張慶軍

摘 要：本文介紹了高山廣播電視發(fā)射臺的雷電危害類型，并提出了幾條提升發(fā)射臺防雷的技術(shù)，以期對高山電臺的防雷技術(shù)有所提高，進一步提高高山發(fā)射臺的穩(wěn)定性和可靠性。隨著計算機科學(xué)技術(shù)和信息化的發(fā)展，電視發(fā)射臺的主要設(shè)備儀器都是基于現(xiàn)代化微電子信息技術(shù)的，這些技術(shù)極大地提高了電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)的高效可靠和安全性。但是正是由于其依托于電子設(shè)備，雷電雷擊現(xiàn)象對電視轉(zhuǎn)播系統(tǒng)構(gòu)成了很大的威脅，特別是對于高山電視發(fā)射臺，是其必須解決的一個關(guān)鍵問題。

關(guān)鍵詞：廣播電視發(fā)射臺；高山；電子設(shè)備；防雷技術(shù)

在所有自然現(xiàn)象中，雷電由于放電時間短、釋放能量大等特點，所以，當(dāng)發(fā)生雷電現(xiàn)象時，如果廣電電視機房沒有做好相應(yīng)的防雷措施，在遭受雷擊時所造成的破壞是十分驚人的，必然致使設(shè)備嚴重損壞，廣播電視信號中斷，進而產(chǎn)生嚴重的社會影響。由于廣播電視設(shè)備的重要性，必須首先要有雷電防護的意識，重視必要的雷電防護技術(shù)，這樣才可以有效地保護廣播電視發(fā)射信號的安全發(fā)射和工作人員的身體安全。本文從雷電對高山廣播電視發(fā)射臺的危害入手，層層深入，探討出雷電防護的技術(shù)。

1 高山廣播電視發(fā)射臺的雷電危害類型

雷電對于高山廣播電視發(fā)射臺的儀器設(shè)備系統(tǒng)造成破壞的形式有很多種，概括起來大致有以下幾種。

1.1 電磁感應(yīng)破壞

在雷電天氣，往往伴隨雷電對大地和雷云之間的放電雷擊現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)生這種情況后，就會對其附近埋在大地的電纜傳輸線、地上的相關(guān)電線和設(shè)備儀器產(chǎn)生一定程度的電磁感應(yīng)破壞，特別是對電纜電線上串聯(lián)或并聯(lián)的電子設(shè)備儀器造成很大的損害。

1.2 雷電浪涌破壞

當(dāng)發(fā)射臺電子系統(tǒng)設(shè)備遭受雷電襲擊后，時常會出現(xiàn)通訊電路和電源設(shè)備內(nèi)部電流浪涌，這是我國電臺轉(zhuǎn)播系統(tǒng)遭受雷電破壞中最為常見的一種形式?？梢姺烙纂妼τ谵D(zhuǎn)播臺電子設(shè)備的電流浪涌破壞是十分必要的。

1.3 沖擊波破壞

沖擊波對轉(zhuǎn)播臺的破壞是十分嚴重的，雷電現(xiàn)象中沖擊波往往造成轉(zhuǎn)播臺系統(tǒng)設(shè)備、供電線、變壓器等設(shè)備的電波沖擊破壞。主要是因為，信號電子設(shè)備的電壓承受能力是十分有限的，而雷電所產(chǎn)生的沖擊波很容易超過這個限值。所以沖擊波破壞問題是非常嚴重的。

1.4 雷電通過架空管線侵入破壞

高山臺廣播電視發(fā)射機房主要采用有線網(wǎng)絡(luò)的架空管線，在發(fā)生雷電現(xiàn)象時，在大的范圍內(nèi)會形成巨大的電場，而在架空管線接近終端位置時，其成分主要為水平電場，感應(yīng)電荷更容易集中在電場突出物體上，使其周圍的電場強度明顯提高，架空管線的突出部分最容易因放電而遭受雷擊。在發(fā)生雷電時，如果架空管線遭遇雷擊引起設(shè)備過電壓，十分容易嚴重損壞廣電設(shè)備。

1.5 雷電通過發(fā)射鐵塔和天饋線侵入破壞

通常情況下，發(fā)射鐵塔高度是70～110 m。在發(fā)生雷電時，雷電擊中鐵塔上的避雷針，其產(chǎn)生的電流會沿著鐵塔經(jīng)過接地設(shè)備流入地下，從而造成地網(wǎng)的電位明顯升高，設(shè)備和機房地網(wǎng)之間的電位差變大，形成地電位反擊，造成設(shè)備嚴重損壞。由于天饋線是同軸電纜，在發(fā)生雷擊時會產(chǎn)生很高的感應(yīng)電流，由此產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)過天饋線進入機房，也會造成機房設(shè)備嚴重損壞。

2 提升高山廣播電視發(fā)射臺的防雷能力的若干技術(shù)，可分為室外和室內(nèi)兩套：

2.1室外的設(shè)備防雷技術(shù)

2.1.1 預(yù)留接地孔

要做好防雷，在進行施工時，鐵塔頂部天線平臺、鐵塔中間以及鐵塔基礎(chǔ)上都要相應(yīng)的預(yù)留接地孔，或者用加長型螺栓代替塔身螺栓作為接地點。由于鐵塔高度一般都很高，所以當(dāng)鐵塔相鄰的兩個接地點的距離>60 m時，就需要在兩個結(jié)點之間添加一個接地點，同時為了分散雷電流，需要保證連接點的分散性和數(shù)量，而且機房地網(wǎng)和鐵塔地網(wǎng)之間需要每隔3～5m進行一次相互連接，但是要保證不少于兩處進行相互連通。為了防雷擊，機房要把信號接收天線在內(nèi)的所有天線的接地全部焊接在一起，然后再在天線豎桿上安裝避雷針，而避雷針要采用合理的高度，只有這樣才能起到保護天線設(shè)備的作用。

2.1.2 安裝避雷針

為了有效避免雷電直擊，最簡單有效的辦法通常是在天饋系統(tǒng)中安裝避雷針。安裝避雷針后，當(dāng)天饋系統(tǒng)遭遇直擊雷時能夠?qū)⒗纂姰a(chǎn)生的電流全部引入到地下。避雷針一般由不銹鋼或鍍鋅鋼管制成，其厚度>3 mm，直徑范圍是25～40 mm，同時要保證保護半徑為其高度的1.5倍。建立一個輻射式的防雷地網(wǎng)一般要以機房和鐵塔為中心，先要挖一個50 cm的地溝，然后將4根2 m左右的鍍鋅角鐵釘釘入地下，間距為20 m，將其與扁鐵焊接到一起，同時與鐵塔和機房進行接地連接，并對焊接口進行防腐處理。

2.2 室內(nèi)設(shè)備的防雷技術(shù)

由于高山轉(zhuǎn)播臺的室內(nèi)設(shè)備都是弱電設(shè)備，因此其室內(nèi)防雷技術(shù)主要是防止設(shè)備過電壓技術(shù)。

2.2.1 數(shù)據(jù)傳輸介質(zhì)

在室內(nèi)，連接各終端通訊設(shè)備時候，最好選擇光纖作為數(shù)據(jù)傳輸主要介質(zhì)，這樣不但能保證通訊電路的準確度和靈敏度，還能保證很大的安全問題。

2.2.2 等電位連接

發(fā)生雷擊現(xiàn)象后，往往伴隨強大的電流通過儀器設(shè)備接地進入大地，然后形成電位的放射性分布現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會對周圍電子設(shè)備造成電位差，形成反擊破壞。避免這種方法的有效措施是，裝置等電位連接線，從而消除設(shè)備之間的電勢差。等位線的連接能有效避免信號線，電源設(shè)備、電子儀器之間的過電壓現(xiàn)象。

2.2.3 屏蔽干擾

當(dāng)發(fā)生雷擊現(xiàn)象后，往往會對電子信號儀器產(chǎn)生電磁等一系列干擾情況，給系統(tǒng)造成浪涌電壓和浪涌電流現(xiàn)象。因此有必要給系統(tǒng)設(shè)備安裝有效的防干擾屏蔽裝置，特別是在信號線路始端和終端安裝過電流保護裝置，從而減少系統(tǒng)信號設(shè)備的浪涌電壓和過電流情況的發(fā)生。

2.2.4 設(shè)置電壓保護器

通過電子設(shè)備的電源線入侵是雷電現(xiàn)象侵害的主要入口，所以為避免這種破壞的入侵，在重要設(shè)備的電源線入口處，安裝有效的過電壓保護裝置是十分必要的。減少雷電現(xiàn)象對弱電設(shè)備電源入口線的入侵可很大程度上抑制浪涌電壓產(chǎn)生的破壞作用。

3 結(jié)語

在雷電襲擊下，不僅會影響廣播電視發(fā)射臺的正常運行，而且也會引發(fā)一系列系統(tǒng)安全隱患問題和影響正常傳輸廣播電視節(jié)目。應(yīng)該根據(jù)不同入侵方式以及不同雷電的特點，來進行雷電防護保護，有效的防雷措施對廣播電視發(fā)射機房有很大的益處。