广播电视发射台防雷问题浅析

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摘 要： 在阐释总结广播电视发射台雷电危害方式的基础上，重点探讨分析广播电视发射台不同雷电危害的防护措施；以期对广播电视发射台雷电危害问题的解决有所启示。

关键词： 广播电视发射台；防雷；雷电危害；接地

中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）0210032－01

广播电视发射台的防雷，是保障广播电视台节目播出及财产安全的重要技术手段，广播电视台建设、运行及管理工作中的重要组成部分。设备雷击问题是一个不可回避的客观事。它对广播电视设施设备，电视节目制作、播出、发射以及接收等都有较大危害。随着广播电视技术的发展，广播电视节目发射设备的更新步伐也在不断加快，由传统电子管元器件发展成为集成电路、大规模集成电路以及全固态电路等。新技术、新设备的应用对广播电视发射台的防雷与接地技术提出更高要求。

1 广播电视发射台雷电危害方式

1.1 雷电直击危害。雷电直击危害，是批雷电直接击中地面上的广播电视发射设施、设备或者是相应电力装置，导致直接放电过程中产生电效应、电动力效应或者热效应，造成设备烧毁或电路故障等危害。雷电直击危害的最大特点是释放能量大，放电时间短。击中短时间放电电流可以高达几千安、电压甚至高达数百万伏。据统计广播电视发射台发生雷电直击概率约为10%，雷电直击危害的影响范围较小，但破坏性较大。

1.2 雷电感应危害。雷电感应危害，主要包括两个方面，一方面是由于雷雨云层的静电感应影响，与地面雷电区域内的物体发生感应，产生不易泄放的高电压，造成对地面物体的危害，主要针对广播电视发射架等设施；另一方面是在云层发生雷击放电时，产生的极大的雷电流脉冲，与地面较近的物体上感应出高电压或者较大电流，对设备造成危害。在高压架空线路上雷电感应电压可达到300～400kV；在低压架空线路上雷电感应电压可达100kV；一般信号线路上的雷电感应电压可达40～60kV，无论那一种都足以将广播电台发射台相关设备烧毁或者击穿。雷电感应虽然没有雷电直击造成的危害大，但雷电感应危害发生的概率要远远高于雷电直击。

1.3 雷电波侵入危害。由于雷电较容易对广播电视发射台周边架空线路或者金属管道发生作用，可能导致雷电波沿着架设的线路或者金属管线侵入到广播电视发射台内部，造成对发射设备、线路的损害。在所有雷电危害事故中，由雷电波侵入引发的事故比例较大。

1.4 地电位反击危害。地电位反击危害，在雷电击中广播电视发射台设备避雷设施，并通过避雷设施入地时，由于避雷装置、引下线、接地体的电位会在短时间内升高到数万或数十万伏，对广播电视发射设备或者避雷装置造成危害。地电位反击危害属于次生危害，其破坏性及发生概率要远小于前述几种雷电危害。

2 广播电视发射台防雷措施探析

2.1 雷电直击危害的防护

1）接闪器。我们通常所说的避雷针及其变形产品如避雷带、避雷网等，都可以统称为接闪器。对于广播电视发射台的发射铁塔来说，本身就是良好的接闪器，但需要在发射铁塔附近的广播电视发射台机房等建筑物顶部安装避雷带，并准确校验铁塔及避雷带的防雷保护范围。如果广播电视发射台机房不要铁塔附近可以优先考虑采用避雷网作为机房等建筑物的接闪器。避雷网的网格尺寸一般不超过10米×10米。

2）引下线。引下线的作用是将击中接闪器产生的电流安全导入大地。一般情况下，引下线不得少于两根，并且要沿建筑物周围呈对称方式布置，目的是均衡抵消下泄电流产生的强磁场，对于两根引下线间距的设置不要超过18米。在引下线长度不够的情况下，需要接长的必须采用焊接方式，要求要采用10厘米的圆钢或者相同面积的扁钢作为引下线。如果建筑物为框架结构，可直接采用建筑物内的钢筋作为防雷引下线。使用多根引下线的好处是可以提高防雷装置的可靠性、降低每根引下线的沿线压降，减少侧击危险的发生，可以均衡地电位使雷电流均匀入地。

3）接地体。接地体是指埋在土壤中起散流作用的导体。一般采用钢管做为接地体，要求直径大于50mm，壁厚大于3.5mm的角钢，或者不小于50×50×5mm的扁钢，最好将多根接地体连接成地网状，地网形装的布置优先采用环形，环形地网的四周接引下线，可在均衡内部电位，有利于雷电流的散流。如果采用垂直接地体，要求一般长为1.5-2.5m，埋深0.8m，地极间隔5m，水平接地应埋深1m，向建筑物外引出长度不大于50m，对于框架结构建筑物可以利用其基础钢筋作接地体。

2.2 雷电感应危害的防护

雷电感应危害，可以通过电力电缆、信号线、天馈线等侵入建筑物内部设施，虽电力电缆的距离较长，但对雷电波传输损耗却较小，由电力线缆侵入的雷电感应危害较为突出。因此，对广播电视发视发射台建筑物内的设备设施进行感应雷防护时，对电源的保护是重点。虽然雷电感应经过建筑物和设施设备外机壳屏蔽后有所衰减，能量有所减小，但对许多电子设备还是有一定危害的，处理不当容易造成设备故障。

2.3 设备电源的防护措施

广播电视发射台设备电源的防雷有两条：一是主要电力电缆应有要金属屏蔽层，并埋入地下。二是在电源上逐级加装电源避雷器；即在变压器的高端加装高压避雷器，在低端加装低压避雷器，在交流配电屏和直流配电屏上分别加装交、直流避雷器，实现三级以上防护。

2.4 联合地网防护措施

如果建筑物及设备与铁塔距离较近，最好将建筑物与铁塔的接地线连接起来，来组成联合地网。对于框架结构的建筑物，可以将基础钢筋作为环形接地网加以利用。联合地网是建筑物内部所有广播电视发射设备共用的接地装置。接地电阻要求小于4Ω。联合地网通过合理的布置接地线，能够实现设备间的等电位。

2.5 设备接地保护措施

对于广播电视发射台建筑物内所有设备的金属外壳都应该接地，金属走线架等物也需要接地，可以采用单点、多点、混合三种接地方式。从设备抗干扰的角度考虑，对于低频设备宜可以采单点接地，高频设备可以采用多点接地，高、低频混合设备可以采用混合接地。接地线要求粗、短、直，并要充分考虑泄放设备短路电流和雷电流的能力。

3 结束语

广播电视发射台建筑物及相关设施的结构可能各不相同，但防雷思想是一致的，就是尽力实现等电位。目前采用最多的方法就是分流、屏蔽、钳位和接地等，是经过实践证明的、行之有效的广播电视发射台防雷方法，但并不就是说采用了上述方法就可以万无一失，还须在防雷工作的实践中不断地研究新问题、解决新问题，确保广播电视节目的正常播出。

参考文献：

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[2]刘宏杰，高山广播电视台站的防雷[J].广播与电视技术，2010（10）.

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