試析衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷技術(shù)

劉華熙

摘 要：衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)可謂是具有多項功能的綜合性系統(tǒng)，通常在安裝過程中會選擇相對較高的位置，便于信號接收，由于所處地理位置的特殊性，加之易受外界環(huán)境的影響和制約，每到梅雨時節(jié)，頻繁的雷電都會給衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的運作造成影響，情況嚴重的甚至會導致設(shè)備損壞，不僅會給周邊居民的生活帶來不便，同時也會造成巨額經(jīng)濟損失，因此，筆者認為對衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)實施雷電預防措施極其必要，應用先進的防雷技術(shù)，發(fā)揮其應用優(yōu)勢，保證衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)運行有效性、可靠性以及安全性。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星信號；接受系統(tǒng)；防雷技術(shù)；應用

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）22-0171-02

雷電可謂是常見的大氣現(xiàn)象，雷電發(fā)生時具有一定的危險性，它不僅會產(chǎn)生強烈的電磁脈沖，還會給建筑物以及電氣設(shè)備等造成嚴重破壞。雷電發(fā)生頻率高、影響范圍廣，加之危險性強，使得越來越多的人們意識到做好防雷工作的重要性。尤其是近幾年來，我國通訊事業(yè)迅猛發(fā)展，電子設(shè)備的應用不斷增加，為衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的推廣以及應用提供有利契機，使人們的生活水平得到提高，而衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的應用過程中，也應借助防雷技術(shù)，避免雷擊事故，以免帶來巨額經(jīng)濟損失，或造成人員傷亡。基于此，本文主要針對我國衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防偽技術(shù)應用進行探討。

1 雷閃形成以及危害

雷閃的主要形式有云閃以及地閃，地閃主要為雷云對大地的放電，如若大地與雷與人之間的電場強度達到25kV/cm以上，那么云團將直接向地面實施新的放電，這一過程中，先導頂端與地面距離較近，將形成迎面先導，地面迎面與先導融合后，那么將致使云團向地面釋放強烈的電力通道，此時的放電將會轉(zhuǎn)化為定向閃擊。值得一提的是，定向閃擊將會伴隨著強烈的電流，此現(xiàn)象常被稱作住房電階段。地上過程中也會產(chǎn)生電閃雷鳴，主放電持續(xù)時長均在50-100us范圍內(nèi)，而放電電流則通常均可達到10萬安培。如若主放電到達云端那么其放電行為將立即終止，在此之后，云中的剩余電荷也將借助主放電通道立即傳輸，這一過程中會伴隨著短暫的輝光，電流也相對強烈，持續(xù)時長通常為0.02-0.16秒[1]。

地閃在感應雷以及直擊雷中存在，這一過程中將會造成強大的電力，而后將產(chǎn)生各類的雷擊反應，給建筑物、電子設(shè)備、森林以及人類等帶來威脅，甚至給物體造成嚴重損害，特別是直擊雷，其危害極大，與感應雷相比它的過電流以及過電壓均更大，但是其出現(xiàn)幾率較小，感應雷的發(fā)生頻率較高。云閃可以結(jié)合其具體現(xiàn)象以及形式進行歸類，但就其本質(zhì)均為云團內(nèi)部放電，最為典型的當數(shù)雷云彼此間的放電，感應雷產(chǎn)生時云散的出現(xiàn)幾率較高，雷電波將順著電力傳輸線，直接進入衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)，給電子設(shè)備造成嚴重損害，難以保證其運行效率。

2 現(xiàn)代化防雷工程技術(shù)

隨著科學技術(shù)水平的提高，人類越發(fā)意識到雷電對于人們生活的不利影響，開始從各個方面加強雷電預防，以此為基礎(chǔ)，逐步建立了現(xiàn)代化的雷閃理論機理，形成了完善的防雷工程理論，經(jīng)筆者分析，而后發(fā)現(xiàn)防雷工程技術(shù)主要涉及以下幾類。

2.1 防感應雷

雷電所引發(fā)的靜電感應以及電磁感應均被稱作感應雷，除此之外，也有人稱之為二次雷，通常情況下，直擊雷與感應雷相比其威脅更大，但其發(fā)生幾率與感應雷相比則較小。感應雷發(fā)生時將會通過電話線以及電力線等各類金屬導體，傳輸至遠方，其危害范圍極大，所以，有必要借助房內(nèi)技術(shù)手段，將發(fā)射臺場地內(nèi)不走外露的金屬構(gòu)件，均進行接地處理，比如，金屬套、金屬屋頂、線纜外屏以及金屬管道等等，對其全面處理，如有必要還可加裝防雷器件以及設(shè)備，保證機防雷性能，避免受雷擊危害[2]。

2.2 防直擊雷

直擊雷發(fā)生時通過雷云對建筑構(gòu)件直接放電，產(chǎn)生的雷電流極大，小則幾十千安，大到幾百千安，破壞性極強，嚴重威脅人們的生命財產(chǎn)安全，同時也會帶來巨額經(jīng)濟損失。

2.3 防雷電脈沖以及防雷電波引入

以上兩種防雷措施主要是指避免高電壓進入，高電壓引入電壓源的方式可分為以下三類，其一為如若直擊雷出現(xiàn)在發(fā)射機房周邊區(qū)域，而后入地，那么他將直接借助地往地線的作用，以波的形式直接進入到建筑物，影響用電設(shè)備的運行。其二，則是直接雷擊中的導線，高壓雷電同樣以波的形式直接傳送到建筑物內(nèi)部，給用電設(shè)備造成不利影響。其三，感應雷將產(chǎn)生高壓脈沖，同樣以波的形式進入建筑物內(nèi)部，導致用電設(shè)備損壞[3]。

3 衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷技術(shù)應用

3.1 引雷技術(shù)

所謂的引雷技術(shù)是指通過安裝避雷針的形式，設(shè)置三個避雷針，使之形成三角形，從多個方面避免直擊雷的危害，給系統(tǒng)造成損壞。選擇避雷針的過程中應當滿足一些要求，通常會選擇法國生產(chǎn)的PULSAR品牌避雷針，此品牌的避雷針設(shè)備可產(chǎn)生上行先導，其速度極快，發(fā)射出來的上行先導將會提前幾十至上百米的區(qū)域，接收雷云所發(fā)射的雷閃，簡單的來說就是運用避雷針實現(xiàn)提前放電，使之保護范圍有所拓展。事實上，PULSAR避雷針的應用不僅可發(fā)揮其提前放電的應用優(yōu)勢，與此同時，它與普通避雷針相比其保護半徑較大，可達到普通避雷針的五倍以上。除此之外，上行先導的與下行先導的結(jié)合將直接決定審定定系的區(qū)域，避免給相關(guān)工作人員造成人身威脅，不僅如此，對于發(fā)射機房內(nèi)部設(shè)備以及衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)等具有較強的保護效果。

需要注意的是，應用避雷針的最終目的是為了防止雷擊，在安裝避雷針的過程中，確定最為適宜的地點，從而發(fā)揮避雷針的應用優(yōu)勢，將雷電引入到大地，保證避雷針的覆蓋范圍，起到保護的作用。但是，所謂的避雷針也是引雷針，從某種程度上來講，它將增加雷擊的可能性，除此之外，避雷針在泄放雷電流的過程中，自身角色也將發(fā)生改變，成為發(fā)送雷電電磁脈沖感應的源體，尤其是附近存在弱電設(shè)備以及各類電源線路等等，那么應當慎重使用，將其與弱電設(shè)備以及電源線路的保持適當距離，若難以達到上述要求，那么應當避免應用。

所以，避雷針的安裝以及設(shè)置環(huán)節(jié)將直接影響衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的運行有效性，一定要對此項工作進行把控，不僅要確保確保避雷針保護范圍的合理性，涵蓋發(fā)射機房以及衛(wèi)生信號接收系統(tǒng)等設(shè)備，同時也要盡可能與發(fā)射機房以及衛(wèi)生信號接收系統(tǒng)保持距離，避雷針與以上兩項設(shè)施之間的距離較近，那么高頻電磁脈沖的產(chǎn)生必然會給衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)以及內(nèi)部高頻頭、發(fā)射機房內(nèi)部設(shè)備造成嚴重損害，致使其難以有效運行，產(chǎn)生不同程度的安全事故[4]。

3.2 電源防雷技術(shù)

我國衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的應用過程中，選用防雷技術(shù)時都會選擇德國DNHN公司所生產(chǎn)的電涌保護器，借助此電涌保護器，達到防雷保護的目的。應用電涌保護器的根本目的就是對雷電產(chǎn)生過程中所伴隨著的瞬間高電壓進行有效抑制，借助旁路浪涌電流，對系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備加以保護，發(fā)揮其應用優(yōu)勢，值得一提的是，此裝置可及時將被保護的電路接入等電位系統(tǒng)之內(nèi)，在此之后，將整個電路所受雷擊所產(chǎn)生的脈沖能量直接傳入大地，全面保護電路的運行有效性以及安全性。應用環(huán)節(jié)可結(jié)合防護強度的區(qū)別，主要分為過壓保護器以及避雷器兩類，明確安裝的實際需求，選擇最為適宜的設(shè)備。此外，安裝過程中也會在供電電源之上裝設(shè)不間斷電源裝置，從而使房內(nèi)效果達到最佳狀態(tài)，促使衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的運行更加穩(wěn)定、高效。

3.3 高頻頭同信號傳輸線有關(guān)的防雷技術(shù)

高頻頭和信號傳輸線通常體運行區(qū)域均為室外，易受外界因素的影響以及制約，埋下潛在安全隱患，極易受雷擊危害，這樣的連接方式，在雷電發(fā)生時必然會將其引入到衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)之內(nèi)，導致設(shè)備受損。因此，需要將衛(wèi)生信號與高頻頭傳輸線之間設(shè)置防雷保護，屏蔽雷電干擾。通常情況下，會制造型號適當?shù)匿X罩，將高頻頭放置鋁罩之中，起到屏蔽的效果。此外，也有另一種處理方式，主要借助金屬管的屏蔽效果，將衛(wèi)星信號傳輸線內(nèi)的干擾信號全部屏蔽，在此之后，將衛(wèi)星信號傳輸線與高頻頭傳輸線同時接入到等電位系統(tǒng)之內(nèi)。最后，則要在衛(wèi)星信號傳輸線的兩頭，安裝信號避雷器，進而避免高壓電通過給高頻頭造成破壞，不僅如此，也可防止雷電經(jīng)過衛(wèi)星信號傳輸線以及高頻頭，而后直接傳入至發(fā)射信號的接收機以及發(fā)射機房之內(nèi)，給其帶來巨大威脅。此類防雷技術(shù)的應用均可避免感應雷以及直擊雷的對衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)所造成的破壞，確保其運行安全性以及可靠性。

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段，隨著我國通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的應用優(yōu)勢逐步體現(xiàn)，在系統(tǒng)運行過程中，應當重視防雷保護工作的落實，首先明確雷擊事故給衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)所帶來的威脅，在此基礎(chǔ)上，選用最為適宜的防雷保護措施，確保衛(wèi)生信號接收系統(tǒng)的運行有效性，也可為相關(guān)工作人員的人身安全帶來保障，發(fā)揮防雷技術(shù)的應用優(yōu)勢，不僅可減輕運維人員日后的工作壓力，也能確保衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)安全優(yōu)質(zhì)播出，極大的降低停播率，由此可見，防雷技術(shù)的選擇以及應用都是極其重要的工作內(nèi)容，要求相關(guān)技術(shù)人員進行全面把控，從而體現(xiàn)其社會價值以及經(jīng)濟價值。

參考文獻

[1]時春霞.淺談衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2016，23（35）：103.

[2]嚴廷成.淺談衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷措施[J].中國科技縱橫，2016，31（5）：190-190.

[3]王雪梅.廣播電視衛(wèi)星接收系統(tǒng)防雷保護[J].數(shù)字通信世界，2016，12（1）：299-299，300.

[4]劉艷麗.衛(wèi)星信號接收系統(tǒng)的防雷保護研究[J].電子制作，2015，31（12）：26-26，27.