■文 / 王 元 王晨光

談高山廣播電視臺（站）雷擊災害后的應急處理方法及預防措施

■文 / 王 元 王晨光

正確判斷雷電災害對廣播電視發(fā)射設施的破壞程度及破壞路徑，吸取搶修的經驗和預防措施，從而保證廣播電視信號的安全播出和廣播電視設施的安全。

發(fā)射臺站；接收機；發(fā)射機；雷電災害；搶修；接地電阻；銅材；經驗教訓

電視調頻發(fā)射臺（站）由于發(fā)射頻率處于甚高頻譜段，要求臺址大多選在高山位置。正是因為其特殊的地理位置，其發(fā)射塔架、各類射頻電纜、高壓電力供應線路成為雷電災害的主要侵襲對象。由此而造成的廣播電視設施破壞，節(jié)目長時間停播數不勝數，雷電災害成為廣播電視臺（站）安全播出的主要威脅。那么如何在遭受雷電襲擊后快速有效地尋找設備受害部位、搶修設備、恢復播出成為降低停播率的重要手段。以下就以我臺在遭受雷擊后搶修設備、恢復播出的過程為例，共同交流探討處理方案，希望對臺（站）同行提供一些可以借鑒的經驗。

2016年7月24日凌晨，強雷電從我臺10KV電力供應線路侵入。由于變壓器高壓端避雷設施老化，造成強雷電瞬間擊毀放電保護器，使強雷電能量沒有得到充分泄放，同時進一步通過變壓器、低壓配電柜進入發(fā)射機房以及辦公室和職工宿舍，擊壞大小設備幾十臺。事故發(fā)生后，我臺立即組織人員進行搶修。首先與電力部門迅速溝通，先更換高壓放電保護器，然后檢查變壓器和低壓配電系統，一切正常后恢復了電力供應，穩(wěn)壓電源各項數據正常。然后進行機房內設備的檢修。廣播機房“中國之聲”調頻發(fā)射機380V電力供應正常，開啟發(fā)射機后激勵器正常，末級功放正常，天饋指示正常，但激勵器無音頻信號顯示。往前繼續(xù)檢查信號源，發(fā)現衛(wèi)星接收機顯示異常，經查無信號強度顯示，更換衛(wèi)星接收機后仍然無信號，再往前檢查，原來是衛(wèi)星天線高頻頭在強雷電的侵襲下與接收機一同損毀。馬上更換高頻頭，接收機輸入信號恢復正常，重新開機，發(fā)射機正常播出。同時，取自“中國之聲”接收信號的“農村廣播”也恢復了播出。

電視發(fā)射機房檢修，首先檢查“央視一套”“央視七套”發(fā)射設備。經檢查“央視一套”和“央視七套”380V電源正常。開啟兩臺發(fā)射機后，其控制系統、激勵器、天饋系統等指標均正常，但是無正常射頻信號送出，發(fā)射機屬空載調制，無有效信號播出。遂采取逐級向前檢查的原則，檢查了加密衛(wèi)星接收機，其指示正常，本著先易后難的檢查原則，迅速更換其C波段高頻頭，地面站信號正常，“中一”“中七”發(fā)射機正常工作。至此，在短時間內，已有四套廣播電視節(jié)目恢復正常播出。經過對“中國之聲”“央視一套”等幾套發(fā)射設備的搶修，已積累了一些經驗，為節(jié)目的恢復播出贏得了寶貴的時間。由此及彼，果斷地更換了CMMB設備的C波段高頻頭，使CMMB馬上恢復了正常播出。

因為我臺“地方臺”廣播電視節(jié)目的節(jié)傳系統異于前面幾套節(jié)目的傳輸方式，所以檢查方案不同于前面的方法。開啟發(fā)射機電源和發(fā)射機，只有380V供電正常，而發(fā)射機卻無法正常工作。經查是激勵器顯示異常，在確認輸入音頻信號正常、末級功放和天饋系統正常的情況下，斷定是RVR激勵器工作異常，打開激勵器后發(fā)現音頻輸入口（卡倫座）和數據口均有雷電灼燒擊穿的痕跡，而且電路板輸入口的一只貼片電容燒壞（33PF）。更換卡儂座和貼片電容，激勵器恢復正常，發(fā)射機正常工作。被燒壞的數據口做斷開處理以防影響到模擬口的工作。至此，歷時七小時，我臺傳輸的廣播電視信號基本上全面恢復正常。

經全力搶修，節(jié)目完全恢復正常播出。那么為了防止以后類似的雷擊事故發(fā)生，從10kv供電到低壓配電以及所有設備的防雷設施狀況如何，是否處于良好狀態(tài)是保證以后設備正常運行的關鍵所在。在這次事故中首先檢查了10kv高壓防雷泄放裝置，發(fā)現三相高壓泄放絕緣子使用年限早已超過國家規(guī)定的使用年限，而且未做年度高壓耐壓及閥值泄放試驗，所以必須更換10kv高壓防雷泄放裝置——高壓絕緣子；其次在此次事故中低壓配電柜和發(fā)射機三相380v供配電系統的避雷裝置只有一臺組發(fā)揮了作用，在強雷電通過供電網絡進入設備時受到高壓觸發(fā)而正確動作，將有害雷電及時導入大地，其他十四個避雷器均未動作導通，從而使高壓雷電進入設備造成設備的損壞，在這個環(huán)節(jié)的預防措施只有更換同規(guī)格的符合國家標準的避雷器；最后一個環(huán)節(jié)是全部設備的共用裝置——防雷接地，防雷接地裝置在應對雷電災害時發(fā)揮著至關重要的作用。經檢查，我臺埋入地下6米的接地銅板已嚴重銹蝕，接地銅板與引連銅條的連接由于嚴重侵蝕而處于基本斷開的狀態(tài)，用地阻儀測得的7Ω這個數值遠遠高于國家小于1Ω的標準。雖然不能斷言7Ω的阻值是此次雷擊災害的唯一因素，但可以這樣說，高阻接地體對所運行設備的影響的確是一個非常重要的因素，是災害性電壓電流導入大地的最后一個環(huán)節(jié)。既然接地銅板已嚴重銹蝕，那么在這個環(huán)節(jié)解決的唯一辦法是重新更換接地銅板。購置一塊100cm×200cm×1cm的紫銅板，埋入地下6米深坑，在銅板底部放入50kg的食用鹽和30kg的木炭粉碎鋪平，再用新的銅條與銅板焊接后引入機房所有設備。金屬銅板與土壤之間的電阻率相差很大，二者存在電阻率突增帶，不利于接地銅材與大地有效接觸，而食鹽和木炭在土壤礦物質和水分的作用下容易形成多種電解質，以利于銅材與大地間的有效連接，可有效降低接地電阻三分之一。由此可見食鹽和木炭是防雷接地的重要輔料不可或缺，但使用食用鹽和木炭等輔料時也存在銅板與食用鹽間容易發(fā)生化學反應加速銅材銹蝕的缺點，需要一至二年后重新埋設接地銅板，使用成本較高。

同時為防患于未然，對使用了33年的天線鐵塔也做了接地檢測，接地阻值竟高達17Ω，處理的方法與設備接地的方法類似。先挖開地面拆除原先鋪設的鋼帶地網，發(fā)現原地網已嚴重銹蝕，有些鋼帶已被氧化腐蝕而斷裂，基本上失去了導雷入地、防雷抗災的功效。再在鐵塔四周用4公分寬的鋼條鋪設1m×1m的網格狀防雷帶，同時填入一定量的食鹽和木炭，鋪設面積達320平方米。做好鐵塔接地不僅有效地防止了雷電從發(fā)射天線通過饋纜進入機房設備，還對設備和設備操作人員的人身安全有了更好的保障，不容忽視。在完成了接地銅板和鐵塔地網的鋪設后，經地阻儀測量接地阻值分別為0.93Ω和2.7Ω，前者完全符合小于1Ω的國家標準，后者基本符合標準。

所幸的是，在這次強雷電災害的破壞中，架設于鐵塔高空的13副廣播電視天線及饋纜均未受到損害。天線及饋纜均在室外高空，非常容易受到雷電的侵襲。避免天線及饋纜受損的唯一渠道就是支撐天線高度的鐵塔，鐵塔的接地做好了，那么天線及饋纜的安全才有保障。

回顧這次強雷電襲擊后的搶修過程，覺得有以下幾點可以在以后的工作中和各位同行共同借鑒。首先作為一名設備維護人員，要對設備的運轉流程爛熟于心，對設備的工作情況要了解透徹，做到心中有數。其次，這些事故往往有一些共同的故障現象。比如說這次遭受雷擊的是三相高壓供電線路中的C相，那么就可以考慮，凡是連接于C相供電線路上的220V供電設備，均有受雷擊燒蝕損壞的可能。第三，系統中損壞的部分設備均為低電壓、小電流設備，而這部分設備都有一個共同的特點——抗浪涌電壓能力差，是容易被連帶損壞的設備。所以為保證今后此類臺站在類似這種特殊情況下的應急安全播出，應充分配備這些容易損壞的設備和配件。第四，在這次雷擊災害中，二級防雷（低壓配電防雷器）和三級防雷（發(fā)射機避雷器）均為大型發(fā)射機的安全起到了至關重要的作用，保證了主要設備的正常運轉。但是值得注意的是在這次事故后，有些防雷器在一次雷擊后有可能失去再次發(fā)揮作用的能力（如在安全電壓值內誤動作或徹底失去抗雷擊能力），這時為保證在下次雷擊中防止類似事故，必須要更換二、三級防雷器以排除此類隱患。在無雷擊事故發(fā)生時應定期檢測避雷器絕緣電阻，測得數值與前一次結果比較，無明顯變化時方可繼續(xù)使用。第五，不要忽視發(fā)射機及機房附屬設備高頻接地和發(fā)射塔防雷地網的檢查。在發(fā)生雷擊事故時，所有高壓雷電均通過避雷設施導入大地，而設備高頻接地是雷電進入大地進行泄放的重要途徑，甚至是唯一途徑，如果高頻接地不良（接地電阻大于1Ω），使雷電不能充分及時泄放，不但可能增加設備損壞的機率和范圍，還有可能造成人身安全責任事故。

總而言之，雷電災害的危害是顯而易見的，特別是對類似于廣播電視發(fā)射臺（站）工作性質的行業(yè)和部門，都是巨大的安全威脅，但是只要我們平時多檢查設備情況，科學應對，就會把造成的損失降低到最低水平。

[1]蔡才君．高山廣播電視發(fā)射臺防雷電技術的實踐[J]．視聽縱橫，2010（01）．

[2]沈修武．廣播電視高山臺站的防雷技術和保護措施[J]．西部廣播電視，2016（17）．

（作者單位：甘肅省臨夏州電視調頻微波轉播臺）

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