摘 要 本文主要論述了基于山區(qū)發(fā)射臺供配電系統(tǒng)改造的實踐，介紹了供配電線路、發(fā)電機組、UPS電源、防雷接地系統(tǒng)等在設(shè)備器材、配置選用、施工規(guī)范等方面的整修，闡述了應(yīng)當(dāng)注意的問題和要求。

關(guān)鍵詞 發(fā)射臺;供配電線路;UPS電源;防雷;接地系統(tǒng)

萬州區(qū)廣播電視臺周家壩發(fā)射臺位于萬州區(qū)天生城山頂，海拔467米，占地面積約4畝，建有高度30米發(fā)射天線鐵塔一座，2010年開始承擔(dān)萬州人民廣播電臺交通廣播頻率的發(fā)射，發(fā)射頻率91MHz，發(fā)射功率300W;2017年開始承擔(dān)中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋地面數(shù)字電視兩個頻道的補點發(fā)射任務(wù)，每個頻道發(fā)射功率500W。發(fā)射臺所在地天生城山勢呈南北走向，北窄南寬，四面懸崖峭壁，市政公路只能到達山腳，臺站基礎(chǔ)設(shè)施條件較為艱苦，供水、供電等基礎(chǔ)保障設(shè)施只能到達山腳。

鑒于發(fā)射臺承擔(dān)的發(fā)射任務(wù)日益繁重，為確保圓滿完成安全播出任務(wù)，我臺依據(jù)《廣播電視安全播出管理規(guī)定》無線發(fā)射轉(zhuǎn)播臺實施細則和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對發(fā)射臺的技術(shù)系統(tǒng)配置和運維與技術(shù)管理工作進行了自查工作，對供配電系統(tǒng)、防雷接地系統(tǒng)等進行了整改和完善，本文重點論述發(fā)射臺供配電系統(tǒng)的配置和完善。

1發(fā)射臺原有供配電系統(tǒng)配置情況

發(fā)射臺原有一路外電，供電公司線路位于山腳電桿電表處，電表后端至發(fā)射臺的低壓供配電線路由我臺自行敷設(shè)，受初建發(fā)射臺時各項條件所限，供電線路選用LJ35純鋁裸導(dǎo)線敷設(shè)，通過5根低壓電桿架空到達發(fā)射臺室外配電箱，總長約為525米。導(dǎo)線經(jīng)過長年累月的日曬風(fēng)吹雨淋，且穿越樹林，存在安全隱患，曾發(fā)生過大風(fēng)導(dǎo)致電線斷裂的停電事故。發(fā)射臺配置了一臺20KVA UPS電源，配備12V 100AH鉛酸免維護蓄電池2組，共60只，L1、L2和L3三相的平均負(fù)載率約為71%，略微偏高。因部分電池老化，內(nèi)阻嚴(yán)重超標(biāo)、接線端子腐蝕、漏液，電池供電時間已嚴(yán)重不足，一旦出現(xiàn)外電中斷，容易引起停播事故。

2發(fā)射臺供配電系統(tǒng)改造實施方案

依據(jù)《廣播電視安全播出管理規(guī)定》無線發(fā)射轉(zhuǎn)播臺實施細則“三級保障發(fā)射臺”技術(shù)系統(tǒng)配置的相關(guān)要求，結(jié)合我臺的實際情況，采用以下方式對發(fā)射臺的供配電系統(tǒng)進行整改和完善：①對由山腳至發(fā)射臺架空敷設(shè)的純鋁裸導(dǎo)線進行更換;②購置發(fā)電機功率為80kW/100KVA的柴油發(fā)電機組，作為自有電源;③對UPS電源進行擴容，將原廣電大樓閑置的一臺30KVA UPS電源搬遷至發(fā)射臺，并對兩臺UPS電源的后備電池組進行更換[1]。

2.1 低壓供配電線路的改造

受當(dāng)?shù)貤l件所限，從山腳至發(fā)射臺的低壓供配電線路仍需沿用架空敷設(shè)方式，只能將純鋁裸導(dǎo)線更換為絕緣電纜來提高低壓供配電線路的安全性。經(jīng)過對發(fā)射臺的工藝設(shè)備和動力設(shè)備的負(fù)載情況進行測算，并充分考慮業(yè)務(wù)拓展的需求，決定采用JKLGYJ-1*50/8/1KV絕緣架空電纜（JK：系列代號—架空電纜;L：導(dǎo)體材料代號—鋁導(dǎo)體;G：內(nèi)芯材料代號—鋼芯;YJ：絕緣材料代號—交聯(lián)聚乙烯絕緣;8：內(nèi)芯標(biāo)稱截面積8平方毫米;50：導(dǎo)體標(biāo)稱截面積50平方毫米，1KV：額定電壓為1KV）用于山腳至發(fā)射臺的低壓供配電線路的敷設(shè)。采用絕緣架空電纜主要有以下優(yōu)點：①絕緣性能更好，可使人身觸電傷亡事故大為減少;②防腐蝕性能更好，由于外層有絕緣層，比純鋁裸導(dǎo)線受氧化腐蝕的程度小，抗腐蝕能力較強;③有效防止外力破壞，可減少受樹木，飛飄金屬膜和灰塵等外在因素的影響，減少相間短路及接地事故;④抗拉強度較純鋁裸導(dǎo)線更高。由于更換的絕緣電纜更粗更重，在更換線路的同時，對途中的拉線、電桿的受力情況進行了檢查，對不能達到受力標(biāo)準(zhǔn)的電桿和拉線進行了更換加固，特別是電桿1、2和電桿4、5之間，跨度分別為200米和100米，需保證電桿和拉線的足夠強度。

2.2 柴油發(fā)電機組的配置

柴油發(fā)電機組的配置最重要的就是功率的確定，功率確定有以下幾點注意事項：①弄清KVA和KW的關(guān)系：KVA是視在功率，包括了有功功率和無功功率，KW則是有功功率，KW=KVA*功率因數(shù)，柴油發(fā)電機組的功率因數(shù)可以查看發(fā)電機銘牌，一般是0.8（滯后）;②弄清柴油機的基本功率和備用功率的關(guān)系，基本功率是柴油機長期穩(wěn)定運行的輸出功率，備用功率指柴油機最大的輸出功率，一般是指超負(fù)荷運行時的輸出功率，每12個小時之內(nèi)有1個小時可在基本功率的基礎(chǔ)上超載10%左右;③柴油機基本功率與發(fā)電機功率的關(guān)系，一般規(guī)定柴油機基本功率≥發(fā)電機功率10%，因為存在一定的機械損耗;④發(fā)電機功率和UPS功率的匹配，一般情況下發(fā)電機功率為UPS功率的兩倍;⑤確定柴油發(fā)電機組的功率，不僅要把所有用電設(shè)備的功率簡單相加，還要考慮用電設(shè)備的啟動電流，常用的啟動方式有直接啟動和降壓啟動或變頻啟動，直接啟動方式啟動瞬間功率為工作功率的6倍，降壓啟動或變頻啟動的啟動瞬間功率為工作功率的3倍。綜上所述，我們選用了基本功率為86kW，備用功率為92kW的柴油發(fā)動機，發(fā)電機功率為80kW/100KVA，并配置了ATS自動倒換開關(guān)。

2.3 UPS電源的擴容升級

由于發(fā)射臺2017年開始承擔(dān)中央廣播電視節(jié)目無線數(shù)字化覆蓋地面數(shù)字電視DS-21、DS-42的補點發(fā)射任務(wù)，需增加4臺發(fā)射功率為500W的數(shù)字電視發(fā)射機和其他附屬設(shè)備。經(jīng)測算，一臺發(fā)射功率為500W的數(shù)字電視發(fā)射機的功耗至少為2.5kW，因此，發(fā)射臺原有20KVA UPS（三進三出IN 380V：OUT 380V）已不能滿足發(fā)射臺工藝設(shè)備負(fù)載的要求。我們將原廣電大樓閑置的一臺30KVA UPS（三進單出IN 380V：OUT 220V）電源搬遷至發(fā)射臺，實現(xiàn)對發(fā)射臺UPS電源的擴容。在配備了柴油發(fā)電機組之后，我們只為UPS配置了少量后備電池以備切換時使用。

2.4 綜合防雷接地系統(tǒng)建設(shè)

綜合周家壩發(fā)射臺所處的地理位置、歷年的雷電資料等分析，發(fā)射臺屬于雷電災(zāi)害風(fēng)險極高區(qū)域。根據(jù)GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》，綜合防雷系統(tǒng)劃分為外部防雷和內(nèi)部防雷，外部防雷系統(tǒng)包括空氣截雷系統(tǒng)（即避雷針或避雷帶）、引下線和接地系統(tǒng)，內(nèi)部防雷系統(tǒng)主由等電位連接、共用接地裝置、屏蔽、合理布線、浪涌保護器等幾部分組成，主要用于減小和防護止雷電流在需防空間內(nèi)所產(chǎn)生的電磁效應(yīng)。結(jié)合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)GY/T5084-2011《廣播電視工程工藝接地技術(shù)規(guī)范》，我們對照相關(guān)要求改進了原有綜合防雷接地系統(tǒng)[2]。

（1）綜合防雷的接地裝置。接地裝置作為系統(tǒng)共用，連接著防雷系統(tǒng)，機柜設(shè)備保護、電源系統(tǒng)保護等多個需要接地的系統(tǒng)，是最重要的基礎(chǔ)性工程。本次發(fā)射臺整修了接地裝置，使用40mm*4mm熱鍍鋅扁鋼焊接連通組成環(huán)形接地網(wǎng)：①在發(fā)射天線鐵塔的四周開挖溝槽埋置等電位帶形成等電位均壓環(huán)先進行等電位處理;②在發(fā)射臺場地內(nèi)選擇適當(dāng)?shù)穆窂酱┎遄龅鼐W(wǎng)坑，坑與坑之間間隔4-5米，坑內(nèi)埋入非金屬碳合金接地模塊，并加入高效降阻劑降低接地電阻;③各模塊之間用40mm*4mm的熱鍍鋅扁鋼連接，并做好防腐處理，組成環(huán)狀的接地系統(tǒng)，施工完成后經(jīng)測試接地電阻為0.5Ω。

（2）電源部分的防護。低壓供配電線路由戶外引入發(fā)射臺總配電柜中，采用三級的分流限壓措施，在總配電柜處安裝浪涌保護器作為第一級防雷保護，在機房設(shè)備、生活用電分配箱處安裝浪涌保護器作為第二級防雷保護，接入UPS電源處安裝浪涌保護器作為第三級保護，UPS電源出線處安裝配電箱，配電箱至每個設(shè)備機柜布放2組BVR電纜，裝配斷路器開關(guān)控制。

（3）設(shè)備機房等電位連接系統(tǒng)。等電位的處理方式如下：①采用銅排制作匯流排;②采用30*3mm的銅排圍繞機房制作一圈均壓環(huán)，通過每米1個220V絕緣子支撐安裝于地面與防靜電地板之間;③機房設(shè)備機柜配備的接地銅帶就近與均壓環(huán)連接，連接點不少于兩處，連接線采用10mm2的銅芯線進行銅鼻子壓線連接;④各動力設(shè)備（如空調(diào)、UPS電池）等金屬外殼及均壓環(huán)與匯流排的連接采用16mm2的銅芯線進行銅鼻子壓線連接;⑤匯流排與地網(wǎng)之間采用25mm2的銅芯線進行銅鼻子壓線連接。

總之，發(fā)射臺機房供配電系統(tǒng)、防雷接地的可靠穩(wěn)定是安全播出的先決和基礎(chǔ)條件，做好此項工作必須引起我們的高度重視，確保設(shè)備運行和人員安全。本文不足之處，懇請各位同行指正。

參考文獻

[1] 陳斌.數(shù)據(jù)中心備用發(fā)電機組功率選型討論[J].中國科技信息，2014，（5）：115-117.

[2] 白徐潮.高山發(fā)射臺防雷方案的設(shè)計及具體防雷措施[J].有線電視技術(shù)，2017，（1）：107-109.

作者簡介

林睿（1982-），男，重慶市萬州區(qū)人;學(xué)歷：大學(xué)本科，工學(xué)學(xué)士，工程師，現(xiàn)就職單位：重慶市萬州區(qū)廣播電視臺，研究方向：廣播電視工程。