高芳

【摘 要】 本文對(duì)雷電的產(chǎn)生，危害和雷電的預(yù)防進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，并對(duì)無(wú)線電臺(tái)的防雷接地系統(tǒng)應(yīng)遵循的原則和需要做了深入的論述，對(duì)無(wú)線電臺(tái)的防雷接地系統(tǒng)應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】 雷電 避雷器 接閃器

隨著我國(guó)廣播的發(fā)展，利用衛(wèi)星接收節(jié)目成為廣播傳輸?shù)囊粋€(gè)重要環(huán)節(jié)，利用發(fā)射機(jī)傳輸節(jié)目是廣播傳輸?shù)闹匾侄?。無(wú)線廣播大處于地勢(shì)偏遠(yuǎn)，山區(qū)地帶。近年來(lái)節(jié)傳，機(jī)房，節(jié)傳和變電站受到雷電的破壞事件屢有發(fā)生，本文對(duì)無(wú)線廣播的防雷接地系統(tǒng)驚醒了研究和探索。

1 雷電是怎么產(chǎn)生的

雷電在對(duì)流云中，由于存在強(qiáng)烈的上升氣流和下沉氣流，氣流摩擦使云層形成帶點(diǎn)，并且云上下層電荷相反。由于電壓差，云體上下之間、云體與云體之間、云體與地面之間會(huì)發(fā)生放電現(xiàn)象，這就是雷電現(xiàn)象。雷擊的發(fā)生、雷電流大小與許多因數(shù)有關(guān)，其中主要的有地理位置、地質(zhì)條件、季節(jié)和氣象。

雷電主要有以下特點(diǎn)：（1）沖擊電流大：雷電發(fā)生時(shí)沖擊電流特別大，其電流高達(dá)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)安培。（2）時(shí)間短：一般雷擊有先導(dǎo)放電，主放電和余光放電。（3）雷電流變化梯度大，有的可達(dá)10千安/微秒。（4）沖擊電壓高，強(qiáng)大的電流產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)，其感應(yīng)電壓可高達(dá)上億伏。

2 雷電的危害

（1）會(huì)引起自然火災(zāi)；（2）對(duì)大多數(shù)無(wú)線電信號(hào)有干擾和破壞；（3）對(duì)沒(méi)有避雷設(shè)施的高層建筑、特別是電器件有損害；（4）對(duì)與外界連通的電器有直接損害，比如每次大的雷暴都損害微機(jī)Modem無(wú)數(shù)；（5）極端狀態(tài)下，會(huì)形成球星雷電，沿電線由室外傳遞至屋內(nèi)，形成傷害；（6）非常非常極端的情況下，會(huì)直接擊中人。

3 雷電的預(yù)防

由于雷電的威力大，破壞性極強(qiáng)，雷電發(fā)生時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)設(shè)備損壞，無(wú)線電信號(hào)的干擾和破壞和人身傷亡的事故，無(wú)線廣播臺(tái)應(yīng)做好雷電防護(hù)工作。由于大部分地處偏遠(yuǎn)地帶和山區(qū)，除人之外，更應(yīng)該對(duì)宿舍樓、節(jié)傳、機(jī)房、電站等部門(mén)做好防護(hù)措施。

常規(guī)的防雷有防直擊雷電，防感應(yīng)雷電，綜合性防雷電。防直擊雷電的避雷裝置一般由三部分組成，即接閃器，引下線和接地體；接閃器又分為避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)。避雷針，避雷帶，避雷線，避雷網(wǎng)屬于外部防電。避雷帶和避雷針一樣都是接閃器的一種類(lèi)型。區(qū)別在于，避雷針一般是豎直向上的，只在其根部和引下線相連接，一般是明設(shè)的；避雷帶一般是水平或傾斜敷設(shè)的（根據(jù)屋面的傾斜度而定），至少有兩個(gè)地方（首尾兩端）和引下線相連接，一般是明設(shè)，但也可以暗敷在屋頂?shù)幕炷粱蛲咂南旅妗?避雷線是鐵質(zhì)的，避雷針是銅質(zhì)（也可以是銀質(zhì)的），避雷針頂端向天，避雷線連接避雷網(wǎng)埋地，避雷線連接避雷針，雷雨季節(jié)，雷電從天空從避雷針進(jìn)入避雷線直至埋地的避雷網(wǎng)，是消除雷擊保護(hù)建筑物或儀器的設(shè)施。避雷網(wǎng)是指利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋網(wǎng)作為雷電保護(hù)的方法（必要時(shí)還可以輔助避雷網(wǎng)），也叫做暗裝避雷網(wǎng)。它是根據(jù)古典電學(xué)中法拉第籠的原理達(dá)到雷電保護(hù)的金屬導(dǎo)電體網(wǎng)絡(luò)。防感應(yīng)雷電的避雷裝置主要是避雷器。對(duì)同一保護(hù)對(duì)象同時(shí)采用多種避雷裝置，稱(chēng)為綜合性防雷電。

（1）避雷針?lè)览纂姡豪揍?，又名防雷針，是用?lái)保護(hù)建筑物等避免雷擊的裝置。在高大建筑物頂端安裝一根金屬棒，用金屬線與埋在地下的一塊金屬板連接起來(lái)。。在避雷針的頂端，形成局部電場(chǎng)集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針?lè)烹?，再通過(guò)接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。

（2）避雷器防雷電：避雷器，有稱(chēng)做浪涌保護(hù)器，避雷器防雷電是把因雷電感應(yīng)而竄入電力線、信號(hào)傳輸線的高電壓限制在一定范圍內(nèi)，保證用電設(shè)備不被擊穿。常用的避雷器種類(lèi)繁多，可分為三大類(lèi)，有放電間歇性、閥型和傳輸線分流型。

設(shè)備遭受雷擊受損通常有四種情況：一是直接遭受雷擊而損壞二是設(shè)備接地體在雷擊時(shí)產(chǎn)生瞬間高電位形成地電位“反擊”而損壞三是設(shè)備安裝的方法或安裝的位置不恰當(dāng)受雷電在磁場(chǎng)和空間分布電場(chǎng)的影響而損壞，四：雷電脈沖沿著與設(shè)備相連的電源線，信號(hào)線時(shí)設(shè)備損壞。

（3）綜合性防雷電：綜合性防雷電時(shí)單一防雷電和相對(duì)于局部防雷電的一種綜合性的防雷電，設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)被保護(hù)的對(duì)象還要根據(jù)所處的地理環(huán)境和走位的天氣，確定防護(hù)等級(jí)，采用綜合行的防護(hù)措施。它由直擊雷防護(hù)措施、等電位連接措施、屏蔽措施、規(guī)范的綜合布線、設(shè)計(jì)安裝SPD、完善合理的接地系統(tǒng)。

4 無(wú)線電臺(tái)防雷接地系統(tǒng)

無(wú)線電臺(tái)的防雷系統(tǒng)是一個(gè)綜合工程，要在臺(tái)站建設(shè)期間就進(jìn)行實(shí)施，在防雷的建設(shè)和設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)地理環(huán)境，氣候和被保護(hù)的的特點(diǎn)，采用安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)和施工，在使用防雷產(chǎn)品上應(yīng)采用技術(shù)和質(zhì)量均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的防雷設(shè)備，器材，器件，..不要使用不符合的防雷產(chǎn)品。新上馬的設(shè)備和系統(tǒng)應(yīng)提前做好設(shè)計(jì)和構(gòu)想，為保證以后的防雷系統(tǒng)祈禱真正的作用。

4.1 主要考慮以下原則和注意事項(xiàng)

（1）防雷接地系統(tǒng)必須滿(mǎn)足國(guó)家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-95（2000年版），GB50343-95《建筑物信息系統(tǒng)的防雷技術(shù)規(guī)范》（2004年版）， GB50174-93《廣播電視安全播出管理規(guī)定》（2004年版）， （GB50343-2004）《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》。（2）設(shè)計(jì)和施工要選擇有執(zhí)照，技術(shù)過(guò)關(guān)的企業(yè)。（3）機(jī)房的防雷接地，安全接地，高頻接地和設(shè)備接地應(yīng)采用同一接地。（4）施工中一定要注意質(zhì)量，保證不留死角。（5）定期對(duì)防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決，保證防雷接地系統(tǒng)的完好性，建議每年做一次檢測(cè)。

4.2 應(yīng)做好以下方面的工作

（1）制作統(tǒng)一的接地系統(tǒng)：因?yàn)榻拥睾脤?duì)防雷有很重要的影響，在做接地時(shí)，稱(chēng)重系統(tǒng)各接地點(diǎn)之間距離不小于3米，垂直敷設(shè)時(shí)，垂直打入地下的深度不應(yīng)小于2米，一般為3米，水平敷設(shè)時(shí)，埋設(shè)深度不應(yīng)小于0.7米。而且，接地體應(yīng)鍍鋅或鍍銅，嚴(yán)禁涂漆。采用截面不小于25平方毫米的銅線，其電阻不小于 l歐姆。地線做好后，一般接地電阻小于4歐姆。endprint

（2）建筑物防雷：建筑物的防雷主要在節(jié)傳，機(jī)房，變電站內(nèi)設(shè)置合適的避雷塔，使之成為覆蓋技術(shù)臺(tái)站的保護(hù)區(qū)域，同時(shí)在高的建筑物安裝避雷帶，將其與地系統(tǒng)焊接，同時(shí)將建筑物的主體結(jié)構(gòu)的鋼筋也與接地系統(tǒng)進(jìn)行焊接。

（3）節(jié)傳防雷：衛(wèi)星接收節(jié)目源主要靠光纜，對(duì)于進(jìn)入節(jié)傳機(jī)房?jī)?nèi)的光纜來(lái)說(shuō)，因?yàn)楣饫|大部分含有金屬加強(qiáng)筋和金屬護(hù)套，因此可采用直埋光纜穿鋼管埋進(jìn)節(jié)傳機(jī)房，埋地長(zhǎng)度宜不小于50米，一般可從線路終端桿開(kāi)始埋設(shè)。光纜安裝時(shí)，應(yīng)將光纜金屬體和光纜終端盒內(nèi)專(zhuān)用接地母排妥善連接，同時(shí)將該地母排直接與外室饋線接地排相連。與此同時(shí)，在光纜與節(jié)傳機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備相連之前安裝SPD.

（4）發(fā)射機(jī)房防雷：1）波導(dǎo)管或同軸電纜的金屬外皮，至少應(yīng)在上、下兩端與塔身金屬結(jié)構(gòu)連接，并在引進(jìn)機(jī)房處與接地網(wǎng)連接。機(jī)房若未在天線避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)，應(yīng)另設(shè)直擊雷防護(hù)?？稍诜宽斔闹芊笤O(shè)閉合的避雷帶，它可兼作均壓帶之用。沿機(jī)房的四角敷設(shè)引下線，并兼作均勻帶，在地下與圍繞機(jī)房四周敷設(shè)的水平閉合接地帶連接。當(dāng)機(jī)房較大時(shí)，需增加引下線，使兩相鄰引下線間的距離不超過(guò)18米。在機(jī)房?jī)?nèi)，圍繞機(jī)房四周，在地上設(shè)接地母線。此母線在四角與機(jī)房外的接地帶連接，連接點(diǎn)間的距離不大于18米。房?jī)?nèi)各種電纜的金屬外皮，金屬外殼和不帶電的金屬部分、各種金屬管道、金屬門(mén)框、金屬進(jìn)風(fēng)道、走線架、濾波器架等，以及保護(hù)接地、工作接地，均應(yīng)以最短距離與環(huán)形接地母線連接。機(jī)房?jī)?nèi)的電力線、通信線均應(yīng)有金屬外皮或屏蔽層，或敷設(shè)在鋼管內(nèi)并將外皮兩端接地。這樣，設(shè)備和導(dǎo)線即處在一個(gè)法拉第籠內(nèi)。電力線、通信線均應(yīng)在機(jī)房?jī)?nèi)裝設(shè)放電器。在微波站，機(jī)房的接地網(wǎng)與微波塔接地網(wǎng)之間，至少應(yīng)敷設(shè)兩根接地均壓帶，以均衡電位。2）在射頻設(shè)備中，有時(shí)還有小設(shè)備的控制信號(hào)，需要把所有的小信號(hào)器件進(jìn)行屏蔽，避免高頻信號(hào)對(duì)小信號(hào)的干擾，把這些小信號(hào)器件的屏蔽罩與高頻地連接可達(dá)到屏蔽高頻信號(hào)的作用。

（5）天線防雷：宜設(shè)直擊雷保護(hù)，避雷針可固定在天線架上，對(duì)天線保護(hù)角45°。避雷針應(yīng)避免對(duì)天線方位角內(nèi)電波的屏蔽影響。若布置上有困難時(shí)可采用玻璃鋼支柱，在其上敷設(shè)截面積為25平方毫米的銅絞線作接閃器的引下線。接地電阻一般不超過(guò)5歐，在土壤電阻率較低的有條件地區(qū)，不宜超過(guò)1歐。接地體應(yīng)圍繞塔基做成閉合環(huán)形，以減小接觸電壓和跨步電壓。

（6）變電站防雷：由于電力系統(tǒng)的不斷升級(jí)，變電站向智能，自動(dòng)化的方向發(fā)展，不同的防雷措施度部分不適用，主要針對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)防雷電浪涌沖擊做了幾項(xiàng)措施1）電源的保護(hù)；2）通信系統(tǒng)的防護(hù)；3）信號(hào)采集及控制線路的防護(hù)；4）計(jì)量及保護(hù)系統(tǒng)的防護(hù)；5）溫度檢測(cè)系統(tǒng)的防護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

無(wú)線電臺(tái)的防雷接地系統(tǒng)的好壞直接關(guān)系到廣播臺(tái)站播出系統(tǒng)的安全性，時(shí)廣播臺(tái)站的一項(xiàng)重要工作內(nèi)容，所以個(gè)基層臺(tái)站必須高度重視防雷接地系統(tǒng)給的建設(shè)和維護(hù)工作。endprint