廣播電視發(fā)射機(jī)房的接地與避雷

楊文旭

內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心滿洲里717臺 內(nèi)蒙古 滿洲里 021400

前言

作為重要的信息傳遞形式，廣播電視為人們提供了多樣化的節(jié)目內(nèi)容。廣播電視發(fā)射機(jī)房主要發(fā)射、傳輸和接收數(shù)據(jù)，為用戶提供安全可靠的節(jié)目信息。由于廣播電視發(fā)射裝置涉及大量集成電路，如果接地與避雷不當(dāng)，容易遭受雷電襲擊，造成破壞性的后果。因此，相關(guān)技術(shù)人員需要明確雷電可能造成的負(fù)面影響，積極采取有效的接地與避雷措施，維護(hù)廣播電視的正常運(yùn)行。

1 雷電分類及對廣播電視發(fā)射機(jī)房的危害

1.1 直擊雷

直擊雷電壓峰值較大，通常為幾萬伏甚至上百萬伏，強(qiáng)大的電流在極短的時(shí)間內(nèi)釋放出來，對于廣播電視發(fā)射機(jī)房的電子設(shè)備和電力設(shè)備造成直接破壞，輕則引發(fā)電路故障，重則產(chǎn)生較大的電壓降和感應(yīng)電壓，破壞絕緣體，產(chǎn)生火花，引起燃燒、爆炸等事故，直接損壞電子設(shè)備，還可能形成巨大沖擊力，損害人體組織。廣播電視發(fā)射機(jī)房遭受直擊雷的概率雖然不到百分之十，但是由于其破壞性較大，需要采取有效的防雷措施，從而保證發(fā)射臺相關(guān)設(shè)備安全。

1.2 感應(yīng)雷

感應(yīng)雷主要分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷兩種。當(dāng)帶電云層臨近地面物體特別是導(dǎo)體時(shí)，在靜電感應(yīng)下會聚集大量的相反雷電負(fù)荷，在直擊雷的作用下云層中的電荷會成為自由電荷，產(chǎn)生較大的靜電電壓，形成靜電感應(yīng)雷。感應(yīng)電壓通常為幾萬到幾十萬伏，這種情況下會對廣播電視的電子元件和集成電路造成破壞，比如引發(fā)火災(zāi)、爆炸，危及人身安全等。電磁感應(yīng)雷主要在雷電沖擊架空線時(shí)產(chǎn)生，形成強(qiáng)大的磁場，高電位隨著導(dǎo)線進(jìn)入廣播電視機(jī)房，對地面相連設(shè)備造成損害，還會影響電線、電腦等設(shè)備正常工作，可能燒壞電線、引發(fā)火災(zāi)。由于感應(yīng)雷會與周圍的電力設(shè)備形成磁場反應(yīng)，其危害系數(shù)不容小覷，廣播電視發(fā)射機(jī)房應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。

1.3 球形雷

球形雷又稱滾地雷，主要在雷暴的情況下形成圓球形的閃電。球形雷直徑約為十五到四十厘米，維持時(shí)間通常在數(shù)秒以內(nèi)。球形雷攜帶一定能量，會隨氣流在空中飄動，遇到物體自身平衡遭到破壞，在與空氣負(fù)荷中和的過程可能發(fā)生爆炸并釋放能量。廣播電視發(fā)射機(jī)房遭受球形雷破壞的可能性相對較小，接地與防雷可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)采取對策。

2 廣播電視發(fā)射機(jī)房接地與避雷系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)理念

在廣播電視發(fā)射機(jī)房接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要注重安全防護(hù)接地裝置的合理運(yùn)用，綜合考慮弱電系統(tǒng)、防雷接地裝置等，從而有效提升避雷效果。不僅如此，還應(yīng)合理利用基礎(chǔ)鋼筋控制接地電阻，將接地電阻控制在1Ω以內(nèi)，發(fā)射鐵塔的避雷接地電阻控制在4Ω以內(nèi)。

2.2 基本要求

為了保證接地系統(tǒng)的可靠性及安全性，應(yīng)保證焊接技術(shù)符合要求，確保廣播電視發(fā)射機(jī)房樓體基礎(chǔ)接地網(wǎng)與接地體引下線焊接牢固。與此同時(shí)，應(yīng)做好機(jī)房布線，通常與電纜屏蔽層組成接地網(wǎng)，從而保證發(fā)射臺不同區(qū)間的屏蔽層接地良好。除此以外，廣播電視發(fā)射機(jī)房應(yīng)做好電位聯(lián)結(jié)方案的整體設(shè)計(jì)，鍍鋅扁鋼連接都應(yīng)符合規(guī)范要求，需要注意的是，廣播電視機(jī)房所有導(dǎo)電部位都應(yīng)與總等電位連接，如此才能達(dá)到避雷效果。

2.3 設(shè)計(jì)方案

一般情況下，廣播電視發(fā)射臺的最高是發(fā)射天線和天線塔，兩者都是避雷設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的設(shè)備。在接地與避雷方案設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員為了提升避雷效果，應(yīng)將樁基底部鋼筋網(wǎng)與發(fā)射臺樓體防雷設(shè)施連在一起，且應(yīng)確保建筑地梁主筋與接地極連接符合要求，主筋連接引下線滿足規(guī)范要求，完善避雷設(shè)計(jì)。

3 廣播電視發(fā)射機(jī)房接地與避雷對策

3.1 直流工作接地

廣播電視發(fā)射機(jī)房直流工作接地也稱為信號接地、邏輯接地，主要采用三種方法，即匯集法、串聯(lián)法和網(wǎng)格法。廣播電視發(fā)射臺設(shè)備自身信號幅度不大，產(chǎn)生的地電位差較為強(qiáng)烈，加上邏輯電路水平較低，外界磁場被嚴(yán)重干擾?；谶@種情況，在進(jìn)行安裝時(shí)要采取有效措施消除電位差，從而降低磁場可能帶來的影響。

3.2 交流工作接地

發(fā)射臺的交流工作與交流工作存在一定區(qū)別，交流工作接地是一種機(jī)房內(nèi)電力系統(tǒng)中某個(gè)點(diǎn)與特殊設(shè)備采用金屬連接。廣播電視機(jī)房內(nèi)設(shè)備復(fù)雜，交流工作接地模式需要將變電所中變壓器的各級電壓導(dǎo)入接地，通過這種方式實(shí)現(xiàn)交流工作接地，從而保障發(fā)射臺設(shè)備的可靠運(yùn)行，提升設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性，達(dá)到廣播電視機(jī)房防護(hù)效果。

3.3 安全保護(hù)接地

廣播電視機(jī)房處于長期運(yùn)行狀態(tài)，這種情況下電氣絕緣模塊損壞的可能性較大，容易引起設(shè)備金屬外殼帶電荷，進(jìn)而引發(fā)設(shè)備電路故障，嚴(yán)重時(shí)可能危及工作人員的安全，必須采取有效的安全保護(hù)措施。廣播電視發(fā)射臺保護(hù)模式主要分為兩種，即接零和接地。從功能來看，接零方式主要針對廣播電視機(jī)房內(nèi)的供電體系，應(yīng)使用中性線接地的三相四線供電方法，通過接地母線將設(shè)備的金屬外殼和零線連接，這樣能夠消除電磁輻射造成的干擾，提升廣播電視信號傳輸和接收質(zhì)量。室外金屬殼和架空電線必須接地，電線絕緣外皮所輸出的電力設(shè)備電線等線路也應(yīng)埋入地下，如此才能達(dá)到安全防護(hù)。

3.4 屏蔽接地和防靜電接地

通常情況下，廣播電視發(fā)射機(jī)房設(shè)備運(yùn)行過程中會產(chǎn)生較大的電磁干擾，為了確保設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，應(yīng)采取有效的設(shè)備屏蔽接地措施。發(fā)射機(jī)房的屏蔽接地能夠有效避免發(fā)射機(jī)房與大地、干擾源等產(chǎn)生電氣連接，防止出現(xiàn)電磁干擾。防靜電主要利用導(dǎo)電物體使得發(fā)射機(jī)房和大地形成閉合回路，有效消除靜電，為廣播電視機(jī)房營造穩(wěn)定的空間環(huán)境。

3.5 防雷接地

防雷接地又稱過壓保護(hù)接地，主要針對廣播電視發(fā)射臺和運(yùn)行設(shè)備在受到直擊雷、感應(yīng)雷等情況下，避免浪涌過電壓造成的電流危害。在這種情況下，工作人員要做好廣播電視機(jī)房和內(nèi)部運(yùn)行設(shè)備不帶電金屬門、避雷器、管線等的金屬線連接，從而將浪涌快速導(dǎo)入大地，達(dá)到保護(hù)發(fā)射臺及內(nèi)部設(shè)備的作用。防雷接地應(yīng)確保系統(tǒng)和機(jī)房線路連接的可靠性，屏蔽接地和防靜電接地滿足使用要求，同時(shí)要把控好建筑物的電位，確保線路電位均衡，不得相互影響。

3.6 其它避雷措施

為了確保廣播電視發(fā)射機(jī)房正常工作，在做好室內(nèi)及室外避雷的同時(shí)還應(yīng)采取其它防護(hù)措施，要加強(qiáng)廣播電視發(fā)射臺的日常檢查、調(diào)試運(yùn)行工作，經(jīng)常分析廣播電視發(fā)射臺存在的問題，比如設(shè)備的腐蝕程度、發(fā)射天線與衛(wèi)星接收天線的連接情況，結(jié)合廣播電視發(fā)射臺的運(yùn)行情況采取恰當(dāng)?shù)谋芾撞呗?，這不僅能對廣播電視發(fā)射機(jī)房進(jìn)行保護(hù)，也能對工作人員及周圍居民起到一定的保護(hù)作用。

結(jié)語

總而言之，雷電是自然界常見的天氣現(xiàn)象，廣播電視發(fā)射機(jī)房需要采取可靠的接地與避雷措施。雷電種類存在差異，對廣播電視機(jī)房產(chǎn)生的影響也不盡相同，實(shí)際操作中要遵循相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)合廣播電視發(fā)射臺的具體情況，因地制宜的采取防范對策，為廣播電視的正常運(yùn)行提供保障。