廣播電視發(fā)射臺防雷工程的升級改造探討

鄧永明

（作者單位：云南省麗江市永勝縣廣播電視臺）

廣播電視發(fā)射臺防雷工程的升級改造探討

鄧永明

（作者單位：云南省麗江市永勝縣廣播電視臺）

防雷接地系統(tǒng)升級改造為聯(lián)合接地系統(tǒng)地網(wǎng)，將發(fā)射臺的地網(wǎng)采用等電位連接，是實現(xiàn)防雷共網(wǎng)的重要技術(shù)措施，能徹底消除雷電引起的帶有毀壞性的電位差，確保人員設(shè)備安全。

防雷；具體措施；等電位連接

永勝縣的高山廣播電視發(fā)射臺建成時間距今已有30年，轉(zhuǎn)播中央、省、市、縣級廣播電視節(jié)目，所處位置為雷電頻發(fā)區(qū)，當(dāng)時避雷接地網(wǎng)設(shè)施較為簡單，防雷設(shè)備長期運行已過使用壽命，近年來，國家對地方廣播電視設(shè)施的投入不斷增加，發(fā)射設(shè)備不斷更新，集成化、模塊化和數(shù)字化設(shè)備安裝和使用對防雷提出了要求的更高，因此，防雷接地系統(tǒng)地網(wǎng)改造升級改造迫在眉睫。

1 防雷技術(shù)

一個防雷區(qū)域的防護有幾級保護區(qū)，最外面的是直接區(qū)域，危險性最高，為一級，建筑物樓內(nèi)為二級，房間為三級，房間內(nèi)的金屬屏蔽柜為四級，各級保護由外部防護系統(tǒng)、鋼筋混凝土、金屬管道及金屬管柜架等構(gòu)成的屏蔽層組成。電源系統(tǒng)保護分為三級保護，信號、信息系統(tǒng)分為粗保護和細保護。一級保護外部防雷系統(tǒng)由避雷針、線、帶、網(wǎng)、引下線和接地體組成，保護建筑物免遭雷擊。內(nèi)部防雷系統(tǒng)防護是對進出各級保護區(qū)的線纜通過過壓保護器進行等電位連接，徹底消除雷電引起的電位差，各級保護區(qū)的金屬管道、金屬門窗、金屬構(gòu)件物件與相關(guān)的局部等電位箱連接，最后全部與等電位箱連接，從而達到屏蔽限壓的防雷作用。

2 防雷工程升級改造實施的具體措施

具體實施內(nèi)容是在70米發(fā)射鐵塔的頂端安裝特制帶航空障礙燈的避雷針，對臺內(nèi)各建筑物及值班人員起主要的直擊雷防護作用，避雷針與引下線一定要可靠焊接連通直至塔底接地網(wǎng)。接地網(wǎng)的改造是以發(fā)射塔四個角在地面組成的矩形中點為中心，半徑80米左右的圓面積，采用40根1.5米長50×50×5的鍍鋅角鋼為垂直接地體打入地下2米（避雷坑）組成環(huán)形網(wǎng)格，垂直接地網(wǎng)對沖擊雷電流有較好的疏流作用，再用300米的40×4鍍鋅扁鐵為水平焊接連接垂直接地體、機房、鐵塔、辦公樓原接地網(wǎng)，連接體埋入地下80厘米，埋設(shè)垂直接地避雷坑的地點選擇潮濕、土壤電阻率較低的地方，土壤含水率在20%～25%時，電阻率較穩(wěn)定，填埋時加入降阻劑和大量撒鹽是常用的方法，增加避雷接地網(wǎng)的數(shù)量和范圍能有效降低接地電阻值。同時，焊接連通辦公樓及機房屋頂架設(shè)的避雷網(wǎng)與屋頂避雷帶，辦公樓及引下線到地面時與聯(lián)合接地體就近做焊接，連接點不少于3處，組成鐵塔、辦公樓及機房地網(wǎng)的等電位聯(lián)合共網(wǎng)，做到了可靠的一級防護。

從供電線路、信號線路引入引出方面防范雷擊電磁脈沖及雷電波侵入。具體做法是：從變壓器處引入380V的電源線采用穿鋼管埋地引入機房，與天饋線等弱電線纜間距需大于3米，在變壓器輸出線上安裝電源避雷器，將大部分雷電流直接引入地下泄散，對臺內(nèi)的各用電設(shè)施起到外部總防護作用；在總電源線進入機房總配電柜內(nèi)的空氣開關(guān)前端，安裝一套電源避雷器、在機房內(nèi)、生活區(qū)各用電設(shè)備空開前分別再加裝一套電源避雷器，雷擊電磁脈沖及雷電波將沿電源線路、信號線路引入建筑物內(nèi)部的各種瞬間過電壓通過不同的電涌保護器導(dǎo)入大地內(nèi)部，對所有用電設(shè)備起到一級、二級防護作用；機房內(nèi)各用電設(shè)備外殼及各金屬構(gòu)件須就近接地，機房內(nèi)的電力電纜、監(jiān)控設(shè)備線路等均從地溝走線，避免架空走線，直流線路加裝保安器，衛(wèi)星信號在進入機房內(nèi)設(shè)備的前端加裝天饋防雷器。限制被保護設(shè)備上的電涌過電壓，在使用設(shè)備上加裝過壓終端保護。整體防護、逐級保護、防護縱深是防雷的三原則。

采用等電位連接是雷電防護重要的技術(shù)措施：根據(jù)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》和國際IEC標準相關(guān)防雷標準的基礎(chǔ)要素和雷電防護的基本原理，永勝縣廣播電視臺防雷工程升級改造實施的具體措施就是將辦公樓及機房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)和變壓器地網(wǎng)組成的共用地網(wǎng)，對不能直接參加等電位連接的帶電體和導(dǎo)體，使用電涌防護器，進行等電位連接，構(gòu)成一個完整的等電位連接網(wǎng)絡(luò)，確保在雷電與過壓發(fā)生時，各個系統(tǒng)之間，系統(tǒng)內(nèi)部的各設(shè)備、各端口之間不會出現(xiàn)危險的電位差，如果采用各自獨立接地，在受到雷擊時，各接地電子設(shè)備間的線路上瞬間形成的過壓、過電流波，會引起設(shè)備故障、燒壞元器件，甚至還會危害工作人員的生命安全。接地電阻按國標（小于4Ω）的標準要求實施，相互組成一個周邊封閉的地網(wǎng)，如果地網(wǎng)的接地電阻值大于4Ω，應(yīng)擴大其面積，在地網(wǎng)外圍增設(shè)1圈或2圈環(huán)形接地裝置，直到達到小于4Ω為止，盡可能的避免雷擊災(zāi)害發(fā)生。

3 結(jié)語

此次防雷工程升級改造由永勝縣廣播電視發(fā)射臺提供相關(guān)參數(shù)和方案設(shè)計及要求，由麗江市防雷中心實施，項目實施后，近年來臺內(nèi)雷雨季節(jié)很少發(fā)生雷電擊壞設(shè)備的情況，達到了升級改造的目的。

[1]潘忠林.現(xiàn)代防雷技術(shù)[M].成都:電子科技大學(xué)出版社,1997.

[2]蘇邦禮,等.雷電與避雷工程[M].廣州:中山大學(xué)出版社,1997.

鄧永明（1966-），男，云南麗江市人，工程師，研究方向：廣播電視技術(shù)。