釧思超

（云南省保山市大水河頭山廣播電視發(fā)射臺，云南 保山 678000）

高山發(fā)射臺“搬家”記

釧思超

（云南省保山市大水河頭山廣播電視發(fā)射臺，云南 保山 678000）

結(jié)合高山廣播電視發(fā)射臺機(jī)房搬遷實(shí)例，以確保發(fā)射臺工作人員人身和設(shè)備安全為前提，提出并實(shí)施了一套完整的、相互協(xié)調(diào)的解決方案，新機(jī)房投入運(yùn)行以來，工作穩(wěn)定、指標(biāo)優(yōu)良，達(dá)到了預(yù)期的效果。詳細(xì)地對地網(wǎng)設(shè)計、供配電系統(tǒng)改造及機(jī)房布置三個方面的內(nèi)容進(jìn)行了闡述，為高山廣播電視發(fā)射臺技術(shù)工作者提供了一些新思路，有一定的參考價值。

高山發(fā)射臺；搬遷；地網(wǎng)；等電位聯(lián)結(jié)；共用接地體

1 方案背景

2012年12月，云南省保山市大水河頭山廣播電視發(fā)射臺新機(jī)房通過驗收交付使用。大水河頭山廣播電視發(fā)射臺于2007年和2009年先后被列入并實(shí)施了“農(nóng)村中央廣播電視節(jié)目無線覆蓋工程”和“農(nóng)村云南省級廣播電視節(jié)目無線覆蓋工程”兩項惠民工程，共轉(zhuǎn)播三套電視節(jié)目和兩套調(diào)頻廣播節(jié)目。發(fā)射臺海拔2 887m，是保山市的骨干廣播電視發(fā)射臺站之一，其有效覆蓋面積近6 000 km2，人口約100萬，有效改善了山區(qū)群眾看電視難、聽廣播難的狀況，對提高廣播電視無線覆蓋水平發(fā)揮著重要的作用。

大水河頭山廣播電視發(fā)射臺新機(jī)房集發(fā)射機(jī)房、配電室、工作人員辦公和生活用房為一體，建筑面積271.2m2，其中新機(jī)房二樓為設(shè)備工作區(qū)共63m2，老機(jī)房與新機(jī)房分別位于發(fā)射鐵塔的北、西方向，通過測量新老機(jī)房與鐵塔距離相等，不用更換饋線。發(fā)射臺平面示意圖如圖1所示。

圖1 發(fā)射臺平面示意圖

2 方案設(shè)計

本著鍛煉技術(shù)隊伍、節(jié)約資金的目的，由發(fā)射臺人員對機(jī)房搬遷方案進(jìn)行設(shè)計，聘請當(dāng)?shù)胤览字行淖鳛轭檰?，組織附近村莊的民工搬遷設(shè)備、防雷接地溝槽開挖回填，請專業(yè)電焊工進(jìn)行饋線橋架與抗靜電地板的安裝，接地網(wǎng)焊接。

高山廣播電視發(fā)射臺的雷電保護(hù)、接地、等電位聯(lián)結(jié)和浪涌保護(hù)是相互依賴的[1]。沒有一個可靠的接地路徑，任何避雷針都不能安全地截獲雷電的能量；沒有低阻抗接地，即使用最昂貴的浪涌保護(hù)器也提供不了理想的保護(hù)；如果不采取等電位聯(lián)結(jié)技術(shù)，即使低阻抗的接地系統(tǒng)也會對人員和設(shè)備造成災(zāi)害。因此，為確保發(fā)射臺工作人員與設(shè)備安全，必須考慮采用完整的、相互協(xié)調(diào)的解決方案，而不是僅僅對單獨(dú)某一方面進(jìn)行保護(hù)。將整個機(jī)房搬遷工程分三部分：一是防雷接地網(wǎng)制作；二是供配電系統(tǒng)升級改造；三是設(shè)備搬遷、橋架與抗靜電地板安裝[2-3]。

3 機(jī)房搬遷工程

3.1 防雷接地網(wǎng)制作

高山廣播電視發(fā)射臺具有土層薄、保水性差等特點(diǎn)，而且受地形地貌制約，不能制作理想的接地網(wǎng)。只能結(jié)合實(shí)際，從防直擊雷、防雷電感應(yīng)和雷電波侵入、機(jī)房防靜電和均壓等電位、聯(lián)合接地多方面進(jìn)行考慮。通過增加接地體數(shù)量、在施工條件允許的條件下，在適當(dāng)位置對外進(jìn)行輻射，形成閉合地網(wǎng)與放射型地網(wǎng)相結(jié)合的組合式地網(wǎng)。

經(jīng)當(dāng)?shù)胤览字行臋z測，發(fā)射臺土壤電阻率最低處為595Ω·m，最高處為895Ω·m，發(fā)射臺機(jī)房建筑物接地電阻為10Ω，鐵塔接地電阻為3Ω。為了達(dá)到長期的防雷效果，不采用富蘭克林-民生等常用降阻劑和降阻模塊，要求在“硬指標(biāo)”上使接地電阻達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，“等電位”也是設(shè)計的目標(biāo)之一。具體做法是：1）先將建筑物地基4個角的外露鋼筋用鍍鋅扁鋼緊靠建筑物焊接連成一個閉合環(huán)，構(gòu)成建筑物接地體（此處的鍍鋅扁鋼是外露的）。2）圍繞建筑物四周增設(shè)兩圈閉合地網(wǎng)，溝槽開挖規(guī)格為：寬50 cm×深80 cm，第一圈距建筑物1～3 m；第二圈距建筑物6～8 m。當(dāng)?shù)谝蝗拥亻]合環(huán)制作完成后，測量一次接地電阻（實(shí)測為5Ω），再與建筑物接地體進(jìn)行多點(diǎn)焊接。3）制作完成第二圈接地閉合環(huán)后，與第一圈進(jìn)行四處焊接，值得注意的是：第一圈與第二圈之間的連接扁鋼仍要埋于溝槽中，且最好是處于建筑物對角線的延長線上，此時，再測量一次接地電阻（實(shí)測為2.8Ω）。4）在建筑物屋頂，采用φ10鍍鋅圓鋼制作邊長為1m的正方形網(wǎng)格，平鋪與整個屋頂，網(wǎng)格距離屋頂10 cm，并與女兒墻上的避雷帶進(jìn)行焊接；同時，用-4mm×40 mm×6 000 mm鍍鋅扁鋼引出3根引下線與建筑物接地部分進(jìn)行連接，在建筑物的迎風(fēng)面上，一定要有一根引下線，此時的建筑物構(gòu)成了一個金屬籠子，即“法拉弟”籠。5）通過計算，在屋頂增設(shè)一個7 m高的三角塔柱加避雷針作接閃器，衛(wèi)星接收天線安裝在屋頂，與網(wǎng)格進(jìn)行可靠電氣連接；衛(wèi)星接收饋線置于網(wǎng)格下方；避雷針則與引下線進(jìn)行焊接。6）在第二圈接地網(wǎng)引出4根散流輻射線，每根的長度不大于10 m，其中一根與變壓器地網(wǎng)相連；其中的另一根輻射線安排在生活排水口附近。7）圍墻防雷帶用φ10鍍鋅圓鋼離圍墻高度20 cm焊接一圈，圍墻各角焊接一根高度為1 m的放電短針，圍墻防雷帶與建筑物接地體焊接。8）最后，將整個地網(wǎng)與鐵塔地網(wǎng)進(jìn)行焊接，形成一個大的接地網(wǎng)，經(jīng)測量，此時的接地電阻為1.8Ω，符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（4Ω），整個地網(wǎng)設(shè)計優(yōu)于預(yù)期效果。

采用電力行業(yè)常用的-4 mm×40 mm×6 000mm鍍鋅扁鋼作水平接地體，∠6 mm×60 mm×1 500 mm鍍鋅角鋼作垂直接地體。接地溝槽規(guī)格為50 cm×80 cm（寬×深），垂直接地體最小間距不小于其長度的兩倍（3 m），而又不大于5 m，以盡可能地減小接地電阻。當(dāng)把垂直接地體打入地網(wǎng)溝槽時，留有20 cm的外露部分，以便和水平接地體進(jìn)行焊接，焊疤處涂抹防腐瀝青，再回填土方夯實(shí)。

預(yù)留接地電阻檢測點(diǎn)，包括用手持式接地電阻儀與三線法測量接地電阻的檢測點(diǎn)，接地電阻每月檢測一次。至此，防雷接地網(wǎng)制作完成。

3.2 供配電系統(tǒng)升級改造

發(fā)射臺原用S7-30/10變壓器使用年限已達(dá)17年，此次升級改造新購一臺S11-50/10變壓器，新增加10m電桿兩根，戶外JP柜一臺。將變壓器置于第二圈接地閉合環(huán)以外。根據(jù)《廣播電視技術(shù)手冊工程設(shè)計技術(shù)分冊》中關(guān)于供電方式選擇的描述，“高山發(fā)射臺由于受地形限制，宜采取共用接地體的方案”。發(fā)射臺的供電方式采用TN-C系統(tǒng)，變壓器中性點(diǎn)接地、防雷保護(hù)接地和設(shè)備工作接地共用一個接地體，共用接地體的關(guān)鍵技術(shù)是處理好均衡電位、系統(tǒng)中要多點(diǎn)重復(fù)接地。變壓器中性點(diǎn)接地通過扁鋼連在第二圈接地閉合環(huán)上，在變壓器10 kV高壓側(cè)設(shè)一組高壓避雷器，JP柜內(nèi)設(shè)一組低壓避雷器，均為氧化鋅避雷器。在高壓輸電線上方安裝兩根高壓避雷線，高壓避雷線通過第二圈接地閉合環(huán)接地。

低壓側(cè)設(shè)三級防雷浪涌保護(hù)：一級設(shè)在配電室，二級設(shè)在總配電柜（型號為：YADP-I低壓配電柜）進(jìn)線處，三級設(shè)在穩(wěn)壓器后。變壓器低壓側(cè)電纜穿入碳素螺紋管內(nèi)并埋入地表以下，送至配電室。第一級防雷浪涌保護(hù)設(shè)備為美國艾力高（ERICO）產(chǎn)品，帶浪涌計數(shù)器，性能優(yōu)良可靠。

配備30 kV·A柴油發(fā)電機(jī)作為備用電源接入總配電柜，該配電柜具有手動與自動切換兩路電源的功能。根據(jù)機(jī)器設(shè)備的供電方式、耗電量進(jìn)行分組供電，每組供電用總配電柜自帶的斷路器進(jìn)行控制，在各斷路器上方打上標(biāo)簽。

用鉗型表測量三相電流，合理分配三相負(fù)荷，避免TN-C系統(tǒng)中PEN線上的電位上升，影響弱電設(shè)備工作。

3.3 設(shè)備搬遷、橋架與抗靜電地板安裝

在搬遷設(shè)備時，可先將發(fā)射機(jī)拆分，涉及的各類信號線、控制線先打上標(biāo)簽。在搬移饋線時，先用塑料泡沫與編織帶纏繞在饋線接頭上，再用透明膠帶纏牢。綜合考慮發(fā)射臺發(fā)展需求，二樓設(shè)備工作區(qū)并未全部鋪設(shè)抗靜電地板，而是僅鋪設(shè)一半面積，現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行集中擺放，留有足夠的空間給新增設(shè)備。用-4mm× 40 mm×6 000 mm鍍錫純銅排沿靜電地板下方距墻體四周60～70 cm位置鋪設(shè)一圈均壓環(huán)，作為等電位連接裝置，在上面打孔，機(jī)房內(nèi)所有設(shè)備（包括所有金屬導(dǎo)體，如門、窗等）的導(dǎo)電部分均用線徑不小于2.5mm2的多芯絕緣軟銅線和銅線鼻子接到均壓環(huán)上，銅線與線鼻子用焊錫焊牢；均壓環(huán)向外則通過一根25 mm2的多芯絕緣銅線接于外部的地網(wǎng)（實(shí)際施工中做上線鼻子用螺絲接于建筑物接地體上），接頭作防銹防腐處理。機(jī)房內(nèi)除衛(wèi)星信號接收電纜以外的其余線纜全部置于靜電地板下方，機(jī)器設(shè)備供電取自總配電柜，單相供電設(shè)備則將三芯電源插座的接地端用專用接地線（線徑為4 mm2絕緣層為黃綠相間的一種銅芯多股軟導(dǎo)線）接在均壓環(huán)上，設(shè)備通過電源插頭的接地端接地，

饋線橋架分室內(nèi)與室外兩部分，室外橋架與地面的相對高度為1.7 m，室外橋架兩端分別與建筑物接地體和鐵塔作可靠電氣連接，所有饋線置于橋架內(nèi)，并安裝可拆卸蓋子，使饋線處于一個封閉的金屬體內(nèi)，這樣做的好處是：既保護(hù)了饋線，又提高了防雷性能。靜電地板高度與房屋踢腳線高度一致；室內(nèi)橋架為“日”字型，室內(nèi)橋架距靜電地板高度為2.6 m，用不少于兩根接地導(dǎo)線與靜電地板下方的均壓環(huán)連接。

4 小結(jié)

保山市大水河頭山廣播電視發(fā)射臺由于自然條件惡劣，施工難度大、強(qiáng)度高，機(jī)房搬遷工程施工階段歷時半月有余。在上級領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)心指導(dǎo)下，發(fā)射臺匯全臺職工之智，聚全臺職工之力，精心籌劃、規(guī)范施工、認(rèn)真總結(jié)，較圓滿地完成了此次搬遷任務(wù)。新機(jī)房投入運(yùn)行以來，工作穩(wěn)定，各項指標(biāo)優(yōu)良，達(dá)到了預(yù)期的效果。更為可貴的是，鍛煉了技術(shù)隊伍，積累了技術(shù)經(jīng)驗，在實(shí)踐中學(xué)到了真知。

當(dāng)然，有關(guān)高山廣播電視發(fā)射臺安全的技術(shù)措施還有很多，高山廣播電視發(fā)射臺所采取的各種技術(shù)措施也只能是盡可能地減少事故的發(fā)生，而不可完全避免。這需要廣大廣播電視技術(shù)工作者在實(shí)踐中不斷探索，完善技術(shù)規(guī)范，進(jìn)一步提高廣播電視公共服務(wù)水平。由于筆者的水平有限，不足之處還忘各位同行指正。

[1] 劉剛，鄧春林.防雷與接地技術(shù)概論[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2011.

[2]王成武.廣播電視技術(shù)手冊第12分冊工程設(shè)計技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社，1996.

[3] 歐陽永林.高山發(fā)射臺電力供應(yīng)系統(tǒng)的優(yōu)化改造[J].電視技術(shù)，2010，34（11）：80-81.

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2013-12-10

【本文獻(xiàn)信息】釧思超.高山發(fā)射臺“搬家”記[J].電視技術(shù)，2014，38（10）.

釧思超（1976—），高級工程師，現(xiàn)任保山市大水河頭山廣播電視發(fā)射臺臺長，主要從事廣播電視技術(shù)維護(hù)工作。