丁勇
摘 要:廣播電視工程中存在諸多用電設備,這些設備對于雷擊危害的抵抗性較差?;诖?,筆者在下文中首先闡述了雷電的發(fā)生以及危害,然后簡要分析了接地以及電磁屏蔽,最后結合某廣播電視工程案例,對其中應用的防雷接地技術進行了論述。
關鍵詞:防雷 接地 電磁屏蔽 技術 實例
在廣播電視工程中,電子設備作為重要的技術載體,是為工程建設核心。但是,電子設備對于異常電壓、電流的承受能力較低,一旦遭受雷擊或者受雷擊所造成的電磁場干擾,就會受到嚴重損壞。故需要加強對設備的防護,實現(xiàn)有效的接地防雷。因此,探討廣播電視工程中的接地技術及應用,具有極其重要的現(xiàn)實意義。
一、防雷工程
(一)雷電對廣播電視設備以及供電設備的危害分析。通常來說,雷電對于廣播電視設備以及供電設備的危害,多為感應雷導致地電位升高、過電壓影響用電設備的正常運行。雷電直接擊中設備、構筑物、線纜的情況也時有發(fā)生,概率相對較低。但是,無論是感應電還是雷擊,對于用電設備的影響都是毀滅性的[1]。
“接地”是避免通電設備被雷電所影響最基礎也是最為有效的一種措施,廣播電視工程接地技術的應用,往往伴隨著等位電法的應用。等位電法是在修建構(建)筑物時,將構(建)筑物中的金屬線纜、管道、門窗、鋼筋等金屬導體,聯(lián)通為一個整體,雷電發(fā)生時,就不會產(chǎn)生電位差,建筑體也不會遭受雷擊。
(二)廣播電視工程中電源設備的雷電防護有效措施。在廣播電視工程中,合理的4級防雷是實現(xiàn)電源設備雷電防護的重要措施。若是將整個設備體系(包含建筑物)看作為一個防雷整體。通常來說,需要將建筑物整體、工程體系中的電纜、工程體系中的設備電源的交流配電系統(tǒng)以及整流器,按照一定的先后順序,將整個電源系統(tǒng)防雷劃分為4級[2]。
1級防雷主要保護的對象為建筑物頂部的避雷針、避雷網(wǎng),建筑結構中的鋼筋、管線、接地匯集線、接地引入線等,從而避免雷擊直接對建筑物主體造成破壞。直擊雷一旦直接擊中避雷網(wǎng)或者避雷針,就會產(chǎn)生浪涌電流,經(jīng)過建筑物中的鋼筋、金屬導體、接地引入線,從而通過接地網(wǎng)絡直接流入大地,而在浪涌電流經(jīng)過的部位,會產(chǎn)生較為強烈的雷擊電磁場[3]。
2級防雷的主要作用是實現(xiàn)對非直接感應雷的有效防護,廣播電視工程體系中的設備,在感應雷擊的作用下,會出現(xiàn)相應的電磁耦合效應,從而生成強烈的浪涌電壓,因在工程體系中設置有過壓保護裝置,浪涌電壓就會直接受過壓保護裝置的引導,轉化為脈沖電流安全引導釋放。
3級防護一般設置在廣播電視工程體系中的交流配電屏內(nèi)部,因前部防雷保護的衰減,所以交流配電屏經(jīng)過的浪涌電流,通常不會大于4kV,而3級防雷的保護器通流量也不會大于15kA,僅需要1.4kV左右的殘壓,就可實現(xiàn)有效的防雷保護。
4級防護是在是直接加裝在廣播電視工程體系設備前端的防雷設施,一般來說,需每隔15m設置一處。
(三)廣播電視工程中信號線纜以及天饋系統(tǒng)的防護。避雷針的防護范圍必須覆蓋衛(wèi)星接收天線,同時,也要保證避雷針和衛(wèi)星接收天線之間的距離在5m以上(因雷擊能夠直接穿透2-3m的空氣),若存在多副衛(wèi)星接收天線集中安裝的情況,要利用尺寸為4mm×40mm的扁鋼進行統(tǒng)一焊接。
衛(wèi)星接收天線下的鋼管、饋線、避雷網(wǎng)需要相互連接,并且廣播電視設備和饋線之間的連接,需要設置信號避雷器,設備和天饋線之間的連接需要增設天饋線路防雷設備,部分光纜需要直接接地[4]。
二、廣播電視工程中的電磁屏蔽
電磁屏蔽是信息系統(tǒng)實現(xiàn)有效防雷的必要手段,電磁屏蔽不僅僅需要有良好的接地基礎,同時也要求使用的屏蔽體具有良好的導電連續(xù)性。
(一)屏蔽材料。①若是干擾電磁場的頻率比較高,利用高電導率、低電阻率的金屬材料。就能夠形成有效的電磁波抵消作用,從而實現(xiàn)電磁屏蔽的目標;②若是干擾電磁波的頻率比較低,就可利用高導磁率的效率,將磁力線穩(wěn)固在屏蔽體內(nèi)壁,從而避免電磁波的擴散。為滿足不同的電磁屏蔽需求,常將高導電性的金屬材料作為屏蔽載體,如鋁、鋼、銅、金屬涂層等[5]。
(二)雷擊干擾傳播路徑。廣播電視設備體系受雷擊,雷擊所產(chǎn)生的干擾源頻譜呈現(xiàn)出多元化的、多樣化的趨勢,具體如下:①雷擊所產(chǎn)生的干擾,具有高頻率的分量,一般來說,雷擊處和廣播電視設備之間的距離或者建筑物的距離,就被認定為電磁干擾輻射場,它通常以平面電磁波或者環(huán)形輻射的方式,影響線纜、設備、電源等;②一般情況下,雷擊干擾源可假定為一個穩(wěn)定場,它能夠以電磁感應的方式從線纜進入,從而對設備運作造成影響;③雷擊干擾信號以耦合或者漏電等形式,通過空氣、絕緣物等,經(jīng)過阻抗耦合作用,對設備、線纜造成影響[6]。
(三)有效電磁屏蔽防護。在廣播電視工程避雷中,電磁屏蔽是重要的構成部分,在發(fā)生雷擊事故時,電磁屏蔽層可有效隔絕雷擊干擾信號,從而讓廣播電視工程中的設備得到有效防護。根據(jù)廣播電視工程的建設特征,電磁屏蔽防護的構建也有著一定的差別,通常采用鉚接、焊接等方式,結合鋼板、鋁板等,構建一個完整的屏蔽系統(tǒng)。
三、廣播電視工程中的接地技術應用實例
(一)防雷。廣播電視工程建筑物頂部女兒墻設置有避雷帶,距離衛(wèi)星天線6m處,安裝有一支避雷針,避雷針的架設采用三角形斜拉鋼索,高度為15m,利用4x40的扁鋼,實現(xiàn)和避雷網(wǎng)絡的焊接,同時接出一條塑套線,和建筑物一樓地網(wǎng)連接(建筑物所有鋼筋、管線和避雷帶相連)。
考慮到建筑物采用雙路供電模式,所以利用 DEHNventil VGA280/4×4(最大流通量為100kA)作為1、2級防雷設施,在廣播電視設備電源處,安裝有DEHNguard T385(最大流通量為40kA)單相防雷器作為體系中的3級防雷。所有低壓線路均采用鎧裝電纜入地敷設的方式,在引入設備體系前,和接地極實現(xiàn)有效連接。
廣播電視工程中所有通風設備、空調設備、照明設備的供電均單獨配送,接線方式采用△/YO進行接線,該接線方式能夠有效應對零序分量磁通以及雷電所導致的三次諧波,從而讓變壓器的損失得到有效控制。
(二)接地。接地網(wǎng)尺寸為1.2×1.0×40(每間隔5m,設置有一根直徑50mm鋼管,每隔3.6m和建筑物鋼筋主體焊接一次);為提高接地效果,采用接地電阻降阻劑輔助,大樓主筋和鋼板網(wǎng)以及角鋼連接,設備機柜、底座和鋼板焊接,同時設置有直徑8mm圓孔,便于設備接地。
結束語
綜上所述,防雷、接地、電磁屏蔽均是廣播電視工程中的重要構成部分,是保證工程體系正常使用的核心要素,雷電事故的發(fā)生具有較強的隨機性、不可預測性、破壞性,我們必須要加深對廣播電視工程中的接地技術的了解,根據(jù)其特征,有針對性的采取合理的防雷措施,才能夠保證廣播電視工程建設質量,保證用電設備的正常運作。筆者在文中僅做出了簡要闡述,更為深入的問題還需要廣大從業(yè)者進一步分析。
參考文獻:
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[3] 王旭龍. 淺論接地技術在廣播電視工程中的應用[J]. 科技創(chuàng)新導報, 2017(3):56-57.
[4] 程莉. 廣播電視工程中的接地技術與有效應用探究[J]. 黑龍江科學, 2017(8).
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[6] 厙玉杰. 對于廣播電視系統(tǒng)接地技術探討[J]. 科技傳播, 2017(22):87-88.