廣播電視發射臺的避雷措施探討

郭 強

隨著科學技術的發展，電子設備以及傳輸設備取得了較大發展，在廣播電視系統中得到了廣泛運用，再加上發射臺的選址通常處于信號覆蓋制高點，因此，非常容易受到雷電干擾。在夏天雨季來臨之時，受雷電干擾會更加嚴重。為使廣播電視臺的播出得到保證，需要采取相應防雷措施。下文主要圍繞廣播電視臺的避雷措施進行探討。

1 雷電的相關概述

1.1 主要類別

雷電的產生是大自然自身所攜帶的一種巨大能量，屬于自然現象。在云層形成之時，因為受到大氣電場與溫差的相互作用，正負電荷之間相互影響，而且在云層中產生集聚，當達到了一定程度時，云層之間就會向外放電，從而產生雷電。當前，我國對雷電并沒有進行充分利用，不能合理利用雷電所帶來的能量，故此，雷擊現象發生的較為普遍。

雷電主要分為感應雷和直擊雷。直擊雷就是云與大地之間結合所放出的電。當云層與大地的距離較近時，再加上周邊沒有其他異性電荷時，就會在地面或是在建筑高處出現異性電荷，而當電荷達到一定程度，雷電就會向地面直接放電，或向建筑物放電，進而導致直擊雷形成。直擊雷的放電過程較短，但其放射出的電流較高。至于感應雷，其形成原因有以下幾種。第一，帶電的雷云起到了先導作用，當雷云附近的輸電線路感應到異性電荷時，雷電就會進行放電。當雷云附近的輸電線路感應到電荷發生了改變，變成了自由電荷時，雷電就會擊穿附近的建筑物，從而形成了感應雷。第二，放電物體對外放電時，會產生較大電流，進而在周邊產生強大的磁場，這樣一來，就會使周邊的導體都感應到高壓電，并且尋求相應的放電通道，從而形成感應雷。

1.2 所帶來的危害

當產生直擊雷時，雷電就會直接擊在建筑物或設備上，這樣就會導致建筑物或設備遭到破壞。直擊雷的放電時間非常短，大概50～100 μs，其對地之間的電位高達幾千萬伏，所以，如果電視發射臺的設備受到雷電直擊，必然會造成設備損壞，造成電器短路，甚至會導致電視臺工作人員的生命安全受到威脅。當產生感應雷時，電視臺的設備也會受到一定影響。一般來說，雷電主要通過以下幾種途徑破壞電視發射臺：從電源線侵入：從天饋線侵入；從電纜侵入。

2 防雷措施分析

2.1 直擊雷的保護措施

電視臺的工作人員需要重視防雷工作，樹立防雷意識，在開展防雷工作時，需要采用全方位、多層次的預防，結合具體臺站的地理環境，根據國家所制定防雷技術標準等，制定科學合理的防雷方案。

在廣播電視臺中，發射臺是其中的重要組成部分，對廣播電視的信號接收有著重要影響。一般來說，在發射臺中，往往會設有天線塔，而鐵塔以及天線的位置較特殊，通常處于建筑物最高點。天線塔主要有兩方面作用，第一，可以成為防雷的避雷塔；第二，可以成為引雷器。因此，在進行防雷工作時，要多留意天線塔。

一是，根據國家所制定的《建筑物防雷設計規范》等規范標準，對天線塔的避雷針安裝工作應予以重視。鐵塔接地網的密度以及形狀等，不能隨意進行設計，而是需要根據防雷等級去設計，根據天線塔的種類進行設計。

二是，對天線塔避雷針的保護范圍要予以高度重視，對其進行仔細的計算。如果其他的建筑物不在避雷針的保護范圍內，那么需要采取相應措施解決這個問題，如可以采取設計多支避雷針的方法，以防止建筑物或電視臺設備受到雷擊破壞。如果發射臺處于地形突出的高山地段，且雷電云層比較低時，那么，避雷針的作用就會被大大削弱。針對這種情況，可以通過避雷針與消雷器相結合的方法，同時，在房頂裝設閉合的防雷帶。

2.2 感應雷的防護措施

感應雷防護可以從以下幾方面著手：第一，電源系統的防護；第二，播控發射系統的防護；第三，天饋信號系統的防護，等等。從電視臺發射臺的情況來看，可以從以下幾方面進行防雷。

2.2.1 電源系統的防雷

根據調查研究發現，一旦發生雷擊事故，那么從電源線侵入感應過電壓的情況較多，這種情況所導致的設備損害占據了較大比例，故此，在對設備進行防雷時，需要重點對電源進行的防護。而要實現對電源的防護，可以通過將電源分為三級保護這一方法。

第一級電源電通保護器并聯安裝在主配電柜，選用三相電源SPD（80kA，10/350 us，開關型），電壓保護水平Up＜2.5 kV，電源電涌保護器進線采用16平方的多股銅芯線；電源電涌保護器地線（25平方）就近與接地匯集排相連。

第二級安裝在發射機房配電柜，目的是將由第一級電源電涌保護器過來的雷電流殘壓及其他通電壓進行進一步限制和泄放。在機房配電柜內安裝壓敏限壓型電源電涌保護器作電源防雷保護，單模標稱放電電流（8/20 us)40 kA；單模塊最大放電浪涌電流（8/20 μs）65 kA，電壓保護水平Up＜1.8 kV（IN時）.電涌保護器進線采用10平方的多股鋼芯線；SPD（16平方）地線就近與接地匯流排相連。

第三級安裝發射機及播控機柜，單模標稱放電電流（8/20 μs）20 kA；單模最大放電浪涌電流（8/20μs）40 kA，電源電涌保護器進線采用6平方的多股銅芯線；電源電涌保護器（16平方）接地線就近與接地匯流排相連接。也可以將室內所有的插座替換成具有防雷功能的插座，這樣一來，能夠有效防止雷電從電源線路侵入設備。

2.2.2 天饋線的主要防護措施

對室外引入線的防雷處理。所謂室外引入線，指的是電視發射臺的以下幾種線路：第一，發射設備的饋線；第二，各類設備中的視音頻信號線，等等。如果出現雷雨天氣，這些引線的外皮就會將感應電壓引入到機房內，那么針對這個情況，需要技術人員采取相應措施。首先，技術人員要對饋線進行檢查，確保其兩端接地良好。另外，吊饋管鋼絞線、過橋等，要對其進行逐點接地的處理。其次，對于各種引線，需要對其進行相應防護處理，如可以用私用屏蔽電纜，在進入機房之前，屏蔽層要就近與地網連接。若引線較長，那么在進入機房前，可以將其水平埋入地下。如果沒有屏蔽電纜，則可以將引線穿入鐵管之中，然后根據上述要求將其埋入地下。

對室內設施的防雷處理。首先，在機房內部，工作人員需要用銅皮鋪設地網，通過多點與室外地網進行連接，以便在機房內營造一個等電位環境。其次，在機房內要做到機殼接地、工作電路接地的統一，就近與機房功用地網可靠連接。

3 結語

本文主要針對發射天線的直擊雷保護措施以及感應雷的防護措施進行闡述，并對電視發射臺的防雷措施進行了簡要分析，如有不足之處，望大家多多指正。

[1]吳安榮.高山廣播電視發射臺防雷措施的探討[J].西部廣播電視,2014(4):122-123.

[2]張俊剛.廣播電視高山發射臺防雷技術分析[J].科技創新導報,2013(18):208-209.