蘇仙嶺發(fā)射基地防雷設(shè)施改造

曹暉

蘇仙嶺發(fā)射基地海拔526米，鐵塔高95米，雷擊頻繁，多次造成設(shè)備損壞。防雷系統(tǒng)始建于上世紀(jì)八十年代，各項(xiàng)防雷設(shè)施嚴(yán)重老化，已不能滿足新的數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)的防雷需求。經(jīng)測(cè)試，蘇仙發(fā)射基地鐵塔工頻接地電阻194Ω；變壓器工頻接地電阻值：45Ω；機(jī)房接地電阻值：36.6Ω，鐵塔、變壓器和機(jī)房接地系統(tǒng)未進(jìn)行等電位連接。

一、發(fā)射基地聯(lián)合接地系統(tǒng)均壓等電位改造

按照GB50343-2012《建筑電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》和YD5098-2005《通信局（站）防雷與接地技術(shù)規(guī)范》要求：鐵塔、機(jī)房和配電系統(tǒng)接地應(yīng)相互聯(lián)通，組成聯(lián)合接地系統(tǒng)，工頻接地電阻值不大于4Ω。

針對(duì)蘇仙嶺發(fā)射基地接地系統(tǒng)使用年較長(zhǎng)，接地電阻值不滿足國家標(biāo)準(zhǔn)（小于4Ω）情況，根據(jù)發(fā)射基地的整體改造計(jì)劃，對(duì)蘇仙嶺電視發(fā)射基地接地系統(tǒng)進(jìn)行改造，將鐵塔、機(jī)房和變壓器地網(wǎng)組成等電位聯(lián)合接地系統(tǒng)，同時(shí)優(yōu)化地網(wǎng)結(jié)構(gòu)，減少雷電反擊，改造后，接地工頻接地電阻小于4歐姆，滿足國標(biāo)要求。

二、發(fā)射基地低壓配電系統(tǒng)防雷設(shè)施改造

按照GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定，該發(fā)射基地房屬于二類建筑物，防雷設(shè)施應(yīng)該按照二類建筑物設(shè)計(jì)。經(jīng)勘察，變壓器低壓側(cè)未安裝浪涌保護(hù)器，當(dāng)電源線路遭受雷擊或感應(yīng)出過電壓后，雷電流會(huì)毫無衰減的侵入配電房。因此，供電系統(tǒng)感應(yīng)雷防護(hù)計(jì)劃安裝4級(jí)SPD（低壓配電系統(tǒng)電涌保護(hù)器）。

（一）配電房總配電柜進(jìn)線端安裝I類試驗(yàn)浪涌保護(hù)器，放電電流不小于25KA （10/350US），電壓保護(hù)水平不大于2.5KV；保護(hù)級(jí)別：第一級(jí)，試驗(yàn)類別：T1（I級(jí)），最大持續(xù)工作電壓UC（V）：385，沖擊電流Iimp （KA）：25（10/350μS）電壓保護(hù)水平UP （KV）：≤2.5

（二）機(jī)房分配電柜、穩(wěn)壓器電源進(jìn)線端安裝II類試驗(yàn)低壓電涌保護(hù)器，標(biāo)稱放電電流不小于40KA（8/20US），電壓保護(hù)水平不大于1.8KV；保護(hù)級(jí)別：第二級(jí)防護(hù)

試驗(yàn)類別：T2（II級(jí)），最大持續(xù)工作電壓UC（V）：385，標(biāo)稱放電電流In（KA）：40（8/20μS）電壓保護(hù)水平UP（KV）：≤1.8

（三）機(jī)房機(jī)柜電源安裝II類試驗(yàn)浪涌保護(hù)器，標(biāo)稱放電電流不小于20KA （8/20US），電壓保護(hù)水平不大于1.4KV.保護(hù)級(jí)別：第三級(jí)防護(hù)，試驗(yàn)類別：T2 （II級(jí)），最大持續(xù)工作電壓UC（V）：385，標(biāo)稱放電電流In（KA）：20（8/20μ，電壓保護(hù)水平UP （KV）：≤1.4

（四）機(jī)房?jī)?nèi)零散的電子設(shè)備安裝III類試驗(yàn)浪涌保護(hù)器（防雷插座），標(biāo)稱放電電流不小于5KA（8/20US），電壓保護(hù)水平不大于1.0KV.。保護(hù)級(jí)別：第四級(jí)防護(hù)，試驗(yàn)類別：T2（II級(jí)），最大持續(xù)工作電壓UC（V）：385，標(biāo)稱放電電流In（KA）：10（8/20μ

電壓保護(hù)水平UP（KV）：≤1.0。保護(hù)級(jí)別：小型電子設(shè)備電源精細(xì)防護(hù)試驗(yàn)類別：T3（III級(jí)）

最大持續(xù)工作電壓UC（V）：230，標(biāo)稱放電電流In（KA）：5（8/20μ，電壓保護(hù)水平UP（KV）≤1.0。

三、信號(hào)線路雷擊過電壓防護(hù)設(shè)施改造

引入機(jī)房的信號(hào)線路主要為天饋、同軸電纜和光纖，均為架空進(jìn)入機(jī)房，遭受雷擊的概率非常高，因此，需重點(diǎn)加強(qiáng)防雷設(shè)施改造，堵塞由信號(hào)線路引入機(jī)房的雷電。

按照GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定：進(jìn)出機(jī)房通信線路宜采用屏蔽線纜，屏蔽層在機(jī)房?jī)?nèi)做等電位接地處理，在信號(hào)設(shè)備的端口應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工作電壓、接口類型和傳輸速率等參數(shù)選擇合適信號(hào)線路電涌保護(hù)器。

因此，需對(duì)信號(hào)線路進(jìn)行防雷設(shè)施改造，將饋管橋架與新建接地系統(tǒng)進(jìn)行多點(diǎn)接地；饋管屏蔽層、光纖屏蔽層和同軸電纜屏蔽層在機(jī)房?jī)?nèi)做等電位接地處理；衛(wèi)星接受鍋及屋面避雷針重新鋪設(shè)專用引下線做接地處理；在信號(hào)設(shè)備端口安裝相應(yīng)規(guī)格的信號(hào)線路電涌保護(hù)器等措施，“堵塞”沿信號(hào)線路引入雷電的通道

四、機(jī)房等電位設(shè)施改造

根據(jù)GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：電子機(jī)房應(yīng)設(shè)置等電位連接網(wǎng)絡(luò)，電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機(jī)柜、機(jī)架、金屬管槽、屏蔽線纜外層、設(shè)備防靜電接地、安全保護(hù)接地、防雷器接地端應(yīng)以最短距離與該等電位連接網(wǎng)絡(luò)相連。

計(jì)劃采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計(jì)在機(jī)柜下方電纜槽內(nèi)設(shè)置接地均壓環(huán)，采用30*3mm紫銅排，M8*50絕緣子固定，各設(shè)備接地連接至均壓環(huán)上，每個(gè)機(jī)房配備銅排12米。

五、雷擊電流矢量控制接地技術(shù)

接地是所有防雷措施發(fā)揮效果的前提條件，就機(jī)房來講，接地一般分為三種：工作接地、保護(hù)接地、和防雷接地，為了消除各設(shè)備之間的電壓差，通常采用將防雷接地、工作接地、設(shè)備保護(hù)接地同時(shí)接到機(jī)房等電位匯流排，共用地網(wǎng)的方式實(shí)現(xiàn)。

為了防止雷擊時(shí)地網(wǎng)形成的高電位向機(jī)房設(shè)備反擊，需要對(duì)機(jī)房接地系統(tǒng)進(jìn)行防地電位反擊技術(shù)改造。采用雷擊電流矢量控制防護(hù)技術(shù)，將設(shè)備工作接地、保護(hù)接地與機(jī)房防雷設(shè)施接地進(jìn)行隔離，防止地電位抬升對(duì)機(jī)房設(shè)備造成的損壞。1.絕緣電壓（KV）：AC25 KV，2.最大工作電流：200A，3.最大通流容量Imax（kA）：500 （8/20?s），4.外殼防護(hù)等級(jí)：IP20。