā)射臺(tái)中的電子設(shè)備設(shè)施，從而導(dǎo)致技術(shù)危害的發(fā)生。
1.3雷電感應(yīng)危害
針對(duì)雷電的感應(yīng)危害，按照其危害目標(biāo)的不同我們能夠?qū)⑵浞譃橐韵聝煞N類(lèi)型：第一是對(duì)地面物體以及發(fā)射臺(tái)設(shè)備設(shè)施所造成的危害，第二是對(duì)雷電通過(guò)區(qū)域的.電線(xiàn)線(xiàn)路所造成的危害。一方面，雷電在云層中慢慢形成的過(guò)程中，由于正負(fù)荷電離子的影響，一般會(huì)和地面上的物體出現(xiàn)感應(yīng)，進(jìn)而形成難以釋放的高電壓，對(duì)地面廣播電視發(fā)射架以及建筑物帶來(lái)影響；另一方面，當(dāng)雷電從云層中釋放時(shí)，會(huì)出現(xiàn)較為強(qiáng)烈的雷電流脈沖，和地面上的電線(xiàn)線(xiàn)路以及建筑物體感應(yīng)之后形成高電壓，導(dǎo)致發(fā)射臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)損壞，從而直接影響到廣播電視發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)作。
1.4雷電直擊危害
當(dāng)雷電在低空擊中發(fā)射臺(tái)內(nèi)的相關(guān)設(shè)備設(shè)施之后，非常容易讓雷電電流在釋放時(shí)出現(xiàn)電效應(yīng)以及熱效應(yīng)，導(dǎo)致部分設(shè)備設(shè)施受到燒毀，電路出現(xiàn)故障。直擊形式的雷電因?yàn)槠鋬?nèi)部包含了非常多的能量，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)釋放出極高的電壓，可能帶來(lái)非常嚴(yán)重的破壞性。但與此同時(shí)，針對(duì)直擊形式的雷電，我們預(yù)先都會(huì)安裝有針對(duì)性的預(yù)防設(shè)施，能夠在很大程度上降低其對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)設(shè)備的影響和危害。從雷擊事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息來(lái)看，發(fā)射臺(tái)受到雷電直擊所造成危害事故的幾率僅有10%。
2廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)措施
2.1防雷技術(shù)概括
首先是防雷地網(wǎng)。廣播電視發(fā)射臺(tái)技術(shù)人員一般來(lái)說(shuō)應(yīng)當(dāng)以機(jī)房為中心實(shí)施防雷網(wǎng)的設(shè)置，進(jìn)而保證防雷有效性的提高。通常來(lái)說(shuō)，防雷地網(wǎng)應(yīng)用在廣播電視發(fā)射臺(tái)附近環(huán)境相對(duì)干燥的情況下，與此同時(shí)還要求技術(shù)人員對(duì)地網(wǎng)纜線(xiàn)長(zhǎng)度合理控制，保證其不超過(guò)70m，同時(shí)使用2m的接地棒將其牢固的釘入土壤之內(nèi)，之后再實(shí)施焊接作業(yè)，保證鐵塔、機(jī)房和大地之間的連接。其次是接地技術(shù)。隨著廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)的不斷發(fā)展，接地技術(shù)也得到了非常廣泛的應(yīng)用�，F(xiàn)階段，接地設(shè)備一般來(lái)說(shuō)有電線(xiàn)和接地體兩種類(lèi)型。接地體即是和地面實(shí)施連接的金屬物體，這一技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)電氣設(shè)備的連接裝備和金屬導(dǎo)線(xiàn)與防雷網(wǎng)的銜接，從而構(gòu)成一個(gè)整體，有效促進(jìn)了防雷效果的提升。此技術(shù)在運(yùn)行時(shí)是利用避雷針把電流直接導(dǎo)入到大地。同時(shí)為有效提高防雷水平，廣播電視發(fā)射臺(tái)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)接地電阻的實(shí)際值予以控制，應(yīng)當(dāng)降低接地電阻，保證接地系統(tǒng)和大地的統(tǒng)一，進(jìn)而促進(jìn)電流更快速的瀉放，減少電流對(duì)發(fā)射臺(tái)設(shè)備的危害。實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn)告訴我們：當(dāng)接地電阻保持在4Ω時(shí)，防雷效果達(dá)到最好。最好是降低接地電阻技術(shù)。上文中已經(jīng)提到，在選擇防雷地網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷的過(guò)程中，如果發(fā)射臺(tái)所在位置的導(dǎo)電性不是很好，則應(yīng)當(dāng)要求技術(shù)人員選擇中性降阻物質(zhì)來(lái)轉(zhuǎn)變區(qū)域內(nèi)的土質(zhì)問(wèn)題，促進(jìn)大地導(dǎo)電性的提升，進(jìn)而提高防雷效果�，F(xiàn)階段比較普遍的中性降阻物質(zhì)可以選擇食鹽、鐵屑以及長(zhǎng)效降阻劑等。
2.2供電線(xiàn)路的防雷
�、僭诠╇娋�(xiàn)路開(kāi)端和終端都應(yīng)當(dāng)設(shè)置防雷變壓器，其能夠起到緩解供電線(xiàn)路產(chǎn)生雷電沖擊的作用，另外還能夠避免雷電直接擊中桅桿而引發(fā)一系列閃電造成電源破壞；
�、诩芸站�(xiàn)路兩端應(yīng)當(dāng)設(shè)備避雷針，避雷針的設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)更好的防雷效果，另外還可以配套添加降阻劑來(lái)減少接地電阻值，從而提高防雷效果；
�、劬�(xiàn)路桅桿也應(yīng)當(dāng)設(shè)置避雷針，地面機(jī)房到廣播電視發(fā)射臺(tái)鐵塔往往是桅桿與線(xiàn)路構(gòu)成的電路設(shè)備，把直徑在3.5mm的鋼絞線(xiàn)焊接接地電線(xiàn)和接地裝置，隨后將其買(mǎi)入到1.5m之下的位置，通過(guò)降阻劑來(lái)對(duì)土壤性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)更好的防雷作用。
2.3發(fā)射塔和天饋系統(tǒng)防雷
廣播電視發(fā)射臺(tái)最高建筑物塔架（以及塔架上的饋管）都應(yīng)當(dāng)保證可靠接地，電流能夠自動(dòng)選擇電阻最低的路徑。若天饋接地狀態(tài)不佳，雷電就可能從天饋進(jìn)入到室內(nèi)發(fā)射機(jī)，對(duì)其中的電子設(shè)備產(chǎn)生影響，甚至危及工作人員安全。發(fā)射塔的防雷措施應(yīng)當(dāng)密切注意下面幾點(diǎn)：
�、僭阼F塔附近設(shè)置一組閉合接地網(wǎng)，同時(shí)把鐵塔和地網(wǎng)進(jìn)行可靠連接；
②塔架需要設(shè)置避雷針，避雷針引下線(xiàn)和建筑閉合接地網(wǎng)應(yīng)當(dāng)保持可靠連通；
�、郯l(fā)射機(jī)房和塔架間支撐饋管的鐵質(zhì)過(guò)橋、吊饋管的鋼絞線(xiàn)都應(yīng)當(dāng)間隔一定的距離就予以接地；
�、莛伖芤氲綑C(jī)房之前，外皮需要和最近的地網(wǎng)之間連接，保證可靠接地。
饋管引入機(jī)房入口位置設(shè)置同軸SPD，其接地端子的引線(xiàn)需要從天饋線(xiàn)入口位置外的接地線(xiàn)、避雷帶或地網(wǎng)進(jìn)行引接。我們知道發(fā)射臺(tái)避雷針?biāo)軌蛑С值姆览讌^(qū)域是有限的，在天饋線(xiàn)設(shè)置配套的避雷器是十分關(guān)鍵的，采取這種雙重保護(hù)措施能夠有效提升防雷效果。
2.4室內(nèi)設(shè)施防雷
�、僖Y(jié)合機(jī)房中各種設(shè)備的實(shí)際擺放情況，選擇銅皮鋪設(shè)地網(wǎng)，經(jīng)過(guò)多點(diǎn)和室外地網(wǎng)進(jìn)行可靠連接，進(jìn)而創(chuàng)造等電位環(huán)境；
�、诎凑諊�(guó)標(biāo)GB7450-87《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》中的相關(guān)規(guī)定以及具體情況，合理的選擇防雷保護(hù)元件來(lái)對(duì)室內(nèi)的各種電子設(shè)備予以保護(hù)，比如說(shuō)同軸電纜保護(hù)器（CSP）、數(shù)據(jù)線(xiàn)保護(hù)器（DLP）以及音頻線(xiàn)保護(hù)器（TLP）等；
③機(jī)房中屏蔽接地、機(jī)殼接地、電路接地、過(guò)壓保護(hù)接地等都必須要保持統(tǒng)一，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持就近原則和機(jī)房地網(wǎng)可靠連接。另外還需要把各類(lèi)導(dǎo)體就近和母線(xiàn)、地線(xiàn)進(jìn)行連接。
2.5安裝避雷設(shè)備
避雷器即是以安全電壓為限制電位，將其中的過(guò)電壓進(jìn)行釋放，確保保護(hù)設(shè)備可以免于或減少受到雷電的危害。廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷工作經(jīng)驗(yàn)表明，弱電設(shè)備的電源線(xiàn)路非常容易受到雷電影響，因此阻斷雷電入侵線(xiàn)路應(yīng)當(dāng)依靠設(shè)置電壓保護(hù)裝置的方式實(shí)現(xiàn)。變壓器防雷保護(hù)措施如下：
�、俳Y(jié)合變壓器容易因?yàn)檎醋儞Q過(guò)電壓而受到損壞的情況，變壓器高壓和低壓側(cè)應(yīng)當(dāng)設(shè)置避雷器，其型號(hào)選擇可以按照廣播電視發(fā)射臺(tái)的實(shí)際運(yùn)行狀況來(lái)確定；
�、趯�(duì)避雷器接地位置予以調(diào)整，避雷器接地線(xiàn)上等效感抗對(duì)防護(hù)效果的影響，對(duì)接地位置進(jìn)行調(diào)整直到變壓器機(jī)殼和二次側(cè)中性點(diǎn)的接地位置保持一致；
�、鄣蛪簜�(cè)加裝了計(jì)量設(shè)備的變壓器的防護(hù)。因?yàn)榈蛪河?jì)量設(shè)備自身絕緣性能不是很高，所以需要選擇有效的措施進(jìn)行防護(hù)，變壓器到計(jì)量箱間盡可能選擇帶金屬屏蔽層的電纜，同時(shí)把電纜屏蔽層進(jìn)行兩端接地，在計(jì)量箱中設(shè)置SPD，不但可以對(duì)計(jì)量設(shè)備進(jìn)行保護(hù)，同時(shí)也可以控制低壓電纜感應(yīng)的過(guò)電壓，降低變壓器低壓端的防護(hù)壓力。
3廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷工作中需要注意的問(wèn)題
第一，廣播電視發(fā)射臺(tái)在進(jìn)行地網(wǎng)鋪設(shè)的過(guò)程中，必須將避雷針接地、建筑物接地、電源接地以及機(jī)房設(shè)備保護(hù)接地結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)等電位連接。選擇這樣的共地模式最關(guān)鍵的在于盡可能降低各個(gè)接地點(diǎn)之間的電位差，因此需要接地系統(tǒng)的接地體以及地線(xiàn)截面越大越好。實(shí)踐表明，當(dāng)雷擊電流經(jīng)過(guò)大地以半球形散開(kāi)的情況下，距離接地體20m之外的區(qū)域，電位已經(jīng)趨于0。
第二，保證接地質(zhì)量的可靠性與安全性，從而有效提高防雷效果。在實(shí)際接地時(shí)，各類(lèi)接地線(xiàn)以及地網(wǎng)都必須要保證穩(wěn)定可靠的電氣連接，努力做好焊接點(diǎn)的防銹作業(yè)。同時(shí)還需要堅(jiān)持定期對(duì)地網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)，針對(duì)各點(diǎn)接地電阻必須要定期對(duì)其檢測(cè)，保證接地電阻能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
第三，對(duì)廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷系統(tǒng)中的防雷元件應(yīng)當(dāng)要定期對(duì)放電間隙予以調(diào)整，同時(shí)對(duì)各種安全器件做好日常的檢查維護(hù)工作，保證避雷針接觸點(diǎn)的接觸良好有效，如果在檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)接觸點(diǎn)失效的情況應(yīng)當(dāng)?shù)谝粫r(shí)間采取措施進(jìn)行處理。
4結(jié)語(yǔ)
總之，在開(kāi)展廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷工作時(shí)，必須要在積極應(yīng)用當(dāng)前已有防雷基礎(chǔ)措施的前提下，不斷總結(jié)積累經(jīng)驗(yàn)，積極借鑒吸取國(guó)內(nèi)外廣電發(fā)射臺(tái)防雷技術(shù)的最新研究成果和先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合目前廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷工作的實(shí)際情況，對(duì)防雷技術(shù)進(jìn)行改良和優(yōu)化，進(jìn)一步促進(jìn)防雷技術(shù)水平的提升，確保廣播電視發(fā)射臺(tái)的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，為廣播電視事業(yè)的健康發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的安全技術(shù)保障。
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