高山發(fā)射臺改造系列四：高低壓系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

張樹春，張漢東，喬 凱

（寧夏廣播電視臺，銀川 750004）

高山發(fā)射臺改造系列四：高低壓系統(tǒng)和防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

張樹春，張漢東，喬 凱

（寧夏廣播電視臺，銀川 750004）

本本文闡述了寧夏羅山轉(zhuǎn)播臺高低壓系統(tǒng)及防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，設(shè)計(jì)思路及具體設(shè)計(jì)方案。

母聯(lián)；互投；隔離；防雷接地；接地電阻

高低壓系統(tǒng)是高山發(fā)射臺技術(shù)系統(tǒng)最重要的組成部分，沒有電，不僅正常播出無法進(jìn)行，照明、取暖、吃飯、衛(wèi)生等和生活息息相關(guān)的問題都無法解決。有電安全播出工作可以“萬無一失”，停電則“一失萬無”。高低壓供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，首先要符合總局62號令的相關(guān)要求；其次是征得當(dāng)?shù)毓╇姴块T的同意，不符合本地規(guī)范沒法入網(wǎng)；第三要設(shè)計(jì)合理、操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定，始終牢記百年大計(jì)質(zhì)量第一的宗旨，切不可麻痹大意，否則后患無窮。

羅山處于雷電多發(fā)地區(qū)，防雷擊也是重中之重。首先從雷電泄放角度，各個單體建筑的接地電阻要滿足設(shè)計(jì)要求；其次從防雷電侵入角度，在高壓變壓器之后增加了防雷隔離變壓器，杜絕了雷電的進(jìn)入途徑；第三多角度、多層次預(yù)防雷擊。

1 高壓系統(tǒng)

（1）高低壓總系統(tǒng)圖如圖1所示。該系統(tǒng)為高壓雙路供電，單母線分列獨(dú)立運(yùn)行，各自帶負(fù)荷，單路停電時互為備用的母聯(lián)備投模式。（務(wù)必事先征求供電局意見，與供電局交涉時，高壓系統(tǒng)千萬不能高壓雙路供電，單母線不分列運(yùn)行，一用一備的線路備投模式，即高壓二選一的模式。必須堅(jiān)持高壓雙路供電，單母線分列獨(dú)立運(yùn)行，各自帶負(fù)荷。即使供電局不同意高壓互投，但是只要同意高壓兩路同時供電，并各自帶負(fù)荷獨(dú)立運(yùn)行，可以采用低壓互投）。

（2）如果允許高壓互投，互投方式應(yīng)為互投不自復(fù)，人工復(fù)位（因此要求高壓柜具備手動和自動控制選擇開關(guān)）?；ネ兑獫M足故障閉鎖功能（進(jìn)線開關(guān)由于過流、短路速斷跳閘，造成外線高壓斷電，此時母聯(lián)鎖定不得互投，進(jìn)線開關(guān)也鎖定。二者必須人工復(fù)位方可合閘）。如果供電局同意高壓互投，且本地規(guī)范允許高壓母聯(lián)柜兩側(cè)只需要加一個母聯(lián)隔離柜，可以省掉246-2母聯(lián)隔離柜。

（3）如果供電局不同意高壓互投，但是同意高壓兩路同時供電，并各自帶負(fù)荷獨(dú)立運(yùn)行，那就沒有必要配置母聯(lián)柜和母聯(lián)隔離柜，可以省出三面高壓柜（246、246-1、246-2）。在這種無互投的情況下高壓柜可以選用極其廉價(jià)的高壓環(huán)網(wǎng)柜，進(jìn)出線柜只具備過流、速斷保護(hù)功能即可。

（4）供電局如果同意高壓互投，考慮高壓柜可選用較為低廉可靠的KYN28系列產(chǎn)品，柜內(nèi)高壓開關(guān)可選擇國內(nèi)可靠產(chǎn)品。高壓柜保護(hù)控制應(yīng)采用目前相對可靠的綜保模塊式。高壓柜控制供電應(yīng)配直流屏（220V/40AH），可在定購高壓柜時一并落實(shí)。

（5）高壓系統(tǒng)圖上自左向右共計(jì)13面高壓柜，依次為：一路高壓進(jìn)線PT柜、一路高壓進(jìn)線開關(guān)柜、一路高壓計(jì)量柜、一路高壓出線柜1、一路高壓出線柜2、母聯(lián)隔離柜（246-1）、母聯(lián)開關(guān)柜、母聯(lián)隔離柜（246-2）、二路高壓出線柜2、二路高壓出線柜1、二路高壓計(jì)量柜、二路高壓進(jìn)線開關(guān)柜，二路高壓進(jìn)線PT柜。其中母聯(lián)隔離柜（246-2）根據(jù)寧夏本地要求可以省掉，共計(jì)12面高壓柜。高壓柜一般寬度為0.8米，前后長度為1.5～1.8米，設(shè)計(jì)和安裝規(guī)程要求，柜后距離墻體不小于1米，柜前一般要求不小于2.5米，柜間和柜兩側(cè)檢修通道不小于1米。

2 低壓系統(tǒng)

詳見高低壓總系統(tǒng)圖（圖1）、播出工藝低壓系統(tǒng)圖（圖2）及行政低壓系統(tǒng)圖（圖3）。注意工藝低壓系統(tǒng)部分不加電容柜，行政低壓供電部分加了一臺電容柜。

圖1 高低壓總系統(tǒng)圖

圖2 播出工藝低壓系統(tǒng)圖

圖3 行政低壓系統(tǒng)圖

（1）工藝部分采用雙路供電、單母帶分列運(yùn)行，各自帶負(fù)荷，互為備用?；ネ斗绞綉?yīng)為互投不自復(fù)，人工自復(fù)位（因此要求低壓柜具備手動和自動控制選擇開關(guān)）?；ネ兑獫M足故障閉鎖功能（進(jìn)線開關(guān)由于過流、短路速斷跳閘，造成前級高壓斷電，此時母聯(lián)鎖定不得互投，進(jìn)線開關(guān)也鎖定。二者必須人工復(fù)位方可合閘）。要求廠家柜內(nèi)主進(jìn)和母聯(lián)開關(guān)必須具備故障閉鎖功能。

（2）工藝系統(tǒng)初步擬定8面柜。從左至右依次為：一路出線柜1、一路出線柜2、一路出線柜3、一路進(jìn)線柜、母聯(lián)開關(guān)柜、二路進(jìn)線柜、二路出線柜1、二路出線柜2。注意出線柜的數(shù)量，根據(jù)出線回路數(shù)量，適當(dāng)留一些備用出線回路。比如一路出線柜3就可以去除，這樣該系統(tǒng)就剩7面柜（總長度為5.6米）。行政系統(tǒng)初步擬定4面柜，自左向右分別為：電容器柜、負(fù)荷出線柜1、負(fù)荷出線柜2、主進(jìn)兼二選一開關(guān)柜。如出線路數(shù)不多，負(fù)荷出線柜2就可以去除。建議采用4面柜（總長度為3.2米），適當(dāng)留一些備用出線回路。一般抽屜柜寬度為0.6～0.8米，前后厚度為1米。裝置式配電柜一般寬度0.8米，前后厚度為0.5米。規(guī)程要求，柜后距離墻不小于1米，柜前距離其他配電柜一般不小于2.5米。

（3）播出工藝系統(tǒng)低壓圖中，按照標(biāo)準(zhǔn)配置UPS、發(fā)電機(jī)，若沒有這些設(shè)備，可以省略，直接從低壓柜向負(fù)荷送電。但是發(fā)電機(jī)接入開關(guān)應(yīng)做預(yù)留，以備將來發(fā)電機(jī)供電可以很方便的接入。

（4）行政低壓二選一開關(guān)，第一路來電選自二路高壓供電的630kVA變壓器低壓側(cè)，第二路來電選自一路高壓所帶的400kVA變壓器低壓側(cè)。這樣行政低壓系統(tǒng)形成一個外電兩路供電的二選一系統(tǒng)，較為合理。

（5）行政低壓系統(tǒng)第二路來電選自一路高壓所帶的400kVA變壓器低壓側(cè)，應(yīng)使用2根4×300平方毫米的ZR-YJV22電纜并聯(lián)，從柜下地溝內(nèi)下進(jìn)下出連接。原供給播出的400kVA變壓器只能在630kVA變壓器高壓停電或變壓器損壞時，臨時給行政負(fù)荷供電，此時要嚴(yán)格控制行政負(fù)荷，不能讓400kVA變壓器過負(fù)荷。

3 防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

羅山地勢較高，屬雷擊災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域，按一類防雷保護(hù)建設(shè)防雷接地系統(tǒng)，防雷裝置應(yīng)滿足預(yù)防直擊雷、側(cè)擊雷和滾球雷的危害。擬建的防雷電工程在總結(jié)過去經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上增加了供配電系統(tǒng)防護(hù)工程，設(shè)計(jì)符合《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010要求，確保了人員和設(shè)備的安全。

3.1 單體建筑物避雷網(wǎng)

接地網(wǎng)絡(luò)在施工現(xiàn)場建設(shè)步驟：一是按照設(shè)計(jì)規(guī)范做好機(jī)房、綜合樓、消防水池、擋土墻及鐵塔的地網(wǎng)施工，經(jīng)測量接地電阻均優(yōu)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，且每個單體建筑按要求預(yù)留多個地網(wǎng)引接點(diǎn)。二是機(jī)房、綜合樓屋頂用鋼板整體焊接后，同外墻大理石鍍鋅支架、斷橋鋁合金窗框等多點(diǎn)連接；之后在屋面鋼板之上，敷設(shè)方格避雷帶和避雷針，通過專門引下線共同接入多個地網(wǎng)連接點(diǎn)。三是院落內(nèi)的路燈、接收天線、攝像頭桿、金屬圍欄、空調(diào)戶外機(jī)、旗桿等暴露性金屬器件就近接入地網(wǎng)。

3.2 外圍避雷網(wǎng)

為形成良好的接地環(huán)境，將雷電的危害降到最低，我們又在院外建了兩個防雷地網(wǎng)。一個在綜合樓南面，擋土墻施工時，發(fā)現(xiàn)該處的土層非常厚，且水分含量較大，隨即決定在此處建設(shè)地網(wǎng)。間隔3米，前后兩排（2×15）打了30根4米長的X50鍍鋅鋼管，用4×40鍍鋅扁鐵“井”字型焊接后覆蓋半米深黃土。從該處不同點(diǎn)連了5個引接線同綜合樓、擋土墻的地網(wǎng)連接。另外前兩年在發(fā)射塔東面也做了一個防雷地網(wǎng)，當(dāng)時挖了一個深3米、寬4米、長4米的大坑，砸進(jìn)去十幾根3米長的鍍鋅鋼管后用鍍鋅扁鋼焊接，連出引接線后用木炭、食鹽、黃土及其他降阻材料填埋，最后用黃土覆蓋。

院外的防雷地網(wǎng)，院內(nèi)的建筑地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)等并接成多個連接回路，整體接地電阻小于1Ω，滿足防雷及接地要求并優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

3.3 供電避雷網(wǎng)

總高壓配電柜安裝模塊電源防雷器作為一級防護(hù)；低壓380V轉(zhuǎn)380V的防雷隔離變壓器作為二級防護(hù)；配電室低壓配電柜安裝電源防雷器作為三級防護(hù)；發(fā)射設(shè)備及UPS電源等安裝電源防雷器作為四級防護(hù)。

"一箭雙星"發(fā)射成功，中國北斗導(dǎo)航進(jìn)入全球組網(wǎng)時代

2017年11月5日19時45分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射第二十四、 二十五顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這兩顆衛(wèi)星屬于中圓地球軌道衛(wèi)星，是我國北斗三號第一、二顆組網(wǎng)衛(wèi)星，開啟了北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)全球組網(wǎng)的新時代。

衛(wèi)星入軌后，經(jīng)測試及入網(wǎng)驗(yàn)證，可對外提供服務(wù)。此次北斗三號全球組網(wǎng)衛(wèi)星首次發(fā)射，將穩(wěn)步推動北斗三號系統(tǒng)建設(shè)，加快北斗系統(tǒng)盡早服務(wù)全球，造福全人類。

北斗三號衛(wèi)星將增加性能更優(yōu)的互操作信號B1C和B2a信號，在進(jìn)一步提高基本導(dǎo)航服務(wù)能力基礎(chǔ)上，按照國際標(biāo)準(zhǔn)提供星基增強(qiáng)服務(wù)(SBAS)及搜索救援服務(wù)(SAR)。同時，還將采用更高性能的銣原子鐘和氫原子鐘，銣原子鐘天穩(wěn)定度為E-14量級，氫原子鐘天穩(wěn)定度為E-15量級。通過采用新的技術(shù)，性能得到大幅提升，空間信號精度(SIS)優(yōu)于0.5m。北斗三號在北斗二號性能的基礎(chǔ)上，將進(jìn)一步提升1至2倍的定位精度，達(dá)到2.5米-5米的水平，在保留北斗二號短報(bào)文功能的前提下，提升相關(guān)性能。

從此次任務(wù)起，我國迎來新一輪北斗組網(wǎng)衛(wèi)星高密度發(fā)射，截止2018年底前，將發(fā)射18顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星，覆蓋“一帶 一路”沿線國家；到2020年，完成30多顆組網(wǎng)衛(wèi)星發(fā)射，實(shí)現(xiàn)全球服務(wù)能力。

此次發(fā)射的北斗導(dǎo)航衛(wèi)星和配套運(yùn)載火箭由中國航天科技集團(tuán)公司所屬的中國空間技術(shù)研究院和中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院分別研制，這是長征系列運(yùn)載火箭的第253次飛行。

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.11.008

TN948.5

1672-7274（2017）11-0027-03