姜國良
瓦房店廣播電視臺,遼寧大連 116300
近些年來,隨著我國微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,發(fā)射設(shè)備更新?lián)Q代加速,已由電子管器件時代轉(zhuǎn)集成電路時代,甚至將向著全固態(tài)電路過渡,此外,我國廣播電視正搭上數(shù)字化快車,未來將是網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展時代。然而,新技術(shù)的快速進(jìn)步的同時,防雷與接地技術(shù)也將面臨新的挑戰(zhàn)。
1)感應(yīng)雷是指當(dāng)雷云接近放電物體時,在電磁感應(yīng)的作用下,雷電流向物體引起金屬體上產(chǎn)生尖端放電的現(xiàn)象。它包括電網(wǎng)感應(yīng)雷和傳輸線纜感應(yīng)雷這兩種。其中,電網(wǎng)感應(yīng)雷的損害是通過電網(wǎng)對所連接的廣播電視設(shè)備造成的,主要發(fā)生在變壓器以及開關(guān)等的電源部份;而傳輸電纜感應(yīng)雷主要是通過傳 輸?shù)碾娎|與其相連接的器件如接收終端等造成損害的;
2)直擊雷是指雷云直接對地面高起的電力裝置放電并產(chǎn)生破壞的現(xiàn)象。其能量巨大、放電時間短,能夠?qū)Ρ粨粑矬w產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,甚至?xí)?dǎo)致人、畜的死亡。而對于廣播電視設(shè)施,直擊雷主要是通過接收器和發(fā)射天線襲入的;
3)雷電波是指輸電線發(fā)生感應(yīng)雷時,產(chǎn)生的沿各個方向迅速傳播的高電位沖擊波。不同方向的雷電侵入波都會沿著各個方向無規(guī)律地傳播。其所造成的危害是,干擾廣播電視的播出環(huán)節(jié),嚴(yán)重時還會破壞電源終端系統(tǒng)。一般情況下,在高山轉(zhuǎn)播臺時雷電以感應(yīng)雷和直擊雷為主,而非高山轉(zhuǎn)播臺的廣播電視設(shè)施所遭受的雷電襲擾大多為感應(yīng)雷。
通過調(diào)查分析可知,雷電對廣播電視設(shè)施的危害類型主要有以上3種,其中直擊雷的危害最大,而最常見的是感應(yīng)雷。為了防治或減輕雷電對廣播電視網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的危害,本文主要通過以下幾方面提出相應(yīng)的措施。
廣播電視設(shè)施中的外部防雷系統(tǒng)一般由避雷針和接地系統(tǒng)構(gòu)成。其主要功能是保護(hù)廣播電視設(shè)施免遭直擊雷的破壞。然而,避雷針僅能防止直擊雷對建筑物等設(shè)施的損壞,對于感應(yīng)雷則無能為力,因此,應(yīng)將進(jìn)出各個技術(shù)機(jī)房的電纜線和網(wǎng)絡(luò)線等金屬設(shè)施連接在一起,構(gòu)成建筑物內(nèi)部避雷系統(tǒng)來防止感應(yīng)雷電的侵人所造成的廣電設(shè)備的損壞,從而填補(bǔ)外部防雷系統(tǒng)的空白。
在廣播電視系統(tǒng)中,專門用于傳輸廣播電視信號的線纜相當(dāng)多,包括視頻網(wǎng)絡(luò),音頻網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)等各種線路。因此,做好防雷尤其是感應(yīng)雷應(yīng)該為管理好廣播電視系統(tǒng)的重要工作。可以通過將所有架空電纜附在鋼絞線上,同時確保要每隔一定距離在線纜處接一根地線,線纜的外屏蔽層與地連接,從而減少和預(yù)防感應(yīng)雷電的侵入,造成與之相連的設(shè)備的損壞。同時,要盡可能采用多密層的電纜屏蔽線,并保證其處于較好的避雷措施下,然后再加裝專用防雷電源插座使之構(gòu)成一個終端電源兩極防雷系統(tǒng),并要良好的接地,確保在雷雨天廣播電視設(shè)備的正常運(yùn)作。
廣播電視的設(shè)備中有源設(shè)備主要包括制作系統(tǒng)、編輯系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、播出系統(tǒng)和發(fā)射系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)備。而其防雷的方法一般有以下幾種:1)電源的防雷,作為設(shè)備的共同載體,當(dāng)電源遭受感應(yīng)雷擊時,將造成整個廣電系統(tǒng)設(shè)備的損壞,因此要在公共電源處安裝感應(yīng)避雷器,并在關(guān)鍵設(shè)備終端安裝隔離變壓器來防止難測的后果;2)線路防雷,一般在電臺直播機(jī)房等都裝有有錢電視線、電話線和網(wǎng)絡(luò)線等傳輸設(shè)施,構(gòu)成外線路與室內(nèi)設(shè)備的中轉(zhuǎn)站,也是感應(yīng)雷侵人室內(nèi)設(shè)備的常見入口,所以,一定要在線路接入口加裝線路避雷器;3)接地避雷技術(shù),確保所有廣電設(shè)備的金屬外殼接地,并要接地電阻控制在4Ω內(nèi),還要防止感應(yīng)雷的破壞。
確保供電系統(tǒng)大多采用廣電系統(tǒng)的電力保證供電大多采用雙路電力供電和一路自備發(fā)電的方式,即采用三相四線系統(tǒng)。但是,這種接地系統(tǒng)只適用于三相負(fù)荷較平衡的場所,因此廣電設(shè)備的供電系統(tǒng)要采取防雷保護(hù)等措施來保證設(shè)備運(yùn)行正常。例如,可以在總電源輸入端的每一路相線上安裝電源防雷器,從而在短時間內(nèi)釋放電路上因感應(yīng)雷擊并產(chǎn)生的大量脈沖能量到安全地線上,來保護(hù)機(jī)房內(nèi)設(shè)備。
大地作為電氣系統(tǒng)的基準(zhǔn)點(diǎn),可以看做是避雷防雷系統(tǒng)是物理形態(tài)的擴(kuò)散終點(diǎn)和在廣播電視設(shè)備和電子電路中是基準(zhǔn)電位。本文主要是對地面的廣電設(shè)備金屬外殼的接觸避雷方面進(jìn)行淺析,因?yàn)楫a(chǎn)生雷擊工程中,周圍空間會形成諸如電磁感應(yīng)之類的雷電電磁干擾。雷電電磁會嚴(yán)重干擾對廣播電視微電子設(shè)備,而對于雷電電磁干擾的防護(hù)措施,接地和屏蔽是一個可行的方法,它能很好地防護(hù)通過空間傳播的雷電電磁干擾,確保廣電系統(tǒng)設(shè)備工作正常。接地效果與設(shè)備的運(yùn)作情況息息相關(guān),如接地不良,輕則會造成設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)效率低下,設(shè)備的可靠性降低,嚴(yán)重則會損壞設(shè)備的部件、使廣播電視系統(tǒng)工作異常,甚至影響工作人員的安全,因此,必須確保接地與屏蔽技術(shù)在廣播電視中能充分地利用。
從調(diào)查分析可以看出,雷電對廣播電視技術(shù)設(shè)施和設(shè)備的制作、傳輸、接收、網(wǎng)絡(luò)和通信等技術(shù)系統(tǒng)危害相當(dāng)大。防雷與接地系統(tǒng)是否安全合理關(guān)系到整個廣播電視系統(tǒng)的工作能否正常平穩(wěn)地進(jìn)行。本文淺談了避雷和高山電臺的避雷和接地技術(shù)在廣播電視中的運(yùn)用,并提出了相應(yīng)的解決措施。
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