前言：本站為你精心整理了廣播電視臺無線發射機房防雷技術范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

摘要：本文主要簡述了雷擊的入侵途徑、雷電天氣對無線發射機房造成的影響，以及常用的防雷技術和防雷措施，希望可以進一步提高廣播電視臺無線發射機房的防雷效果。

關鍵詞：廣播電視臺；無線發射機房；雷電入侵途徑；防雷技術；防雷措施

廣播電視臺的無線發射機房通常都位于相對偏僻并且海拔較高的地方，離市區較遠，并且部分信號發射塔和機房之間的距離較小。發射機房外部鐵塔頂部受雷電天氣影響嚴重，如果遭遇雷電電流直擊，那么發射機房頂端將會瞬時釋放驚人熱量，這將會對機房建筑、設備和人身安全產生嚴重威脅，而且電流也會向外釋放靜電，會對人體產生一定傷害。鑒于雷電的嚴重破壞性，要求技術人員必須能夠采取有效的防雷措施，將雷擊影響降到最低。

1.雷擊的主要方式

1.1直接雷擊

當雷電直接作用在無線廣播發射機房和發射鐵塔上時，就會產生直接雷擊，電能在轉換成熱能的過程中，會對周圍建筑和人的生命安全帶來嚴重威脅。而且雷電也在很大程度上影響電子設備的正常運行，甚至會嚴重干擾機房與信號塔的終端設備，使其無法正常工作。為此，我國政府相關部門要求，廣播電視臺的無線發射機房必須能夠做到將半數的雷擊作用量，借助建筑物的外表面傳輸給地面，剩余一半的雷擊作用量則需要借助電路線纜和電網體系中的導體進行分流和抵消。

1.2雷電波侵入

如果在雷電擊中了電力線路或者信號線路，那么雷電波就會順著信號通信網絡或者電力通信網絡，對電力通信設備進行侵入，那么此時被雷電擊中的區域內，就會形成較高的地電壓，并在周圍產生跨步電壓，跨步電壓是一種十分常見的地電位電壓，會對電網體系產生嚴重影響。而且雷電也會通過接地系統，對建筑內部設備進行入侵，最終形成地電位反擊。

1.3感應雷擊

感應雷擊主要是指在埋地線路、架空線路以及傳導線路上，因附著雷云對地放電而產生的感應電壓，這種感應電壓可以借助導體直達設備，進而能夠對微電子設備造成嚴重影響和破壞。雷擊的作用范圍可以輻射至周圍的1千米左右，在這一區間內都會產生電磁脈沖，導體在電磁脈沖的影響下，需要面臨強度不一的感應浪涌，這種感應浪涌也會對導電物體造成嚴重傷害。

1.4地電位危害

當雷擊作用在廣播電視發射臺時，建筑物的避雷設施會將雷電所產生的能量導入地面，如此一來，在建筑下方的引線、接地體和地下避雷設備，就會在短時間內形成數萬伏的高壓，如此龐大的能量，很多避雷設備都不能妥善處理，最終就會產生地電位衍生危害。雖然地電位衍生危害破壞并不強烈，但是也需要在防雷作業中引起高度關注。

2.防雷技術概述

首先，防雷地網。防雷地網在鋪設過程中需要以機房為中心，如此才能有效提高防雷效果。通常情況來說，防雷地網應鋪設在相對干燥的環境中，地網的纜線長度也要進行科學控制，以不超過70m為宜，并利用接地棒將接地網牢牢固定，接地棒的長度通常為2m。[1]然后工作人員需要對機房、鐵塔、大地進行焊接作業，確保三者能夠穩固連接；其次，接地技術。現如今接地技術已經日漸成熟，接地體已經成為最為常見的接地設備。接地體就是一個金屬物體，其主要作用就是與地面連接，在接地體的作用下，防雷網、金屬導線和電氣設備才能構成一個有機整體，才能具有良好的防雷效果。除此之外，接地技術還能快速地將電流引導到大地中。[2]值得一提的是，工作人員一定要科學控制接地電阻的實際值，促使接地電阻適當降低，如此才可實現接地系統和大地的協調統一，有助于快速釋放電流，避免電流對發射臺設備造成影響。除此之外，如果發射臺所處位置的導電性較差，那么工作人員還需要采取一定措施來改變發射臺附近區域的土質，通常是選擇使用一些中性降阻物質，例如鐵屑、食鹽和長效降阻劑等，來提高大地的導電性，以此來提高接地技術的防雷效果。

3.廣播電視臺無線發射機房的常用防雷技術

3.1外部防雷技術

工作人員需要將接閃器安裝在鐵塔頂端位置，確保大樓主體鋼筋與鐵塔地網、鐵塔妥善相連，并嚴格按照國家的安裝要求進行。常用的接地網材料為40×4mm的鍍鋅扁鐵與接地模塊，接地阻值不大于4Ω。[3]在具體施工過程中，工作人員需要在適當位置開挖溝槽，溝槽形狀多為U型，寬度和深度需結合施工條件進行適當調整，確保鍍鋅扁鐵和接地模塊方便置入即可。工作人員首先需要將鍍鋅扁鐵平鋪在溝槽底部，使其充當水平接地體，然后每間隔5m距離放置一塊接地模塊，使水平接地體和土壤之間的接地面積能夠得到有效增大；其次，工作人員要用電焊的方式將地網整體焊接起來，并保證至少3面焊接，焊點切忌虛焊，焊接工作結束后，工作人員也要在地網表面涂抹瀝青漆，提高地網的防腐效果；最后，將鍍鋅扁鐵作為接地引入線，沿樓體外鋪設并妥善固定，然將其引入到發射機房內部，確保其能夠與機房內接地母排具有良好的電氣連接。

3.2內部防雷技術

機房地面應盡量采用全鋼防靜電地板，地板規格通常為600mm×600mm×35mm，并對機房窗戶采取一定的要屏蔽措施，布線槽應位于地板下方；接地引線采用95mm2的多股銅纜，并以大樓的主體鋼筋為接地點，接地引線采用穿墻的方式進入到機房內部，并與電位連接排進行妥善的電氣連接。此時需要注意一點，布線槽應與等電位連接排保持一定距離；在機房總配電柜處，可以安置一套防雷器，并使用25mm2的多股銅纜為接地線，同時使其與等電位連接排保持良好的電氣連接；在分配電柜處安置防雷器，接地線與總配電柜處保持一致即可；在發射機內分別配置防雷器，并以16mm2的多股銅纜為接地線；對電源末端進行精細保護，可以將等電位連接插排配置在普通插排處；對室外電纜來說，工作人員應利用金融管進行保護，并對電源線和信號線安裝電涌保護器。

3.3供電線路防雷技術

將防雷變壓器放置在供電線路的起始兩端，可以有效緩解雷電對供電線路的沖擊，同時還能避免雷電擊中桅桿對電源產生破壞；在架空線路的兩端應當增設避雷針，為了提高防雷效果，可以配合利用降阻劑來降低接地電阻值；在線路桅桿處設置避雷針，同時用鋼絞線焊接接地裝置和接地電線，并將其深埋土中至少1.5m，并利用降阻劑來調節土壤性質。

3.4發射塔和天饋系統防雷技術

低電阻路徑是電流在運行過程的首要選擇路徑，因此廣播電視發射塔的塔架和饋管必須要進行可靠接地，否則雷電就會沿著鐵架和饋管進入到發射機房內部，這能夠對電子設備的正常運行帶來嚴重影響，嚴重時甚至導致電子設備癱瘓，并對工作人員的人身安全帶來極大威脅。常用的發射塔和天饋系統防雷技術有：在鐵塔附近設置一組閉合接地網，并確保地網能夠與鐵塔可靠連接；將避雷針安置在塔架位置，并且避雷針的下引線必須要與建筑閉合接地網可靠連接；鋼絞線和鐵質過橋等對饋管起支撐作用的設備，也要每間隔一定距離進行可靠接地；將饋管外皮連接最近地網并可靠接地，然后才能引入機房中，同時工作人員也要在引入饋管的入口位置設置同軸SPD，其接地端子的引線需要從天饋線入口位置外的接地線、避雷帶或地網進行引接。因為避雷針所能保護的區域相對有限，所以在天饋線設置避雷器至關重要，能夠對發射臺起到雙重保護，因此也可有效提高防雷效果。

4.消除雷擊安全隱患的技術策略——以某廣播電臺為例

4.1改造發射塔為了進一步提高廣播電視臺無線發射機房的防雷效果，工作人員可以用更為先進的接閃器來代替過去的避雷設備，同時用阻抗球及其相關設備來提高避雷針性能，并用95m的電纜作為BA燈底座的下引線，每隔2m進行緊固，使其能夠與的電網直接相連。

4.2改造發射機房

經過大量實踐可知，雷作用和感應雷擊通常以輸配電網絡為侵入對象，概率高達80%左右，所以若想降低雷電對無線發射機房的影響，工作人員就必須要對發射機房進行多層防雷保護。[4]具體來說，技術人員應結合發射機房的地理位置和具體作用，對防雷保護設施進行優化設計，例如對該廣播電臺發射機房進行避雷改造時，技術人員安裝了一臺100KA的避雷器，使其作為第一級防護設備；然后將一臺80KA的避雷器安裝在2樓的交流變電機組中，將其作為第二級保護設備；在機柜每個空開上安裝40kA的避雷器，作為第三級防護設備；用環氧樹脂絕緣棒作為底座支撐材料，并在機房四周設置銅排進行接地保護。4.3增設信號源防雷器信號源防雷器是以電位免防雷地線技術為原理，現如今已經廣泛應用在廣電業、安防業、通信業、計算機行業等與網絡傳輸密切相關的行業中。在雷雨季節，為了最大程度地保證無線發射臺的正常使用，技術人員就可以使用信號源防雷器來提高發射機房的防雷效果。

4.4優化接地系統

良好的接地系統是確保無線發射機房設備可以正常運行的重要前提，同時也是一系列接防雷技術的應用基礎。在該廣播電視臺無線發射機房的改造過程中，技術人員采用40×4mm的鍍鋅扁鋼進行接地并連接成電網，這種設置方式可使得發射機房系統布線更加合理，避免干擾波的產生。除此之外，這種接地系統也可以讓故障電流和雷電電流迅速導入大地，并且能夠有效節省施工成本。在選擇地網的接地模塊時，技術人員選用了非金屬接地模式，這可有效降低現場溫濕度對施工的影響，同時也具有更高的抗腐蝕性和環保性，并且可使得接地網與地面的接觸面積被進一步增大，因此可以實現電流的良好導入。在本次無線發射機房的改造過程中，技術人員充分依據了《建筑物防雷設計規范》，并結合發射機房的周圍環境，最終決定使用水平接地和垂直接地相結合的接地方式，從源頭上緩解高電流沖擊對建筑和設備造成的破壞。

4.5加裝發射機房防雷保護間隙

雷電進行波沿著電力線路向前前進的同時會形成波的反射，那么雷電進行波和雷電反射波相互疊加，就會使得電壓數值變成原有進行波的兩倍，過大的電壓數值很容易擊穿電氣設備。[5]所以為了緩解雷電侵入波反射帶來的影響，技術人員就必須在斷路裝置或者開關的外側設置一定的防雷保護間隙，用以保護高壓線和電纜線。如果在電線電纜上存在分閘開關，那么技術人員還要在開關的兩側分別設置防雷保護間隙；如果電路電壓大于35KV，技術人員也要將開關閥形式的避雷裝置安置在電纜與架空的連接位置處。

4.6優化無線發射機房防雷技術設計

為了對用電設備進行全面保護，技術人員也需要在電線塔的頂端安裝避雷裝置，避免信號塔遭遇雷擊，并將多余的電量釋放到云層中。在天線上也應安置一定的避雷設備，同時避雷設備也要安裝放射線，用來抵消和減少云層中的電子作用。[6]值得一提的是，放電球在眾多的防雷設備中發揮著重要作用，放電球的直徑通常為100mm左右，在一些極端惡劣的天氣中，放電球可以發揮出顯著的避雷作用。[7]在嚴寒地區，技術人員也要采取有效措施，避免積雪覆蓋放電球，現如今很多防雷裝置都為天線類型，所以技術人員也要盡可能地減小光纜電阻，同時對相鄰天塔之間的距離進行嚴格控制。接地系統的設置點也要符合國家的深度要求，并用閉環的方式進行管理。

4.7優化電源防雷措施

廣播電臺無線發射機房中的所有電子設備都以電能為能量來源，那么一旦電源遭受雷擊，就會導致整個電子系統發生癱瘓，所以技術人員一定要對電源的防雷措施進行優化設計，能夠結合具體的防雷電需求，在關鍵的終端設備中安裝隔離變壓器。[8]如此可最大程度地避免電源遭受雷擊，確保發射機房內部電子設備穩定運行。常用的電源防雷措施主要包括：在高壓線的進線處將地線架空，并保證地線長度大于1km；將避雷針安裝在防雷區域內；將避雷器安裝在進電站部位；優化布置接地設施等。通常情況來說，不銹鋼和鍍鋅鋼是最為常見的避雷針材料，并且材料厚度多小于3mm，避雷針的直徑通常大于避雷針高度的1.5倍。防雷地網在安裝過程中，地網的中心應位于機房和鐵塔處，然后在中心周圍50cm左右的位置挖置地溝，然后每隔20米釘入4根鍍鋅角鐵釘。[9]

4.8加裝保護裝置

為了進一步提高無線發射機房的防雷能力，技術人員需要對架空導線進行分類，然后用金屬管對導線進行保護，并利用地下掩埋的方法把導線引入到機房內部。如果距離較遠，則需要安裝保護裝置在電纜和電力線的兩端。因為信號線和電力線分屬于不同類別，所以這兩條線路要嚴格禁止混用，以免造成相互干擾。所以在實踐過程中，工作人員應焊接地線的金屬管兩端，并對焊點進行必要的防護處理，并能夠嚴格按照要求安裝電力設備，確保其系統能夠與接地匯流鏈接在一起，并與室內接地排連接。在機房內部，設備電源接地線通常經由室內地線排引入，并采取一定的保護措施，避免其與引線連接同時使用。

4.9預留接地孔

為了提升無線發射機房的整體防雷效果，機房在施工過程中，應該在鐵塔中間、頂部天線平臺與鐵塔基礎中預留一定量的接地口，塔身螺栓用長型螺栓替代。因為發射鐵塔的整體高度較大，所以如果相鄰鐵塔之間間距不超過60m，那么工作人員還需要在兩者的中間位置增加一個接地點。[10]綜上所述，廣播電臺的發射機房在建設之初，都會遵循尖端放電原理來進行避雷設計，為了切實保護所有的用電設備免遭雷擊，工作人員需要在電線塔的頂端安裝避雷裝置，將多余的電量引導到云層中，并能夠結合機房的實際情況做好充分的防雷工作，將雷擊對設備的影響降到最低。

作者:石小磊 單位:甘肅省臨夏回族自治州電視調頻微波轉播臺