文/胥化龍

廣播電視臺無線發(fā)射機房防雷技術(shù)實施方案

文/胥化龍

為了預防雷電對廣播電視無線發(fā)射機房的危害，確保設(shè)備正常運行，陽谷縣廣播電影電視中心積極行動，根據(jù)自身實際情況，設(shè)計了一套符合本地無線發(fā)射機房的防雷方案。本文簡要介紹了雷電的危害及入侵途徑，著重闡述了無線發(fā)射機房的具體情況、防雷技術(shù)設(shè)計方案，分析了機房防雷技術(shù)設(shè)計方案的功能及實施后的意義。

機房；雷電入侵；等電位；接地模塊；防雷器

1.具體情況及防雷技術(shù)設(shè)計目標

陽谷縣廣播電視無線發(fā)射機房、發(fā)射塔位于陽谷縣廣播電視臺辦公樓樓頂。機房內(nèi)設(shè)置區(qū)域分別為：信號監(jiān)播控制區(qū)、信號傳輸區(qū)、發(fā)射機區(qū)、總電源控制區(qū)、備用電源控制區(qū)。做好防雷設(shè)計的目標需做好以下幾點：

設(shè)計好鐵塔防雷措施。根據(jù)國家標準GB 50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和廣電行業(yè)標準GY/T5084-2011《廣播電視工程工藝接地技術(shù)規(guī)范》要求設(shè)計實施防雷標準，使鐵塔、大樓主體鋼筋與鐵塔地網(wǎng)緊密連結(jié)，鐵塔裝有符合要求的避雷針等，發(fā)生雷擊時能有效泄放大地。

設(shè)計好機房內(nèi)部防雷措施。主要包括：信號監(jiān)播系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、發(fā)射機及饋管進行有效的防雷接地，安裝防雷器，采取過電壓保護器保護，等電位連接保護等方式，確保機房內(nèi)設(shè)備不受雷電損害。

2.雷電入侵途徑

直接雷擊：[1]指雷電直接擊在建筑物、架構(gòu)、樹木、動植物上，由于電效應、熱效應和機械效應等混合力作用，直接摧毀建筑物、構(gòu)筑物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電效應，有可能使機房微電子設(shè)備遭受浪涌過電壓的危害。根據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-2010估算，雷電直接擊中建筑物，雷電的不到50%的能量將會從引下線等外部避雷設(shè)施泄放到大地，剩下的能量將通過建筑物的供電系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)線纜以及建筑物的其他金屬管道、纜線分流。

雷電波侵入：在更大的范圍內(nèi)（幾千米甚至幾十千米），雷電擊中電力或信息通訊線路，然后沿著傳輸線路侵入設(shè)備。其中地電位反擊也是雷電波侵入的一種方式，雷電擊中附近建筑物或附近其他物體、地面，導致地電壓升高，并在周圍形成巨大的跨步電壓。雷電可能通過接地系統(tǒng)或建筑物間的線路入侵到建筑物內(nèi)部設(shè)備形成地電位反擊。

感應雷擊：指雷云之間或雷云對地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導線路上產(chǎn)生感應電壓，該電壓通過傳導體傳送至設(shè)備，間接摧毀微電子設(shè)備。在周圍1000m左右范圍內(nèi)（有資料為 500m或1500m，距離應隨著雷擊大小和屏蔽措施而變化）發(fā)生雷擊時，LEMP（電磁脈沖） 在上述有效范圍內(nèi)，在所有的導體上產(chǎn)生足夠強度的感應浪涌。因此分布于建筑物內(nèi)外的各種電力、信息線路將會感應雷電而對設(shè)備造成危害。[2]

3.無線發(fā)射機房的防雷技術(shù)設(shè)計方案

（1）鐵塔頂端安裝了接閃器，鐵塔、鐵塔地網(wǎng)與大樓的主體鋼筋相連接，安裝要求符合國家標準。

（2）接地網(wǎng)設(shè)計方案，本次地網(wǎng)材料采用40×4mm鍍鋅扁鐵、接地模塊，接地阻值要求≤4Ω。

（3）根據(jù)現(xiàn)場情況，本次接地網(wǎng)開挖圍繞樓下綠化帶內(nèi)進行，在綠化帶內(nèi)開挖寬40cm、深70cm U型溝槽（具體施工可根據(jù)現(xiàn)場施工條件適當調(diào)整溝槽形狀），方便放置扁鐵、接地模塊。

（4）將40×4mm鍍鋅扁鐵平鋪于溝槽底部作為水平接地體，每隔5m放置一塊接地模塊，增加水平接地體與土壤的接地面積。

（5）整個地網(wǎng)焊接采用電焊方式，扁鐵與扁鐵的焊接長度為橫扁鐵寬度的2倍，不少于3面焊接。

（6）焊接過程中，焊點必須實焊，不得虛焊，焊接完畢后需涂抹瀝青漆做防腐處理。

（7）采用40×4mm鍍鋅扁鐵作為接地引入線，沿樓體外鋪設(shè)，引入到發(fā)射機房內(nèi)部，與機房內(nèi)接地母排保持良好的電氣連接，接地引入線需沿樓體進行固定。

4.無線發(fā)射機房內(nèi)部防雷具體設(shè)計方案：

（1）機房窗戶進行屏蔽措施，機房地面采用全鋼防靜電地板，規(guī)格是600mm×600mm×35mm有邊、防滑、阻燃、環(huán)保、耐磨，含25cm高地板支架。布線槽建在防靜電地板下面。

（2）采用95mm2多股銅纜作為接地引入線，從大樓主體鋼筋取接地點，穿墻引入到機房內(nèi)，接地引入線需與機房等電位連接排進行良好的電器連接。

（3）在機房內(nèi)沿墻采用40×4mm銅排鋪設(shè)等電位連接排，與大樓主體鋼筋采用95mm2多股銅纜作為接地引入線保持良好的電氣連接。等電位連接排要與布線槽保持一定的距離。

（4）在機房總配電柜處設(shè)置一套10/350波形25G防雷器，作為電源部分的第一級防護，接地線采用25mm2多股銅纜與等電位連接排保持良好的電氣連接。

（5）在機房內(nèi)分配電柜處分別設(shè)置一套80KA防雷器，接地線采用25mm2多股銅纜與機房等電位連接排就近保持良好的電氣連接。

（6）在機房內(nèi)4臺發(fā)射機內(nèi)分別配置一套40KA防雷器，接地線采用16mm2多股銅纜與機房等電位連接排就近保持良好的電氣連接。

（7）采用電源末端精細級保護，在機房內(nèi)普通插排處分別配置一套等電位連接插排，總共配置6套，作為電源的末端精細級保護。

（8）將機房內(nèi)所有饋管采用25mm2多股銅纜與機房等電位連接排就近保持良好的電氣連接，并在連接處分別增加一套等電位連接器（120KA），用于避免對饋管信號的影響。

（9）將機房內(nèi)所有設(shè)備機殼采用25mm2多股銅纜與機房等電位連接排就近保持良好的電氣連接。

5.無線發(fā)射機房防雷技術(shù)方案的功能

（1）鐵塔頂端安裝了接閃器，鐵塔、鐵塔地網(wǎng)與大樓的主體鋼筋相連接，接地阻值小于4歐姆符合國家規(guī)定標準，[3]機房大樓在接閃器的保護范圍內(nèi)，當受到雷擊時，這些防雷設(shè)備會有效的把雷電泄防到大地，因此發(fā)生直擊雷擊的概率較小。

（2）地網(wǎng)采用接地模塊和鍍鋅扁鐵，是因為接地模塊內(nèi)置鍍鋅扁鋼或銅排，將其與被保護的地線連接時，金屬接地體與土壤的有效接觸面積將大大增加。由于接地模塊具有很強的保濕、吸濕性和穩(wěn)定的導電性，因此，金屬接地體與土壤的接觸電阻將極大地減少，從而使接地模塊降阻效果更為顯著。

（3）電源系統(tǒng)采用主級防雷?？傠娫催M線端安裝高容量的防雷器（主級防雷），當雷電來襲時，防雷器迅速被擊穿，將雷擊高壓浪涌就近泄入大地，從而保障機房設(shè)備。

（4）在機房內(nèi)其他設(shè)備上進行次級放雷。就是在設(shè)備電源線處安裝小容量的防雷器，為防止雷電殘壓侵入設(shè)備，可進一步減小雷電的影響，保護設(shè)備免受損壞。

（5）等電位連接保護是為了防止當雷擊發(fā)生時，所產(chǎn)生的靜電、電磁脈沖使各電氣之間電位不一致，容易產(chǎn)生電位差，進一步產(chǎn)生大電流，以免損壞設(shè)備。等電位連接保護應根據(jù)接地線盡量短、直原則，所有防雷器接地線、不帶電的電氣設(shè)備，均采用就近與等電位連接排保持良好的電氣連接，以達到雷電流的快速泄放。

6.結(jié)語

陽谷縣廣播電視無線發(fā)射機房防雷設(shè)計方案實施后，在雷電來襲時，能夠有效地保護機房內(nèi)各種設(shè)備及人身安全問題，避免雷擊安全事故。節(jié)省財力的同時，能夠確保廣播電視信號正常發(fā)射，及時把上級精神傳達到農(nóng)村基層，最大限度地滿足群眾日益增長的精神文化生活的需求。

[1]周志敏 紀愛華等.雷電防護技術(shù)[M].北京：中國電力出版社，2016：23-28，99-111.

[2]國家新聞出版廣電總局.廣播電視工程工藝接地技術(shù)規(guī)范.

[3]國家建設(shè)部.建筑物防雷設(shè)計規(guī)范.

（作者單位：山東陽谷縣廣播電影電視中心）

G220.7

A

1671-0134（2017）10-097-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.10.040