广播电视设备的雷电防护浅析

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【摘 要】随着现代科技的高速发展，线缆电视、电视微波传输、电视发射机、广播发射机、微机网络等一些广播电视设备防雷电的问题日益突出。因此，经过分析得知雷电侵入广播电视设备的主要途径有：直接侵入、地电反击侵入、电源线路侵入、信号线路侵入、天馈线路侵入等一些途径。所以我们必须通过全面维护、综合防御等手段来防止雷电袭击造成的损害，以此来加强广播电视设备防雷电工作的实际效果。

【关键词】广播电视设备 雷电防护措施

一、防直击雷

众所周知，在高楼大厦上、高山上以及高架铁塔上是安装广播电视信号发射机、信号接收机、传输转播设备最理想的地点。所以这些设备最容易受到直击雷袭击，在一般情况下都是采用建设一定高度避雷针的措施来防御，让接闪器通过避雷针把雷电吸引过来，再把雷电传到地面。从而达到消耗雷电能量的目的，有利的保护地上的设备以及建筑物。但是避雷针有一定的缺陷，所以还要在一些设备上安装电子避雷器，让地阻地网尽可能的减小，在高处的广告牌、各种有金属的管道等必须用导线与避雷带链接，均压环也必须在建筑物上装设，环向垂直距离应小于十二米，所有建筑物的金属构架、金属设备、脚手架管道等必须链接到均压环上，以此减少由于避雷针引雷时造成的损害。

二、电源线路防雷

小于40kHz的低频段是主要集中雷电能力的地段，供电50kHz的工频线路，最容易和工频附近的最大能量谐波分量发生耦合谐波，因为交流电网不但大而且分布面较为广泛，所以雷电会很容易的通过电网经过的地方来破坏电子设备。多数措施是在机房电柜、电源变压器的次级、设备配电盘设置电源避雷器来分流导入地下，这就好比拦截了雷电入侵的渠道。

三、天馈线路防雷

目前由于对信号收需要的特点，电视接收卫星、户用天线、电视发射机跟共用天线的天馈系统多数都需要安装在高处，所以得雷击的概率也是非常大的。传统的“空气隙”“气放管”“氧化锌压敏电阻”及由他们组合而成的避雷器，可以在一定程度上起到作用。但是会再一些方面有局限性，比如：承受功率方面、工作频带还有影响时间等。40kHz以下的频域是雷电流能量主要分布区域，几百千赫以上的频域才是广播电视信号能量的主要分布区域，所以，应采用集中或分布参数元件构成高低通滤波器组合网络，这样就可以把有用的信号跟雷电的冲击波有效的区分开，从而可以低消耗而大功率还可以快速响应。

四、信号线路防雷

广播电视设备的放大器，光接收机，光发射机，数字机顶盒，有线电视分支器，地面卫星接收机等，都是使用的同轴电缆、带状电缆，金属线等传递信息，使埋地电缆故障频繁受闪电的干扰。当雷电电磁脉冲干扰，由于导体在交变电磁场ωc0，ω10电感电容的容量都很大，所以会有很多的差分电压，在雷电电磁波干涉之下形成驻波电缆表面，形成一定形式的强干扰使正在使用的电器受到破坏，往往通过使用电器接口使设备形成电压损坏。现有使用的方法是加强屏蔽电缆金属护套，建立良好的接地，通过一系列的信号避雷器的信息通道分离设备的雷电波侵入时，对其进行有效的截断。由于电脑的工作电压低，一般为5～12伏到一个单位的外部数据处理设备，除了在参考通道接口避雷器过电压保护信号的小端之间的电位差，高频信号接地导线的长度需要不断的关注和共振效应，当接近的谐振频率所示，高频连接器。不能提供的两个元素和有效的效果之间的数据处理设备，在奇数倍的长度等于1/4或1/4波长长导体，谐振波连接器打开之间的开放状态。因此，高频地线长度必须要以没有驻波条的前提之下建设为准则，才能启到有效的防雷效果。

五、防地电位反击

闪电一般进入地球会产生大于1KV电压冲击过接地体，从而与土壤冲击，还会击穿强度约为200～1000kV/m，平均值为600kV/m，由此产生新的大冲击电流会在接地体的3M土壤以内。也会导致不同的潜流到地下管线接头，因此也会受到不同程度的导电土壤传播。信号判断通常与电子设备外壳是呈分离状态的保护工作，目的是排除可能的噪声源，塑造一个满意安静的电位。设备在外壳和工作组的方面，都是由耦合电容信号系统，形成通路的电器。当大的脉冲电流通过接地系统的雷电过电压，可能会严重损坏电路控制系统。对于在室外被雷击中避雷器（室外塔）这是正常的，但是在室内的发射器，和其他的设备的损坏，是高压电流雷击对接地避雷针体产生的，这是实时的，所以像周围的设备例如：公共电极放电发射，闪电高压力变送器，这种现象被称为反击，为了有效预防反击，目前一致的看法是，一个防雷地、工作地。保护地等。连接到同个接地电网，形成一个共用接地位、还可以在微波站、中波发射台，等地，每一个接地装置的电视传输和发射机房，也可以建立一个等电地位进行有效的连接，作为一个整体来，接地电位上升到了地面。可以避免反击的发生，但是，这是一种统一的接地，发射器和其他微电子器件，通常是没有闪电的，只会产生一般的地面波干扰和一般的影响，要解决这两个问题是可以单独的设置一个抗干扰的工作，使其单独工作。

六、接地

在工作和其他地面安装低电压隔离避雷器，当潜在的两点之间的差异超过保护值的时候，就会自动连接两个电位，电位差低于保护值，两者之间恢复隔离。二是主体之间的间和各种钢丝电线塔结构，必须有效地连接，共同使用接地系统，当高压雷电反击引起接地电位，建筑和房间会自动形成一个等电位系统，防雷系统的就会呈示出工作状态，确保雷电引起的随机性，最大的程度来保护网络系统安全，形成机理是非常复杂的，闪电的形成是多样性无法捉摸，因此，防雷的目前技术水平还局限于任何单一的防雷装置不能保证一个特定的所有防雷空间安全，防雷技术的提高还需继续努力。

伴随着技术水平高速的发展，对于雷电机理的认识也是更加透彻，相信避免和减少雷电灾害的发生、预防和措施也会日益完善。

参考文献：

[1]何书春.浅谈广播电视前端系统的雷电防护[J].西部广播电视，2006，6：51-53。

[2]崔振玲.浅谈广播电视机房的雷电防护[J].西部大开发，1009-8631（2012）：03-0133-01