廣播電視發(fā)射臺站防雷接地初探

郭天文 甘肅省天祝藏族自治縣融媒體中心技術部

雷電附帶有強大的沖擊、熾熱的電流、強烈的電磁輻射，一旦電線受雷擊，就會將雷電導入用電設備，從而對用電設備造成極大影響。對于廣播電視設備維護管理來說，設備遭受雷擊一直都是一個難以避免的客觀事實，而防雷接地措施則是避免雷電損壞設備的重要舉措。因此，探討廣播電視發(fā)射臺站防雷接地，具有極其重要的現(xiàn)實意義。

一、雷電種類

雷擊是指物體在短時間內(nèi)，受到雷電沖擊。當設備遭受雷擊時，數(shù)萬安培的電流，會直接侵入設備，從而導致其損壞。實踐表明，雷電電流可達20萬安培，電壓可達6kv，而一般廣播電視發(fā)射臺站中設備的可承受電壓在700v左右，故雷擊會對廣播電視發(fā)射臺站造成極其嚴重的損害。雷電主要分為感應雷、直擊雷兩種類型：第一，感應雷，它的形成是因為帶電云層靜電感應導致地面產(chǎn)生異種電荷；第二，直擊雷，直擊雷對地面物體可造成嚴重打擊，有著極強的破壞力。

二、廣播電視發(fā)射臺站防雷接地標準

廣播電視發(fā)射臺站防雷接地是一項難度較大、要求較高的工作，該工作涉及到的內(nèi)容較多，故呈現(xiàn)出較強的綜合性，需要根據(jù)不同情況，采取相對應的防護措施，同時也要考慮到各個設備的協(xié)調(diào)工作，遵循《建筑物防雷設計規(guī)范》GB-50057-2010，借鑒國內(nèi)外成果案例進行工作，才可達到良好的接地效果[1]。

(一)廣播電視發(fā)射臺站防雷接地原則

正因為廣播電視發(fā)射臺站防雷接地是一項要求較高的工作，為確保接地質(zhì)量，必須遵從以下幾點原則：第一，廣播電視發(fā)射臺站防雷接地必須充分考慮到當?shù)氐睦纂娀顒右?guī)律、地理環(huán)境、播出設備級別，然后再合理規(guī)劃設計方案、施工方案；第二，要綜合考慮到施工成本，考慮到新材料、技術的應用；第三，廣播電視發(fā)射臺站防雷接地要充分考慮到相關國家標準、施工方案、設計方案，不得野蠻作業(yè)、隨意作業(yè)[2]。

(二)廣播電視發(fā)射臺站防雷接地方法

無論是直擊雷還是感應雷，廣播電視發(fā)射臺站防雷接地的目的，就是將雷電引入大地，避免雷電損壞設備。因此，要考慮到可靠的接地技術，以及接地作業(yè)的周邊環(huán)境。

1.地理環(huán)境因素

一般來說，土壤的較為干燥、電子率較高，尤其是部分建設在高山上的廣播電視發(fā)射臺，周邊存在大量的巖石，施工較為困難，無法針對地面電阻率來選擇接地地點。而土壤若是較為干燥，就會導致土壤、砂石板結，沒有充分的離子導電，為廣播電視發(fā)射臺站防雷接地作業(yè)帶來較大阻礙。

2.防雷接地勘測

無論何種作業(yè)環(huán)境，防雷接地裝置的安裝必須要先進行地質(zhì)環(huán)境的測量、勘測，作業(yè)人員對作業(yè)環(huán)境的地勢、地形、地質(zhì)要有全面的了解，這樣才能夠設計或者套用一些設計施工方案。若是設計施工方案和現(xiàn)場實際情況不相符，就會增加作業(yè)成本，增加作業(yè)材料，影響防雷接地作業(yè)質(zhì)量。

3.降低電阻方法

首先，根據(jù)土壤的特性，一旦埋設達到一定的深度，大地的電阻率就會大幅度減小。所以，可以通過增加埋設深度，來達到降低接地電阻，提高廣播電視發(fā)射臺站防雷接地效果的目的；其次，一般來說，地面的介電系數(shù)和電阻率是固定的，不會發(fā)生變化，而接地網(wǎng)電容和接地電阻則呈反比關系，為R∝1/C，同時接地面積和接地網(wǎng)電容也呈反比關系，為es/4πkd=C，所以可推論出，想要有效減小地面接地電阻，提高廣播電視發(fā)射臺站防雷接地效果，就必須增加接地網(wǎng)面積以及接地網(wǎng)電容；再次，實踐表明，在接地極周邊利用降阻劑，可有效降低接地極周邊的電阻率，該方法在小面積集中接地方面得到了廣泛應用，且呈現(xiàn)出了良好的應用效果。目前，我國廣播電視發(fā)射臺站防雷接地主要應用的降阻劑分為化學降阻劑和物理降阻劑。其中物理降阻劑又分為膨潤土降阻劑、導電混凝土降阻劑、石墨模塊等，物理降阻劑的原理較為簡單，主要是通過增加接地體的直徑來達到降低電阻的目的；化學降阻劑的主要材料為氯化鈣、硫酸銅、硫酸鎂、硫酸銨、生石灰、瀝青、硅酸鹽水泥等材料；最后，可直接更換接地體周圍的土壤，如粘土、黑土等，該方法簡單易行，不過操作起來較為繁瑣。

4.接地網(wǎng)的制作

接地網(wǎng)制作主要利用燒制低阻模塊、銅包鋼接地極、純石墨降阻劑/化學降阻劑/物理降阻劑。在發(fā)射機房旁2米左右，可將3m*6m的矩形框線做為中心，開挖深度為0.7m，寬度為0.8m的土溝，然后采用長度為2.5米的鍍鋅角鋼(5mm*50mm*50mm)，在溝底用6根角鋼做垂直接地極用，然后用4根鍍鋅扁鋼(4mm*4mm)，將鍍鋅角鋼焊接起來，做水平接地極用。最后再用鍍鋅扁鋼，將其焊接在地網(wǎng)框架中間，引出到機房墻角離地高0.3m處，作為接地端，并從接地端引出護套地線進入發(fā)射機房內(nèi)[3]。

三、結束語

綜上所述，防雷接地對于廣播電視發(fā)射臺站的正常運作有著極其重要的作用，筆者在上述文中僅闡述了集中較為簡單的防雷接地方法，其中更為深入的問題還需要廣大從業(yè)者進一步探討。