摘要广播电视是人们休闲娱乐的主要方式,在人们日常生活中占据着重要地位,确保广播电视节目的正常播出,是现代人们生活的一项必然要求。广播电视发射台作为节目信息发射、接收的核心环节,一旦出现问题,就会对节目播出质量产生不良影响,确保广播电视发射台安全十分重要。本文就对广播电视发射台防雷击策略展开探讨,减少雷击的不良影响。
关键词广播电视;发射台;防雷击;策略
中图分类号G2 文献标识码A 文章编号1674-6708(2016)159-0050-01
广播电视发射台是节目播出中的一个核心环节,承担着信号的发射、接受等功能,为确保广播电视信号质量的优良,发射台通常是被建设在相对较高位置的,更容易受到雷击的影响,提高发射台对雷击的防范能力,是当前广播电视行业的一项重要工作。
1广播电视发射台雷击危害概述
在广播电视发射台所受的雷击危害中,根据其危害特点的不同,可以分为以下4类。一是直击雷,直接雷是指地面凸起物(比如山峰)与带电云层间产生的迅猛发电而形成的一种雷电,其能量相对较大,如果广播电视发射台背直击雷击中,在会在瞬间产生200kA的冲击电流,这种高冲击电流会对发射台产生极大的冲击电压波,进而毁坏发射台的设备绝缘,造成绝缘炸裂等后果,同时,还会产生巨大的热效应、电磁效应以及机械效应,对发射台安全造成极大威胁。二是球形雷,球形雷是指在出现雷暴现象时,会直接形成闪电球,其时间、直径可以达到2min、15cm~40cm,此种雷会随着气流波动,在近地空区域中进行自由飘动,如果在飘动过程中与广播电视发射台发生接触,球形雷就会爆炸,大面积毁坏发射台,给发射台造成严重损失,是一种不确定性的危害[1]。三是雷电感应,雷电感应包括两种,一种是静电感应,是由于带电云层与地面接近到一定程度时,受地面突起物的诱导,带电云层会释放大量的异性电荷,感应会以雷电波的形式,迅速蔓延到周边环境中,其中,发射台就属于地面突起物的一种。另一种是电磁感应,是指在发生雷击事故后,产生的雷电流会导致周边环境出现强磁场,在此磁场中的金属导体在电磁感应下,会出现高电压,对导体形成二次放电,破坏各种电气设备。四是雷电侵入波,此种雷击危害是由于架设于空中的输电线路或者金属体被雷电击中,产生冲击波,这种冲击波会顺着被雷击击中的线路、金属体进行传播,形成雷电侵入波,当接触到发射台后,就会破坏发射台中电气设备的绝缘防护,导致电力故障,甚至会造成触电事故。
2广播电视发射台防雷击策略
广播电视发射台包括多个组成部分,在防雷击时,需要从整体考虑,结合防雷等级标准与要求,参照发射台建筑设施、设备分布等实际情况,来采取切实有效的防雷击策略,通常来说,需要做好以下4方面的防雷击工作。
2.1发射塔的防雷击策略
在广播电视发射台的建设中,为确保有足够的信号接收范围,有许多都是直接建立在山顶上的,其本身就具有一定“引雷器”属性,做好发射塔的防雷,是最为基本的一个方面,其策略有以下几点。首先,在发射塔建设时,需要严格按照国家对建筑物防雷的相关要求以及标准,扩大保护范围的余量,做好避雷针设计,避雷针安装应尽量能够减轻雷击二次效应。其次,在发射台建设时,还需要重视防雷地网的设计,确保防雷地网能够对雷击电流起到良好的分流效果,降低雷击电流对发射台各设备造成的伤害,最大程度的确保设备安全。在铁塔塔基建设中,由于发射台所处的环境大多为石质、干燥土壤,其导电能力较低,需要综合考虑接地网形状、发射塔防雷等级、天线塔类型等诸多方面因素,采取向回填土中加入中性降阻剂等方式,降低接地电阻,确保接地电阻达到防雷要求,常用的中性降阻剂有木炭屑、食盐等。一般来说,重要发射台、一般发射台天线塔的接地电阻应分别控制在5Ω、10Ω以下[2]。最后,对于不在天线塔避雷系统保护范围中的建筑物,需要对其进行单独的防雷设计,通常采取的多支避雷针保护方式,如果建筑物所处地形较为突出,容易出现较低的带电云层,除了避雷针外,还需要设置消雷器,在建筑物房顶、房角以及围墙等位置,安装避雷带和均压网,并根据建筑物布局情况,设计合理引流线,引流线数量不宜过少,确保引流能力良好。
2.2电源系统的防雷击策略
在广播电视发射台中,绝大部分雷击都是因为供电系统因素导致的,特别是感应雷,容易产生峰值较大的电压,造成电气设备的严重损害,是发射台较为常见的一种雷击事故。对此,在广播电视台的防雷中,需要做好供电系统的防雷设计,通过分层设防的方式,减轻供电系统因素导致的雷击,从而有效降低雷击事故的发生,具体措施有2个方面。1)对于电台建设过程中架设的高压线,需要同时安装300m~500m长的避雷线,与避雷线相接的电杆都需要设置接地装置,确保雷电可以顺利导入大地中。对于终端电线杆,还需安装避雷针,预防雷击作用于电线杆上。2)对于已经建设完成的线路,安装避雷线是具有一定难度的,对此,可以通过采取增设避雷器、高压保险丝的方式,来将高压线引起的感应雷电流及时有效的排放出去,降低感应雷危害的发生,其中,避雷器应当安装的位置是高压线终端杆与终端杆的一、三或二四电线杆上。高压保险丝安装的位置应当是第三或第四根电线杆上[3]。
2.3室内设施的防雷击策略
室内设施是发射台的核心组成部分,也是较为容易损坏的部分,其防雷策略主要包括以下3个方面。一是等电位防雷,结合室内设备的具体放置情况,来设计合理的接地网,使用铜线作为接地网线,并与室外地网间通过多个节点连接在一起,构成等电位环境,避免出现室内电位过高,损害设备。二是做好设备接地处理,对于室内设施的各种接地,包括电源接地、工作线接地以及外壳接地、内屏蔽接地等,都应当采取统一的接地方式,并与是房间地网就近连接在仪器。三是做好建筑金属物的防雷,对于设备中的各种金属物,比如暖气管、铝合金窗、桥架等等,其本身都是一种导体,需要通过母线来直接与地网、接地体等连接,且需遵循就近连接的原则,避免金属物引发感应电流。
2.4室外引入线的防雷击策略
在广播发射台中,有许多室外引入线,包括发射设备馈线、照明系统电源线、通信线、音视频信号传输线以及其它的管道、固定架等,这些室外引入线都很容易将感应雷、感应电压引入到室内,造成设备的损坏,所以,必须做好室外引入线的防雷,其可以采取的策略有以下2个方面。1)对于馈线,要做好两端的接地,在引入室内前,应当在室外就近接入入到地网中,对于固定架、过桥线以及吊馈管钢绞线等,不能排列在一起,彼此间需要有一定间距,并且要进行接地处理。2)对于设备其它各种引入线,需要使用屏蔽电缆,在引入线进入室内前,将其屏蔽层就近接入地网中。在条件许可的情况下,应当将引入线先埋入地下10m,再引入室内[4]。
3结论
综上所述,雷击是威胁广播电视发射台安全运行的重要因素,做好发射塔防雷击工作,对广播电视工作的顺利进行有着重大意义。因此,正确认识广播电视发射台所受的雷击灾害,对发射台各个组成部分加强防雷设计,提高各个部门的防雷能力,从而实现发射台整体防雷水平的提升,对广播电视发射台信号正常发射、接收等起着重要保障作用。
参考文献
[1]王瑛,张媛.广播电视发射台防雷击措施的探讨[J].黑龙江科技信息,2015(10):42.
[2]李朝阳.广播电视发射台防雷击措施的探讨[J].无线互联科技,2014(8):197.
[3]张广岩.广播电视发射台防雷击措施的探讨[J].黑龙江科技信息,2013(3):85.
[4]任和平.高山广播电视发射台的防雷电措施探讨[J].中国传媒科技,2013(6):177-178.
作者:张海燕 单位:河北省秦皇岛市广播电视台