何 青（作者單位：貴州省新聞出版廣電局七六三臺）

中波發(fā)射臺的雷電防護(hù)技術(shù)

何 青
（作者單位：貴州省新聞出版廣電局七六三臺）

摘 要：本文詳細(xì)地描述在中波廣播發(fā)射臺這個(gè)系統(tǒng)中維護(hù)、檢修及值班工作中，怎樣避免雷電對機(jī)房、高壓架空線、變壓器、低壓配電、信號源及通信系統(tǒng)、天饋線系統(tǒng)等6個(gè)方面造成的損失。提醒在中波廣播發(fā)射臺系統(tǒng)工作的所有職工，務(wù)必加強(qiáng)業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，搞好安全播出，做好人身及機(jī)房的安全防護(hù)。

關(guān)鍵詞：中波廣播；雷電防護(hù)；防雷措施

由于中波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，中波天線的桅桿、鐵塔必然是當(dāng)?shù)刈罡叩慕ㄖ?，遭到雷擊的概率比較高，一旦發(fā)生雷擊事故，后果都很嚴(yán)重，往往造成天饋線破損、電力變壓器損壞、發(fā)射設(shè)備損壞，造成較大的停播事故。因此，中波臺的防雷尤為重要。本文就有關(guān)這方面的電擊機(jī)理與防護(hù)問題，進(jìn)行一些探討以減少甚至避免這類情況的發(fā)生。

1　雷電侵?jǐn)_方式

1.1直擊雷電。雷電直接擊中建筑物及建筑物的避雷系統(tǒng)，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械破壞力。

1.2雷電波的入侵。由于雷電對架空線路和金屬管道的作用，雷電波可能沿著這些管線侵入室內(nèi)，危及人身安全和設(shè)備安全。

1.3雷電感應(yīng)。雷電感應(yīng)主要分為靜電感應(yīng)雷、電磁感應(yīng)雷，靜電感應(yīng)雷因其帶電積云接近地面，就會在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部引起大量感應(yīng)電荷沿一定的路線傳播；電磁感應(yīng)雷是發(fā)生在雷擊后，雷電在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的磁場，就會在附近的金屬物上感應(yīng)出很高的電擊。

2　幾種雷電防護(hù)措施

2.1攔截。防雷的第一道防線，最經(jīng)濟(jì)最有效的裝置是避雷針。

2.2屏蔽。其目的是限制某一區(qū)域內(nèi)部的電磁能量向外傳播，防止或降低電磁輻射能量向被保護(hù)實(shí)物空間傳播。

2.3均壓。用較粗的導(dǎo)線把閃電可能流通的部位與周圍的建筑物各部分、設(shè)備的某部分鏈接起來，保證連接部位處于同電位，閃電通過時(shí)，保證連接到的部位電位同樣高，這樣就不會產(chǎn)生旁側(cè)閃絡(luò)放電了。

2.4分流。采取將所有接入室內(nèi)的導(dǎo)線與接地體或接地線之間并聯(lián)多級SPD（浪涌保護(hù)器）分流裝置，對雷電效應(yīng)引起的過電壓進(jìn)行限制和分流入地，從而避免雷電放電形成的電壓波對設(shè)備的危害。

3　發(fā)射臺各系統(tǒng)的防雷措施

3.1機(jī)房的雷電防護(hù)

同軸電纜或波導(dǎo)管的金屬外皮，最少應(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。若機(jī)房未在天線避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，應(yīng)設(shè)直擊雷防護(hù)。在房頂四周敷設(shè)閉合避雷帶，它可兼作均壓帶用。沿機(jī)房四角敷設(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。機(jī)房較大時(shí)，需增加引下線，使兩相鄰引下線距離不超過18 m。機(jī)房內(nèi)，圍繞機(jī)房四周，在地上設(shè)接地母線。該母線在四角與機(jī)房外的接地帶連接，接點(diǎn)間的距離不大于18 m。房內(nèi)各種電纜的金屬外殼、金屬外皮和不帶電的金屬部分、金屬門框、各種金屬管道、金屬進(jìn)風(fēng)道、濾波器架、走線架等，以及保護(hù)接地、工作接地，都應(yīng)該最短距離與環(huán)形接地母線連接。機(jī)房內(nèi)通信線、電力線均應(yīng)有金屬外皮或屏蔽層，或敷設(shè)在鋼管內(nèi)同時(shí)將外皮兩端接地。這樣，設(shè)備和導(dǎo)線就處在一個(gè)法拉第籠內(nèi)。電力線、通信線均應(yīng)在機(jī)房內(nèi)裝好放電器。在中波站，機(jī)房的微波塔與接地網(wǎng)之間，至少應(yīng)敷設(shè)兩根接地均壓帶，以均衡其電位。

3.2高壓架空線的雷電防護(hù)

中波臺維護(hù)的架空高壓線路應(yīng)該安裝架空避雷針，避雷線（除終端外）每桿做一次接地，終端桿上增裝一組避雷器。若建好的線路加裝避雷線有困難，也可以在高壓電力線路終端桿、終端桿前第一、三或第二、四上面各增設(shè)一組避雷器，同時(shí)在第三或第四終端桿上增加一組保險(xiǎn)絲。這樣可使架空高壓線路所引入的感應(yīng)雷得到較好的釋放。

3.3變壓器的雷電防護(hù)

配電變壓器現(xiàn)行規(guī)范采用閥型避雷器來保護(hù)，為防止雷電流過接地電阻時(shí)，接地電阻上的壓降與避雷器上殘壓疊加作用在變壓器的絕緣子上，應(yīng)將變壓器外殼與避雷器的接地共同接地，使變壓器高壓側(cè)主絕緣上只有閥型避雷器殘壓。在多雷區(qū)，為防止變壓器二次的側(cè)落雷，應(yīng)在二次出口處加裝低壓避雷器或壓敏電阻，其接地可與一次測的避雷器共同接地。接地裝置質(zhì)量的好壞是決定變壓器防雷效果的關(guān)鍵，因此接地可靠，符合技術(shù)規(guī)范要求，才能很好地起到分流作用，從而有效地保護(hù)變壓器。

3.4低壓配電的雷電防護(hù)

在中波發(fā)射臺低壓配電系統(tǒng)中，因眾多微電子設(shè)備和大量設(shè)備的使用，隨之而來越來越嚴(yán)重的內(nèi)部浪涌問題。根據(jù)《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)條文，建筑電氣在設(shè)計(jì)選用TN系統(tǒng)時(shí)應(yīng)作等電位連接，消除自建筑物外沿PE線或PEN線竄入的危險(xiǎn)故障電壓，與此同時(shí)應(yīng)減小保護(hù)電器動作不可靠帶來的危險(xiǎn)，從而有利于消除外界電磁場引起的干擾，

改善裝置電磁兼容性能。因?yàn)槔讚裟芰渴欠浅＞薮蟮?，所以需要通過分級泄放的方法，將雷擊能量逐步泄放到大地。如果第一級防雷器對直接雷擊電流進(jìn)行泄放，或當(dāng)電源傳輸線路遭受直接雷擊時(shí)傳導(dǎo)的巨大能量進(jìn)行泄放，就有可能發(fā)生直接雷擊，在這些地方必須進(jìn)行CLASS—I防雷。在前級發(fā)生較大雷擊能量吸收時(shí)，第二級防雷器是針對前級防雷器的殘余電壓及區(qū)內(nèi)感應(yīng)雷擊的防護(hù)設(shè)備，仍有一部分對設(shè)備或第三級防雷器來說，傳導(dǎo)過來的相當(dāng)巨大能量需要第二級防雷器進(jìn)一步吸收。與此同時(shí)，雷擊電磁脈沖輻射LEMP會被經(jīng)過第一級防雷器的傳輸線路感應(yīng)，當(dāng)線路足夠長感應(yīng)雷的能量就變得足夠大，需要第二級防雷器進(jìn)一步對雷擊能量實(shí)施泄放。LEMP和通過第二級防雷器的殘余雷擊能量也需要第三級防雷器進(jìn)行保護(hù)。

3.5信號源及通信系統(tǒng)的雷電防護(hù)

在信號線路上安裝信號防雷器，對防感應(yīng)雷是一種行之有效的辦法。首先，進(jìn)入系統(tǒng)總配電房的電源進(jìn)線，應(yīng)采用金屬鎧裝電纜敷設(shè)，電纜鎧裝層的兩端應(yīng)良好接地；如果電纜沒有鎧裝層，則就將電纜穿鋼管埋地，鋼管兩端接地，埋地的長度應(yīng)≥15 m。這樣可以大大減小電源線感應(yīng)電壓的可能性。

3.6天饋線系統(tǒng)的雷電防護(hù)

中波發(fā)射天線一般都比附近的建筑物高，中波發(fā)射天線經(jīng)常都是雷擊的首要目標(biāo)。鐵塔底部的絕緣子在遭到雷擊的時(shí)候容易產(chǎn)生過壓拉弧，從而導(dǎo)致底座的絕緣子損壞。此外，匹配網(wǎng)絡(luò)和饋線也會因?yàn)槔纂娫斐奢^大的危害。因此，中波臺要采取多重有效的防雷措施，以確保天饋線系統(tǒng)的安全。（1）泄放線圈和隔離電容：在天線的輸入端接入一個(gè)微亨級的電感線圈接地（應(yīng)考慮對天線阻抗的影響）。在天線和調(diào)配網(wǎng)絡(luò)之間串接防雷電容器。（2）安裝放電裝置和防雷器：應(yīng)在調(diào)配室安裝石墨放電球，并且在接地線上套穿阻尼磁環(huán)。鐵塔底部的放電球要定期檢查間隔寬度是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)并清掃上面的灰塵，去除中間的雜物和昆蟲。

總之，要做好中波發(fā)射臺的雷電防護(hù)工作，就要做到有計(jì)劃、勤檢查、勤維護(hù)，確保安全播出，萬無一失。

參考文獻(xiàn)：

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