引子：

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的快速發(fā)展，我國廣播電視系統(tǒng)的電子設(shè)備大量采用了集成化電路和大功率模塊。它們普遍對電網(wǎng)電壓的質(zhì)量要求較高，對浪涌電壓承受能力較弱，因此成為雷電浪涌電壓侵入的薄弱環(huán)節(jié)。防雷保護(hù)日益成為我們迫切需要解決的問題。

雷電的形成及其特征

地球自身帶負(fù)電，電荷總量約50萬庫倫。因地球上空存在帶正電荷的電離層，形成指向大地的大氣電場（晴天時地面附近約120V/m）。雷暴云形成時，云底負(fù)電荷在地面感應(yīng)產(chǎn)生正電荷，云地間電場與晴天電場相反，從地面指向上。當(dāng)云中、云際間、云與空氣間場強(qiáng)超過空氣擊穿閾值時，產(chǎn)生空氣的擊穿放電，即云閃。當(dāng)云與大地及地面物體間的場強(qiáng)超過空氣擊穿閾值時，產(chǎn)生云地之間的擊穿放電，即地閃。雷暴云中強(qiáng)烈的上升氣流與各種尺度及不同相態(tài)的水成物粒子，通過擴(kuò)散、離子俘獲、粒子間的碰撞分離等過程，使不同尺度粒子攜帶上不同極性的電荷，在氣流和重力作用下發(fā)生分離，形成正負(fù)不同極性電荷區(qū)。當(dāng)云中電場達(dá)到100kv/m以上，一般閃電就會發(fā)生。

雷電破壞電視發(fā)射臺的主要途徑

——雷電波從電源線侵入

——從光纜、電纜、天饋線路侵入

——電視發(fā)射臺附近落雷的地電位反擊

廣播電視發(fā)射臺的防雷主要涉及：

一、發(fā)射天線的直擊雷保護(hù)

1.發(fā)射天線和建筑物防雷措施

廣播電視發(fā)射臺都設(shè)有發(fā)射天線或天線塔，一般鐵塔和天線位置是地面建筑的最高點。天線塔本身既可成為防雷的避雷塔，也可能變成引雷器或產(chǎn)生感應(yīng)雷的導(dǎo)體，因此，它是防雷的第一關(guān)。

（1）按照國家1994年頒布的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-94）及其他標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置好天線塔避雷針。鐵塔接地網(wǎng)形狀，密度可根據(jù)地形、防雷等級、天線塔種類來設(shè)計，天線塔接地電阻不應(yīng)大于5Ω。

（2）認(rèn)真計算天線塔避雷針的保護(hù)范圍并留有充分余地，當(dāng)其他建筑物不在保護(hù)范圍時，可考慮設(shè)計多支（等高或不等高）避雷針保護(hù)方案。在一些地形突出的高山發(fā)射臺， 帶雷云層又低時，天線塔避雷針防雷是有限的。可采用設(shè)置避雷針和消雷器相結(jié)合的方案，并且在房頂、房角或利用圍墻、柵欄裝設(shè)閉合的避雷帶、均壓網(wǎng)。引流線應(yīng)視建筑物結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行設(shè)計。一般情況，均壓網(wǎng)格不宜大于5米。均壓網(wǎng)、避雷帶應(yīng)接有多根引流線。

2.雷電的活動規(guī)律是，對于發(fā)生過雷擊的地點和入侵通道，下次雷擊時，更容易再次遭受雷擊，所以外部防雷每個環(huán)節(jié)都重要。如果外部防雷不能擔(dān)負(fù)直擊雷防護(hù)的任務(wù)，那么它將是一個引雷工程，而不是防雷工程，設(shè)備反受其害。直擊雷防護(hù)的完善與否，關(guān)系到感應(yīng)雷防護(hù)的基礎(chǔ)是否牢固。因為直擊雷防護(hù)是感應(yīng)雷防護(hù)的基礎(chǔ)。

二、廣播電視發(fā)射臺感應(yīng)雷的防護(hù)

感應(yīng)雷的防護(hù)主要包括電源系統(tǒng)、天饋信號系統(tǒng)，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防護(hù)，等電位聯(lián)結(jié)以及接地等。根據(jù)廣播電視發(fā)射臺的情況，主要針對電源和天饋進(jìn)行防護(hù)，同時為了均衡雷電對于設(shè)備的沖擊，等電位聯(lián)結(jié)的措施必不可少。

1.電源系統(tǒng)的防雷以及過電壓保護(hù)

據(jù)統(tǒng)計，雷擊事故中，從電源線路侵入感應(yīng)過電壓損壞設(shè)備占較大比例，所以電源的防護(hù)是設(shè)備防護(hù)的根本和基礎(chǔ)條件。我們可以對電源分為三級保護(hù)，使浪涌通過電壓逐級泄放入地。

A、按照分級泄放原理，可在總配電箱端加裝防雷器，使大部分雷電能量在此泄放。

B、在發(fā)射設(shè)備室的配電柜內(nèi)安裝電源單相防雷。

C、室內(nèi)所有插座全部更換為具有防雷功能的插座，將有效防止雷電從電源線路上侵入并損壞設(shè)備。

2.發(fā)射機(jī)天饋線部分防護(hù)

——室外引入線防雷措施

室外引入線是指臺內(nèi)各種發(fā)射設(shè)備饋線、吊饋管的鋼絞線及固定架、鐵塔過橋和塔燈電源線、各類管道、各種視音頻信號線、通信線等。在雷電天氣，引線外皮很容易將感應(yīng)電壓引入機(jī)房，必須采取措施進(jìn)行電器阻塞。

（1）保證饋管兩端良好接地。饋管在進(jìn)入機(jī)房前，外皮還要就近與地網(wǎng)連接，吊饋管鋼絞線、固定架、過橋每隔一定距離逐點接地。

（2）各種引線要使用屏蔽電纜，進(jìn)入機(jī)房前屏蔽層應(yīng)就近與地網(wǎng)連接。引線較長或條件允許時，進(jìn)入機(jī)房前水平埋入地下，長度最好在10米以上。若無屏蔽電纜，可將引線穿入鐵管，按上述要求埋入地下。引入機(jī)房的電纜中如有不使用的芯線，也應(yīng)在兩端良好接地。

——室內(nèi)設(shè)施的防雷措施

(1)機(jī)房內(nèi)應(yīng)用銅皮鋪設(shè)地網(wǎng)，通過多點與室外地網(wǎng)良好連接，從而營造等電位環(huán)境。

（2）根據(jù)臺內(nèi)實際情況可采用防雷保護(hù)元件對電子設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

（3）機(jī)房內(nèi)屏蔽接地、機(jī)殼接地、電源接地（中性線、零線）、工作電路接地、過壓保護(hù)接地等要統(tǒng)一、就近與機(jī)房共用地網(wǎng)可靠的連接。

結(jié)束語

采取上述防雷措施，可有效達(dá)到廣播電視發(fā)射臺的防雷目的，大大降低雷電對廣播電視設(shè)備的損害，確保廣播電視的安全播出。