摘 要 广播电视发射台是广播电视系统中的重要组成部分。为了保证发射信号的覆盖范围和覆盖质量,通常会将广播电视发射台设置在地势较高的位置,但是这样也使得广播电视发射台非常容易遭受雷击事故。本文对广播电视发射台的防雷技术进行了分析。
【关键词】广播电视 发射台 防雷
1 雷电对发射台的危害
雷电是一种具有极强破坏力的自然现象,其产生的瞬间电压能够高达数百万伏以及几百千安的冲击电流。这种电流所产生的电磁效应、机械力、热效应具有极强的破坏力,其危害范围覆盖了多个领域。其中在广播电视领域,雷电对广播电视发射台的安全稳定运行造成了极大地威胁。由于对广播电视发射信号的要求,大部分广播电视发射台都建立在地势较高的位置,这也极大地提高了雷击事故的发生几率。广播电视发射台在遭受雷击后,站内的各种设备及配电设备容易遭到破坏,对发射站工作的正常进行造成极大的影响,甚至造成严重的经济损失。
通过对相关资料进行收集和整理之后发现,目前雷击对广播电视发射台产生的主要危害包括以下几个方面:
(1)雷电电流可以依靠配电线路对地下敷设的未采用屏蔽保护措施的电缆造成危害,雷电在击中户外架空电力线路时,容易对相连的各种电气设备造成破坏,导致电气设备损坏。
(2)雷电电流在经过地线与接地体时,可能会产生较大的压降,此时容易造成电流反击,对电源系统及发射站内的各种设备造成破坏。雷电在击中避雷针后,电流经过地线流向大地,容易导致地网的电位分布不均匀,部分区域的电位异常升高,容易对二次设备造成地电位干扰。
(3)雷电经过信号线路流入时,会产生较强的电磁场,这种电磁场会导致信号线缆产生较强的过电压,这种情况容易造成低压电气设备发生损坏,严重时可能导致低压设备发生爆炸,造成严重的经济损失甚至人员伤亡。
2 广播电视发射台防雷措施
2.1 接地保护措施
针对广播电视台中的所有具有金属外壳的设备都应该采取有效的接地措施进行防雷保护。为了降低接地装置对设备的干扰,通常在低频设备中采用单点接地的方式,而在高频设备中则采用多点接地的方式,这样能够在尽可能保证接地可靠性的条件下,降低接地装置对设备的干扰。在设置接地线时,尽量减少线路的长度,且线材应该选择直径较粗的材料,保证泄放短路电流的能力。
2.2 雷电直击危害的防护
对雷电直击危害的主要防护措施是通过架设避雷针。但是,由于雷电的放点通道会受到多种因素的影响而发生变化,避雷针并不能完全保证发射塔的安全。因此,需要根据实际情况对避雷针的保护范围按照绕击率为1%而定,我们可以对避雷针的保护范围和高度进行计算,如图1所示:
其中,p为高度影响系数。hx表示被保护物体的高度;h表示避雷针顶端到地面的高度。当h≤30m时,p=1;当30m≤h≤120m时,p=。
当雷电的放电接近地面时,容易导致周围空间中的电场发生局部集中,对雷电先导放电的行进方向产生一定的影响,引导雷电向避雷针产生放电,避雷针通过引下线及接地装置将雷电电流引入大地中,其主要是通过吸引雷电并将雷电电流引入大地,从而实现对其他设备的保护,这种原理也使得避雷针能够适应所有场合的防雷工作。避雷针用于线路的防雷时,为了保证雷电过电压不会损坏线路,要求线路具有较高的整体耐过压水平。同时,为了保证雷电电流的及时泄流,要求避雷针与电线杆塔具有良好的接地,否则会导致避雷针或杆塔的电位升高,对线路造成反击。因此,通常将避雷针用于变电站和建筑物的防雷中。在采用避雷针作为防雷措施时,应该注意所处地区是否存在大风天气,如果受到大风天气的影响,应该做好避雷针的稳固措施,避免避雷针因大风而发生扭曲、折断、脱落等问题,影响避雷措施的整体使用效果。
2.3 雷电防护措施实施过程的关键因素控制
(1)根据建筑物的防雷标准及雷电电脉冲的防护标准,可以建立等电位连接盒防雷分区的整体设计思路和要求:雷击所形成的电磁脉冲强度存在区域性差异,我们可以利用这一差异对防雷区域进行划分,并对不同的防雷区域进行可靠的等电位连接,尽量采用直连的方式和金属物进行连接,而信号线路及电路线路不能采用直连的则可以通过对防雷区域进行分析之后,结合分析结果选择适用的防雷设备。通过实践得出,该
方式对雷击的抑制作用十分明显。在铺设地网时,尽量将需要各条接地线路和机房进行统一连接,实现等电位连接,这样能够较大程度的实现不同区域之间所形成地电位差。通过采用地网的方式,能够使雷击电流产生半球形在地面散开,且电位距离接地设备越近越低,并逐渐降低到零。当防雷区域相互之间的距离过大时,通常采用分别接地的方式进行防雷。(2)设备的接地质量是影响防雷效果的主要因素。因此,在采用接地措施进行防雷的过程中,首先需要保证接地装置的可靠性,并做好各个焊接点的防锈工作,避免因焊接点锈蚀而影响防雷效果。另外,在部分岩石较多的高山接地点,可以适当加入一些铁屑、木炭等材料,这样可以降低接地电阻,提高防雷效果。
3 结论
广播电视发射台的防雷工作至关重要,其主要的防雷思想是尽量实现各个设备之间的等电位。目前主要采用分流、屏蔽、接地等方式进行防雷。广播电视发射台在采取防雷措施时,应该充分考虑所处的地理位置、周边条件等因素,同时要考虑设备性能,通过综合分析,选择最佳的防雷方案。另外,针对所有设备的防雷措施,需要定期进行维护和检查,保证防雷设备的稳定性和可靠性,从而保证对雷击危害的有效防护,保证广播电视发射台的安全稳定运行。
参考文献
[1]胡占平.高山广播电视台站的防雷[j].卫星电视与宽带多媒体,2009(15).
[2]廖锡源.广播电视微波主发射台防雷设计实例[j].气象研究与应用,2008,29(1).
作者单位
明溪县文体广电出版局 福建省明溪县 365200