電視嶺轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)防雷整改措施

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摘要：本文通過對(duì)汝陽縣廣播電視總臺(tái)大虎嶺轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)防雷整改過程，從防雷整改工程的設(shè)計(jì)和規(guī)范的施工，運(yùn)用全方位的防雷理念，從防直擊雷電、感應(yīng)雷電、雷電波侵入、等電位連接、地電位反擊等方面的運(yùn)用，提高高山電視轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)的防雷措施。 

關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)；防雷；接地；等電位；spd；防護(hù)措施  引言  隨著我國(guó)廣播電視事業(yè)的飛速發(fā)展，轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)的數(shù)量越來越多，分布區(qū)域也越來越廣，豫西山區(qū)的很多發(fā)射臺(tái)設(shè)立在雷電防護(hù)條件較差的高山上，轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)的防雷工程建設(shè)初期在設(shè)計(jì)上存在疏漏，防雷不完善造成了轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)遭雷擊事故也越來越多。  1．雷擊事故調(diào)查分析  1.1 現(xiàn)場(chǎng)情況概述  2005年到2008年三年期間，大虎嶺轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)先后多次遭雷電襲擊，損失將近10萬元。經(jīng)過防雷技術(shù)人員的現(xiàn)場(chǎng)勘查分析，此轉(zhuǎn)播發(fā)射塔采用獨(dú)立接地的方式，辦公樓是80年代初期建的兩層磚混結(jié)構(gòu)無防雷設(shè)施，發(fā)射臺(tái)的機(jī)房位于辦公樓一樓內(nèi)，面積約40平方。供電線路屬于架空線路直接到一樓窗臺(tái)上面進(jìn)入機(jī)房。機(jī)房?jī)?nèi)的電源線路無安裝浪涌保護(hù)器。  1.2 汝陽大虎嶺地域性分析  汝陽縣位于河南省西部，豫西伏牛山余脈外方山北麓，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，平均雷暴日數(shù)為23.7～29.3天，雷暴出現(xiàn)的時(shí)間主要集中在6～9月份，地形復(fù)雜，氣候多變，雷暴活動(dòng)較為頻繁。  1.3 雷電侵入方式  1.3.1 直接雷擊  雷雨云對(duì)大地上的某一點(diǎn)發(fā)生猛烈的放電現(xiàn)象，稱為直接雷擊。在有雷擊過程中，大虎嶺的60米高的轉(zhuǎn)播塔相當(dāng)于一個(gè)接閃器，帶電的雷雨云對(duì)鐵塔頂端放電。  1.3.1 雷電波侵入  雷電不直接放電在建筑和設(shè)備本身，而是對(duì)布放在建筑物外部的線纜放電。線纜上的雷電波或過電壓幾乎以光速沿著電纜線路擴(kuò)散，侵入并危及室內(nèi)電子設(shè)備和自動(dòng)化控制等各個(gè)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)播塔接閃以后，雷電流沒有迅速的泄放入地，通過辦公樓的信號(hào)線纜引入到位于一樓的轉(zhuǎn)播機(jī)房。  1.3.2 感應(yīng)過電壓  首先，閃電擊中發(fā)射轉(zhuǎn)播塔，通過塔體金屬表面強(qiáng)大的電流產(chǎn)生強(qiáng)烈的瞬變磁場(chǎng)，在周圍的導(dǎo)體上感應(yīng)出過電壓，并且造成電子設(shè)備的干擾、數(shù)據(jù)丟失，產(chǎn)生誤動(dòng)作或暫時(shí)癱瘓；其次，由于電子設(shè)備或線路的屏蔽及絕緣措施做得不夠好，還會(huì)在電子設(shè)備內(nèi)部感應(yīng)出局部過電壓，嚴(yán)重時(shí)可引起元器件擊穿及電路板燒毀，使整個(gè)系統(tǒng)陷于癱瘓。  1.3.3 地電位反擊  當(dāng)雷電閃擊到建筑物的接閃裝置上時(shí)，盡管接閃裝置的接地系統(tǒng)十分良好，其接地電阻也很小，但由于雷電流幅值大，雷電流流過時(shí)也會(huì)使接地引下線和接地裝置的電位驟升。在此次雷擊過程中，轉(zhuǎn)播臺(tái)遭受雷擊使得地電位抬升。  1.4 雷擊事故原因分析  1.4.1 建設(shè)初期沒有進(jìn)行雷電風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估  沒有進(jìn)行雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也沒有完善的防雷設(shè)施，因此，在進(jìn)行雷電防護(hù)設(shè)計(jì)及施工時(shí)，很多具體的環(huán)節(jié)被忽略或者一些具體的措施沒有做到位，沒有形成一套整體的雷電防護(hù)體系。  1.4.2 塔體接地與設(shè)備接地不是共用接地系統(tǒng)  轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)距離辦公大樓為4.2m符合技術(shù)規(guī)范要求，但轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)的獨(dú)立接地網(wǎng)與辦公大樓的設(shè)備單獨(dú)接地距離也太近有距離10幾米遠(yuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)受到峰值為幾十ka乃至幾百ka的瞬態(tài)雷電流的作用時(shí)，在其獨(dú)立接地網(wǎng)上接地電阻又不夠小，其地網(wǎng)上必然會(huì)產(chǎn)生很高的電位。  1.4.3 轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)線纜入戶問題  轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)的電源線纜采用架空入戶，發(fā)射通訊線無穿管保護(hù)直接進(jìn)入一樓機(jī)房。  1.4.4 機(jī)房的等電位連接措施存在問題  機(jī)房的配電箱和配電控制柜雖然接地，但沒有等電位連接措施，經(jīng)檢測(cè)接地電阻為12.4ω。設(shè)備沒有良好的等電位連接，電阻值大，更不能保證有效泄放雷電流，必須進(jìn)行接地的改造和等電位連接。  1.4.5 轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)機(jī)房的屏蔽及絕緣措施沒有達(dá)到良好的效果  位于一樓的轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)機(jī)房雖然采用穿管接地入戶，但在入戶端沒有做屏蔽接地，這樣的屏蔽效果大打折扣，很容易受到電磁干擾源及雷電感應(yīng)的影響。  2．防雷整改措施  2.1 防直擊雷措施  在轉(zhuǎn)播塔上安裝新型球狀型接閃器，它能把接閃后的雷電流輸送到接地地網(wǎng)，并使保護(hù)的鐵塔和轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)辦公樓不發(fā)生直接雷擊，并與塔體可靠焊接，并在鐵塔的六根拉線處也做了接地處理。  2.2 地網(wǎng)改進(jìn)措施  將轉(zhuǎn)播發(fā)射塔的接地裝置與辦公大樓的地網(wǎng)進(jìn)行多點(diǎn)連接形成共用接地網(wǎng)。當(dāng)雷電流來襲時(shí)，轉(zhuǎn)播塔的接地裝置與辦公樓的地網(wǎng)形成等電位連接，以防止地電位反擊現(xiàn)象的發(fā)生。  2.3 線纜改進(jìn)措施  線纜架空線改為埋地入戶的方式，并在其兩端加氧化鋅避雷器，使用屏蔽電纜或電纜穿鋼管，在入戶端，應(yīng)將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應(yīng)的接地裝置上，可以有效地防止雷電波侵入；其次，可以對(duì)入戶線纜起到良好的屏蔽和絕緣效果，有效地削弱雷電靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)對(duì)線路的影響。  2.4 等電位連接措施  做好等電位連接，其目的在于減小轉(zhuǎn)播基站內(nèi)各金屬部件及各設(shè)備系統(tǒng)相互間的電位差，不光是轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)內(nèi)部的金屬部件，連進(jìn)入轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)的金屬部件及其他信息系統(tǒng)，都應(yīng)在入戶端作等電位連接，本機(jī)房采用m型連接方式。  2.5 機(jī)房接地要求和屏蔽絕緣措施：  為了避免線路上發(fā)生耦合現(xiàn)象及線路之間產(chǎn)生互感電流，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有的金屬導(dǎo)線，包括電力電纜、轉(zhuǎn)播電纜均采用屏蔽線纜或穿金屬管屏蔽，并將金屬外皮兩端做接地處理，金屬線槽接頭處需做跨接處理。  2.6 變壓器改進(jìn)措施：  原線路采用架空線路直接到轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)的機(jī)房里，防雷系統(tǒng)特別脆弱，電壓也不穩(wěn)定，經(jīng)過改進(jìn)采用直接從電業(yè)系統(tǒng)的變壓器穿管如地，到轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)后穿管出地再接入自己的變壓器，再穿管如入地接入機(jī)房，這樣多級(jí)的防雷保護(hù)措施，使得供電系統(tǒng)防雷等級(jí)得到加固。  2.7 天饋線過電壓保護(hù)措施：  轉(zhuǎn)播塔的天饋線應(yīng)從鐵塔中心部位引下，同軸饋線電纜與天線相連，從鐵塔或支撐架上引入機(jī)房，同軸電纜在其上部、下部直接進(jìn)入機(jī)房，屏蔽層應(yīng)就近接地。饋線作為雷電感應(yīng)的主要通道，應(yīng)在饋線進(jìn)入室內(nèi)的lpz0b與lpzo1防雷區(qū)的交界處，安裝同軸饋線過電壓保護(hù)器。  2.8 spd參數(shù)選擇及安裝要求  電涌保護(hù)器必須能承受預(yù)期通過它們的雷電流，并應(yīng)符合以下兩個(gè)附加要求：通過電涌時(shí)的最大鉗壓，有能力熄滅在雷電流通過后產(chǎn)生的工頻續(xù)流。  結(jié)束語  通過汝陽縣廣播電視總臺(tái)的大虎嶺轉(zhuǎn)播發(fā)射臺(tái)防雷設(shè)施整改工程的實(shí)際，告訴我們防雷工作是一項(xiàng)復(fù)雜而細(xì)致的系統(tǒng)工程，從雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、防雷工程設(shè)計(jì)到防雷工程施工、驗(yàn)收、檢測(cè)是一套完善的體系。防雷工作者應(yīng)該認(rèn)真負(fù)責(zé)、膽大心細(xì)、積極調(diào)研，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全漏洞，把安全隱患消滅在萌芽階段。  參考文獻(xiàn)：  [1] gb50057-94（2010版）.建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范[s].  [2] 防雷裝置檢測(cè)審核與驗(yàn)收 楊仲江.[m].北京：氣象出版社，2009.  [3] 防雷工程設(shè)計(jì)與實(shí)踐 李祥超，蔣翠宏，趙學(xué)余.[m].北京：氣象出版社，2010.2.