高山发射台的远程控制

高山发射台的远程控制（精选八篇）

高山发射台的远程控制篇1

1 雷电侵入高山调频电视发射台的途径

总体来说,高山调频电视发射台遭受雷击的方式可以分为2种:直接雷击方式和感应雷击方式。直接雷击方式就是雷电直接作用在建筑物以及电子设备上,通过雷电的巨大电流和产生的大量热能,对建筑物结构和电子设备的性能产生破坏。由于雷电产生的电流和热量很大,这种雷电直接侵入高山调频电视发射台的方式将会给发射台的线路和建筑结构带来很大的破坏。与直接雷击相比,感应雷击发生的概率更高,对电子设备的破坏性更强,虽然雷电没有直接作用在这些电子设备上,但是雷电的强大电流在这些高山调频电视发射台中的导电设备上经常会产生电磁感应现象及静电感应现象,然后产生巨大的电流,进而破坏这些电子设备和线路。

除了直接雷击和感应雷击这两种常见的雷击方式以外,还有地电位反击和雷电的电磁脉冲等方式,由于这些方式不常见或者破坏作用不强,在通常的高山调频电视发射台的防雷避雷措施中,主要是针对直接雷击和感应雷击来分别考虑的。

2 高山调频电视发射台防雷避雷措施

2.1 保证接地系统良好持久

在电子导电设备遭受雷击产生巨大电流以后,将电线及设备上的直接雷击造成的电流或者感应雷击产生的感应电流及时的进行疏导引入大地导电网络,这是一种保护电子设备免遭雷击破坏的非常有效的措施。在架设高山调频电视发射台基础设施时,要保证地线网络的有效延伸。

2.2 确保地网线路之间的电位差接近零

在高山调频电视发射台遭受雷击的瞬间,产生的电流很大(高达几千万伏),在地线网络之间如果有电位差,那么将对电网和电子设备产生巨大的破坏。在构建高山调频电视发射台的地电网络以及电子设备时,要严格设计布置,以使地电网络和铁塔以及电子设备系统之间的电位差尽量降到最低,这样在产生大的雷击电流时,破坏损失才会降到最低。

2.3 对供电设备进行多级防护

在对以往的雷电对高山调频电视发射台的雷击实践的调查研究后得出,供电系统是引起雷击电流的主要部位。因此,在对供电系统的防护上,要采用多级防护的措施,来将巨大的电流引入地下网络。

在供电系统的多级防护中,对于供电电线要采用专业提供的带有绝缘外层防护的电线作为高山调频电视发射台的供电电线;在高压线与高压线之间产生的雷击直接和感应电流巨大到不能实际测量以及控制的情况下,可以采用电线之间的防雷击措施是在配电柜进线端与变压电压器出线端之间安装设置防雷击保护装置,用来保护变压器和配电柜之间免遭雷击的破坏;虽然机房配电箱与变压器之间的电线经过二级防护可以有效避免雷击,但是配电箱出线端的各个支线路却还没有得到有效防雷措施。因此,有必要对这个线路做必要的三级防护;在调频电视发射台的设施中,有很多精密仪器以及现代电子设备,这些设备承受额外高电流时很容易损坏,所以作为三级防护的电流浪涌保护器在这些设备上都要安装,以确保这些设备的安全,减少雷击损失。

2.4 其他重要设备的防护

在高山调频电视发射台的雷电防护中,最主要的是对供电系统中的电线、配电箱及变压器的防护,但同样作为发射台重要设备的天线、信号系统、网络接受系统及卫星接收系统等,也要做好必要的防雷避雷措施,在构建高山电视发射台时,要严格监管质量,确保缆线接地以及所用材料符合标准。

3 结语

高山调频电视发射台对于卫星信号的接收和传递具有重要的作用,但由于处于高山等较高的位置,雷电的直接和感应电流会经常对发射台的电子设备造成严重的破坏。通过加入多级防护措施以及在重要电子设备和精密仪器上安装电流浪涌保护器,来防止高山调频电视发射台的线路和电子设备在遭受雷击,这将为发射台的有效工作提供强有力保障。

参考文献

[1]魏晓.高山电视调频台的防雷措施[J].西部广播电视,2014(15).

[2]王浩,徐培丽.电视发射台雨季防雷[J].视听界(广播电视技术),2011(4).

[3]商科斌,朱丽君,徐浩.浅谈我国雷电防护措施的创新与发展[J].江苏科技信息,2015(24).

高山无线发射台站规划及建设的意义篇2

摘要：2002年，根据国家发改委国家广电总局联合印发《全国“十二五”广播电视村村通工程建设规划》要求，高山无线发射台站的建设列入项目规划。在基金投入上，国家投入1200万基本资金；在完工要求上，国家相关部门给出的建设时间是1年左右。高山无线发射台站基础设施建设一般包括以下几个方面：台站内、外道路的修建、改造；发射机房和技术用房的重组、面积的扩张；在台站系统设施的建设上，一般解决的问题是台站在供电的稳定性、排水的通畅性、通风的良好性、以及监控系统的正常运行性的方面的系统建设。

关键词：项目规划；高山台；标准化；防雷接地；温度防尘高山无线发射台站规划在地区的发展及影响

1.1 高山无线发射台站规划在地区的落实情况

在2002年高山无线发射台站的建设，作为国家的一项重要的工程被审批、并在一年的时间内，完成竣工！面对国家审批的重要工程，并且关系到广大人民的利益。相关部门对此工程给与高度重视。例如，在接到国家指令后有关部门县文化旅游广电和体育局对此做出积极响应。严格按照国家给出的建设台站基础设施的相关要求，切实做出国家高山无线发射台站建设项目的各种前期的必要工作。同时，根据不同地区的特点、实际情况，做出与地区情况相对应的策划工作。

根据不同地区重点问题的不同。不同的部门将相应的做出不同的决策，重点考虑各地正常运行中最需要解决的问题，并且按照“需要和可能相结合”的原则考虑不同地区的资金发放。此外，还根据不同地区的调查结果，编制针对本地区“十二五”期间拟建设的广播电视高山无线发射台站基础设施建设方案。在方案中，主要论述的是台站的具体位置，在转播节目时自己台的特色套路，发射设备情况和具体建设内容。此规划方案的主要作用是做到项目的顺利圆满进行。1.2 高山无线发射台站规划在地区的影响

在相应部门响应国家的政策时，对本地区做出的项目实施后，将会提高本地区当地群众收听广播电视节目的可能性。随着广播听众的增加，广播电视建设也会得到进一步的提高和完善。这样也将会进一步提升农村电视的进户占有率。完善高山无线发射台站中最需解决的基础设施问题。为了保障广播电视信号的正常、高质的传输，保障广大人民群众能够及时的收看收听优秀的广播电视节目，还将会进一步的推进广播电视公共服务的平等性、公正性、及时性的各项功能。因此，此项项目的推广应用在推进基本的、公众的服务走向基层，在发展过程中，逐渐建立起能够覆盖城乡，在城乡地区构建出基本的公共服务系统具有十分重要的实际意义。标准化建设高山无线发射台站

2.1 标准化性规划建设高山无线发射台站的重要性

随着改革开放以后，我国广播技术发展十分迅速，广播电视节目的制作技术更是进步神速。在此情况下，与之相对应的是电视台机房的设备更新时间大大缩短。另外，随着电视制作的收入增加，先进的、IC集成化、热插拔板化设计的设备已经逐渐的得到普遍应用。这些先进设备的应用给广电设备的运维带来很多便利。

但目前，广电高山台的传输环境变的日益复杂化。针对目前高山台机房发射传输的要求，再根据当前改造或建设广电高山台机房的必要实施标准规划建设，从铺设防静电电板、机房供电、设备的机械化、接地防雷、温度防尘等方面做好规划建设。同时，在建设高山无线发射台站的过程中，还应充分考虑到传输的要求。在确保广播电视无线信号正常传输时，还应在各个方面做好充足的准备。例如，应首先考虑到机房空调系统的可用性、延伸性。做好这两项措施的前期工作，可以作为应对当前广播电视节目无线传输复杂环境、减轻高山台实际运维难度的有效手段。

2.2 设备机架的正规化

随着广电设备集成化程度的提高，在建设高山无线发射台站的建设中，从后期维护管理的角度来看，设备板拔板化将会时机房设备发展的主要趋势，且热插板块化维修也将会是今后设备维修的主方向。一方面，是因为高山台机房空间的不足，但所需要放置的设备与空间相比设备多、空间少，可以最大限度的运用各种连线设备；另一方面，在设备机架化后应考虑到散热和安全，因为有些设备的局部发热量较大。面对此问题，应做好机柜内发热大的设备做好相应的配风散热处理。通过此方法能有效减少机柜内的灰尘和静电对设备危害。因此，改造或建设高山机房时，所有设备必须机架化，才能做好日常维护。高山无线发射台站供电系统改造的必要性

高山广播电视发射台的防雷篇3

1 高山广播电视发射台的雷电产生及危害

1.1 雷电的产生

雷电是一种自然现象, 具有巨大的能量, 是带电云层对大地进行放电的过程。云层的上部主要是正电荷, 下部主要是负电荷, 云层上部以及下部之间有电位差, 在形成雷云层时[1], 由于受到大气电场以及温差起电的影响, 正负电荷会在云层中出现不同部位的堆积, 电位差到达一定程度时, 云与云以及云与大地之间就会出现放电的现象, 放电时, 闪电中的温度瞬间升高, 出现强烈的雷鸣声, 放电地点会出现闪电以及爆炸声。

1.2 雷电造成的危害

1.2.1 雷电对人的危害

首先, 直接性的雷击, 出现雷电现象时, 闪电直接袭击到人的身上, 人也是一个导体, 几万甚至十几万安培的雷电电流从人的头部, 流经人体到双脚再流入大地。人遭到雷击时会受伤, 甚至出现死亡现象[3]。其次, 接触电压。雷电电流在建筑物、树木等泄放下来, 雷电电流会在导体上产生几万甚至十几万的电压, 如果人接触到这些物体时, 就会受到电击, 发生事故。最后, 旁侧闪击, 雷电击中物体时, 会通过物体泄入到大地, 由于人体的电阻比较小, 若是人在雷击物体附近, 雷电电流就会击穿人头顶高度的空气, 经人体进行泄放, 使人受到电击。

1.2.2 雷电对机房设备的危害

高山广播电视发射台的高压线路、机房设备、天线、水管等都时刻处于雷电的威胁下, 由于闪电脉冲放电峰值的电流比较大, 有着较强的电场, 随着时间的变化, 电力的变化率比较大, 放电过程中会形成比较宽的频谱范围, 因此雷电侵入波对微博传输电路会产生比较强的感应过电压和过电流。如果感应过电压或过电流进入到微波设备的内部, 就会严重干扰设备运行。由于微波设备的元器件缺少耐压能力, 并且电源线路和信号线路没有设置电压保护, 微波设备线路管道、结构件布置不合理, 出现开口的导电环, 如果远处出现雷电, 地面电磁场在环内就会感应过电压, 环路包绕的面积越大, 危害就越大。

2 高山广播电视发射台的防雷电技术措施

2.1 机房建筑的防雷

机房外部的防雷主要是防护直击雷, 使用提前放电避雷针, 及配套避雷接地装置, 使雷电能够安全地进入大地。广播电视发射台的接地电阻要<4Ω。需要将发射机的工作地点与其他接地分开, 从而避免受到电磁干扰。将避雷装置设置在高山广播电视发射台上, 能够有效地避免机房设备以及人体受到直击雷的危害。

对于室内防雷, 首先, 需要做好等电位连接, 就是将不带电、不接地或者是没有良好接地的设备金属外壳、金属框架以及接地系统等进行电气连接, 避免物体感应雷高电压损坏设备。连接等电位主要是使防雷空间内的各金属部件以及系统间的电位差得以减小, 避免出现雷电的反击。其次, 进行金属屏蔽及重复接地。通过屏蔽以及重复接地的方法, 防止架空导线进入到建筑物的内部, 影响配电以及信号系统, 将电缆进行埋地并引入, 使用金属导管进行屏蔽, 避免金属管重复接地, 减少电缆带入的雷电高压电。需要统一机壳、电源、过压保护接地等, 高山广播电视发射台的机房门窗、水管等导体需要就近与地网进行连接。

2.2 铁塔防雷

铁塔顶部的天线平台位置, 塔身的中间部位以及塔基的应预留接地孔, 塔身紧固螺栓使用长紧固螺栓当作接地点。由于铁塔的高度比较高, 连接点的数量需要得到保障, 并且具有一定的分散性, 使雷击流能够被分散。如果铁塔是落地塔, 铁塔的地网以及机房地网之间需要间隔一定的距离, 大约为3~5米, 并相互焊接连通1次。铁塔的四脚和其他地网应就近焊接连通。天线也需要做好防止直击雷袭击的措施, 天线铁塔的避雷针需要与铁塔进行焊接。将避雷针与铁塔连接是为了保护接地线的良好, 能够及时将雷电流泄入大地。

2.3 发射机以及相关设施防雷

保护雷电过电压需要对首次雷击电流以及后续雷击电流进行分流, 采取有效的保护措施, 解决各能量之间产生的问题。

电源设备防雷的防护是前提和基础, 如果电源的安全防护不到位, 其他措施的使用也无法起到根本性的作用。电源防雷系统是为了避免雷电经过电源对设备造成危害。为了出现高电压经过防雷器对地泄放后出现残余、更大的雷电流在破坏防雷器之后继续毁坏设备, 避免线缆出现二次感应, 就需要做好分级保护工作, 遵循逐级泄流的原则, 安装浪涌保护器。浪涌抑制器的组成部分需要包括高能密住器件以及滤波网络电路。遇到雷击时, 在30ms内雷电流通过到地通道多次放电, 原件上的热量会快速聚集, 如果单个原件的热量超过其电能值时, 就会逐个与主电路断开, 其他电源就能够被保护。

发射站的第一级浪涌保护应当设立在站内总配电侧。第一级浪涌保护目的是防止浪涌电压直接从LPZ0区传导进入LPZ1区 (典型方式即为雷电击中架空高压线入侵) , 将数万至数十万伏的浪涌电压限制到2500~3000V。该级电源防雷器应是连接在天线站供电系统入口进线各相和大地之间的大容量电源防雷器。一般要求该级电源防雷器具备每相100k A以上的最大冲击容量, 要求的限制电压<1500V, 称之为SPD1电源浪涌保护器。SPD1浪涌保护器是专为承受雷电和感应雷击的大电流以及吸引高能量浪涌而设计的, 可将大量的浪涌电流分流到大地。它们仅提供限制电压 (冲击电流流过电源防雷器时, 线路上出现的最大电压称为限制电压) 为中等级别的保护, 因为SPD1级保护器主要是对大浪涌电流进行吸收, 仅靠它们是不能完全保护供电系统内部的敏感用电设备的。

具体的实施方法:首先, 在发射机房的电源总进线处安装放电电流比较大的浪涌保护器, 型号的选择应可防范10/350μs、100k A的雷电波, 达到IEC规定的最高防护标准。其技术参考为:雷电通流量≥100k A (10/350μs) ;残压值≤2.5k V;响应时间≤100ns。

其次, 在发射机和信号源的电源进线处加装二级或三级浪涌保护器。二级浪涌保护器目的是进一步将通过第一级浪涌保护器的残余浪涌电压的值限制到1500~2000V, 对LPZ1—LPZ2实施等电位连接。第三级浪涌保护目的是最终保护设备的手段, 将残余浪涌电压的值降低到1000V以内, 使浪涌的能量不致损坏设备。对于一些特别重要或特别敏感的电子设备具备第三级保护是必要的, 同时也可以保护用电设备免受系统内部产生的瞬态过电压影响。一级和二级浪涌保护器之间的距离要超过10~15m, 保证受到雷击时, 高电压能够先经过一级浪涌保护器, 再经过二级浪涌保护器, 防止二级浪涌保护器先受到雷击发生损坏。

2.4 天馈系统防雷

室外引入线就是站内发射设备的馈线、吊馈管的钢绞线、波导固定架以及铁塔过桥。雷电天气中, 感应雷和感应电压很容易通过引线外皮进入到机房中, 因此需要做好相应的保护措施, 阻塞电气。使馈管的两端能够良好地接地。馈管在进入机房之前, 外皮需要与就近的地网进行连接, 吊馈管的钢绞线、波导固定架以及铁塔过桥需要每隔一段距离进行接地。

2.5 接地系统

接地系统的作用是为雷电泄放建立通道, 确保雷电流快速、安全地泄放到大地之中, 依据GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》规定, 防直击雷接地装置其工频接地电阻≤10Ω, 弱电信号接地≤4Ω。

发射站内应铺设电阻值<10Ω的直击雷防雷保护地网, 将铁塔、提前放电避雷针与宿舍楼、库房接闪装置连接至保护地网中, 站内原有地网作为弱电工作地网, 与等电位连接系统、变压器中性点对接。

当地网的接地电阻值达不到要求时, 应扩大其面积, 具体做法是:在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成, 水平接地体周边为封闭式, 水平接地体与地网宜在同一水平面上, 环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间均应每间隔3~5m相互焊接连通1次;也可在铁塔四角设置辐射式延伸接地体, 延伸接地体的长度宜限制在10~30m。

被保护卫星接收无线高频头处在边远处, 时常被击坏。实际操作做法:在距它5~10米处, 两边增设各一套简易避雷装置, 避雷针1.5m, 直径16mm镀锌圆钢, 引下线直径高15m, 直径10cm的镀锌钢管, 接地体与附近等电位地网用40×40×4镀锌扁铁焊接, 这样经应用效果良好。

3 结语

高山广播电视发射台的防雷电工作与很多工作密切相关, 需要明确雷电产生原因以及雷电对人体和机房的危害, 深入分析和研究后再根据实际情况采取科学有效的防雷电技术措施, 做好机房建筑的防雷、铁塔防雷、发射机以及相关设施防雷, 天馈系统防雷等, 科学有效地开展保护工作, 使高山广播电视发射台能够减少被雷击的机率, 保证发射系统设备能够正常运行, 维护工作人员的生命安全, 使广播电视节目顺利播出。

参考文献

[1]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) .

[2]特木日朝日格, 于洪涛.广播电视发射台防雷技术探讨[J].电子测试, 2013 (17) .

高山广播电视发射台防雷措施的探讨篇4

关键词：广播电视,高山发射台,防雷措施

1 雷电的形成以及危害

1.1 雷电的产生

雷电是一种带有巨大能量的自然现象,即带电云层对大地进行的放电。云层上部以正电荷为主,下部以负电荷为主,云层上下部之间形成一个电位差,雷云层形成的过程中,在大气电场以及温差起电等效应下,正负电荷在云层中的不同部位堆积,当电位差达到一定的程度,云与云之间、云和地之间就会发生放电现象。放电过程中,由于闪电中温度骤增,使空气体积急剧膨胀,从而产生冲击波,导致强烈的雷鸣,在放电地点会出现强烈的闪光和爆炸声,这就是我们看到听到的闪电雷鸣。

1.2 雷电的危害

雷电主要有直击雷和感应雷两种。直击雷是带电云层和大地之间放电形成的,在雷云形成过程中,当云层积累正负电荷达到一定的程度,就会迅速放电。当雷云很低,周围没有异性电荷的雷云时,就会在地面或建筑物上感应出异性电荷,向地面或建筑物放电,放电时间一般为50～100μs,电流可达几千安到几百千安,电压高达数百万伏以上。直击雷对建筑物、电子电气设备、人、畜危害巨大。

感应雷是由雷电引起的静电感应和电磁感应结果的二次雷电,由于带电云层的静电感应作用,使地面某一范围带上异性电荷或者当雷击发生后,强大的脉冲电流对周围异体或金属物产生电磁感应,生成高压电,继而发生闪电现象。相比直击雷它的危害要小很多,然而发生的概率却增加了几十倍。感应雷传播的方式可以是电力线、电话线、金属物体等,通过这些导体的传送将雷电传输到很远的距离,因此,遭受雷击的范围就变得更广了。目前,感应雷发生几率呈现逐年上升趋势,因对于直击雷而言,只有云对地放电,才可能产生破坏,其发生的范围小,几率也小,但破坏性是巨大的。而感应雷则不同,不论是云对云放电,还是云对地放电,强大的雷电流,可以在较大的范围内激发感应雷的过电压现象,雷云也会在其之下的地面上感应出异性电荷,形成电位差,致使电气设备损坏。现雷电对电气设备的损坏80%是感应雷造成的。

2 防雷系统

在高山广播电视发射台的防雷系统中,通常采用的防雷装置有:避雷针、避雷线、避雷带、避雷地网、避雷器等。总之,避雷器是用来预防感应雷入侵的重要器件,其余的避雷针等装置是预防直击雷的有效装置。下面对其进行简要分析:

2.1 避雷针

避雷针顶端向天,通过捕捉雷电流的方式将雷电产生的大部分能量引入大地,从而保护建筑物和其他设施不受雷击的损坏。

2.2 避雷线

连接避雷针和避雷网埋地,雷电从避雷针进入避雷线直至埋地的避雷地网,从而消除雷击,保护建筑物和仪器设施。避雷线一般采用截面积不小于35mm2的镀锌钢绞线架设。

2.3 避雷带

即在屋顶浇筑混凝土之前在梁上电焊钢筋,用镀锌扁钢焊接,起到防雷的作用。避雷带一般是水平或倾斜敷设的,根据屋面的倾斜度而定,至少有首尾两端两个地方和引线相连接。特别是大面积的建筑,它的保护范围大而有效,这是避雷针所无法比的。材料可用圆钢,其规格要控制在:直径8mm,扁钢截面积48mm2,扁钢厚度4mm。

2.4 避雷地网

避雷地网把接闪器接收的雷电流在短时间内散流到大地,使电流有效的减弱或阻止电流扩散到仪器设备上,以至于造成仪器设备损坏。避雷地网材料一般采用圆钢或扁钢。

2.5 避雷器(SPD)

避雷器在正常系统工作电压下,呈现高电阻状态,仅有微安级电流通过。在过电压大电流作用下它便呈现低电阻,从而限制了避雷器两端的残压。用安全电压来限制电位,如果电位超过了一定标准时则吸收过高浪涌。

2.6 防雷变压器(Surge Shield)

防雷变压器和输入输出侧的SPD相结合,能够将雷击浪涌逐渐降低到-60dB以内。其防护原理主要是将雷击浪涌从源头上进行隔离,从而让其能量不能传输到次级设备之上,进而保护设备的安全。

3 设备被雷电侵入的途径

一是发射天线或铁塔;二是供电线路;三是接收天线;四是传输线路。因发射台建在山上较高位置,如发射台周围地区产生有利于聚集与雷云相反的电荷,就容易遭受雷击。

4 防雷措施

4.1 接收天线的防雷措施

在接收天线上设置避雷针,通常情况下是安装于天线的竖杆之上,避雷针的高度控制应该要结合当地实际情况以及设施保护来确定,一般都要求避雷针高度应该比天线顶端长度长,水平距离不低于3m,之后再将其和地面防雷设施相连接。

4.2 供电线路的防雷措施

在供电线路的两端都应该要做好防雷变压器的安装,主要作用是为了缓减供电线路产生的雷电冲击,还能够避免雷电击中桅杆而造成的损坏。在架空线的两侧安装避雷针和线路桅杆上加装避雷针,用3.5mm的钢绞线或角铁,焊接避雷针,埋入1.5m地下。另外,在入地周围适当的添加降阻剂,降低接地电阻的电阻值,从而更好地提升防雷效果。

4.3 信号传输线路的防雷措施

防雷可以采用一是确保铁塔自身的天线引线应该与铁塔内侧有一小段的安全距离,这样一来就能够很好的避免雷击之后形成感应电流等后果;二是把铁塔到机房的引线使用金属线槽进行包裹,之后把金属线槽装置于避雷网上,这样也能够起到较好的防雷效果。

4.4 发射天线防雷措施

一般的防雷措施主要是在广播电视发射铁塔之上加装避雷针,避雷针对于直击雷来说能够起到较好的防护作用。其功能原理是将直击雷击中目标之后产生的电流引导到大地中,当带电云层距离发射塔很近时,其利用尖端放电来让雷云综合,从而起到防雷作用。通常来说我们应该选择直径为25～40mm,长度约为2～3m的避雷针,避雷针的表面应该镀上一层镍锌,其尖端应该镀上一层银。避雷针虽然能够有效的防范直击雷,但是,它的防护范围也是有局限性的,一般是在其针顶向下45°倾斜而形成的锥形空间。特别要注意,避雷针与之连接防雷地网的接地电阻应在4Ω左右,如达不到要求,那避雷针就会变成为引雷针,被雷击时,损失可以说是破坏性的。

4.5 建筑物的防雷措施

要认真计算发射天线铁塔避雷针对建筑物的防护范围,同时也要考虑增加多支避雷针保护方案。对于高山发射台来说,带雷云层处于较低位置时,天线塔避雷针的防雷效果是有限的,可以选择避雷针与消雷器二者结合的方式,另外,在建筑物房顶、房角或者通过围墙、栅栏装置避雷带和均压网等。引流线的设计应该根据建筑物的具体结构情况,通常来说均压网格应该控制在5m之内,均压网、避雷带应接有多根引流线。

4.6 防雷地网

防雷地网的敷设,根据各自地形以铁塔和发射机房为中心围绕建筑物环形式敷设,地网线应控制在70m之内,用5～6根长为2m的接地棒打入地下,接地棒之间距离根据地网长度自行选择,用镀锌扁钢将其焊接在一起,焊接处要做好防锈处理。在敷设上应尽可能选择潮湿的地段,敷设地段土壤达不到要求的,可在接地体周围土壤中添加降阻剂、食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、铁渣等,以提高接地体周围土壤的导电性,并与铁塔、地房接地连接。

5 结语

总之,高山广播电视发射台的防雷涉及到很多方面的工作,必须要对于各种雷击现象进行深入的分析,才能够结合实际情况制定出有效的防雷对策,选择更加科学和严谨的防雷方案来做好防雷工作。

参考文献

[1]张作智.电气设备防雷接地装置的运行维护探讨[J].民营科技,2011(6):95.

[2]张淑霞,吴安坤.无线广播电视发射台的防雷问题研究[J].电源技术应用,2013(4):86.

高山发射台“搬家”记篇5

2012年12月,云南省保山市大水河头山广播电视发射台新机房通过验收交付使用。大水河头山广播电视发射台于2007 年和2009 年先后被列入并实施了“农村中央广播电视节目无线覆盖工程”和“农村云南省级广播电视节目无线覆盖工程”两项惠民工程,共转播三套电视节目和两套调频广播节目。发射台海拔2 887 m,是保山市的骨干广播电视发射台站之一,其有效覆盖面积近6 000 km2,人口约100万,有效改善了山区群众看电视难、听广播难的状况,对提高广播电视无线覆盖水平发挥着重要的作用。

大水河头山广播电视发射台新机房集发射机房、配电室、工作人员办公和生活用房为一体,建筑面积271.2 m2,其中新机房二楼为设备工作区共63 m2,老机房与新机房分别位于发射铁塔的北、西方向,通过测量新老机房与铁塔距离相等,不用更换馈线。发射台平面示意图如图1所示。

2 方案设计

本着锻炼技术队伍、节约资金的目的,由发射台人员对机房搬迁方案进行设计,聘请当地防雷中心作为顾问,组织附近村庄的民工搬迁设备、防雷接地沟槽开挖回填,请专业电焊工进行馈线桥架与抗静电地板的安装,接地网焊接。

高山广播电视发射台的雷电保护、接地、等电位联结和浪涌保护是相互依赖的[1]。没有一个可靠的接地路径,任何避雷针都不能安全地截获雷电的能量;没有低阻抗接地,即使用最昂贵的浪涌保护器也提供不了理想的保护;如果不采取等电位联结技术,即使低阻抗的接地系统也会对人员和设备造成灾害。因此,为确保发射台工作人员与设备安全,必须考虑采用完整的、相互协调的解决方案,而不是仅仅对单独某一方面进行保护。将整个机房搬迁工程分三部分:一是防雷接地网制作;二是供配电系统升级改造;三是设备搬迁、桥架与抗静电地板安装[2,3]。

3 机房搬迁工程

3.1 防雷接地网制作

高山广播电视发射台具有土层薄、保水性差等特点,而且受地形地貌制约,不能制作理想的接地网。只能结合实际,从防直击雷、防雷电感应和雷电波侵入、机房防静电和均压等电位、联合接地多方面进行考虑。通过增加接地体数量、在施工条件允许的条件下,在适当位置对外进行辐射,形成闭合地网与放射型地网相结合的组合式地网。

经当地防雷中心检测,发射台土壤电阻率最低处为595 Ω·m,最高处为895 Ω·m,发射台机房建筑物接地电阻为10 Ω,铁塔接地电阻为3 Ω。为了达到长期的防雷效果,不采用富兰克林-民生等常用降阻剂和降阻模块,要求在“硬指标”上使接地电阻达到行业标准,“等电位”也是设计的目标之一。具体做法是:1)先将建筑物地基4个角的外露钢筋用镀锌扁钢紧靠建筑物焊接连成一个闭合环,构成建筑物接地体(此处的镀锌扁钢是外露的)。2)围绕建筑物四周增设两圈闭合地网,沟槽开挖规格为:宽50 cm×深80 cm,第一圈距建筑物1~3 m;第二圈距建筑物6~8 m。当第一圈接地闭合环制作完成后,测量一次接地电阻(实测为5 Ω),再与建筑物接地体进行多点焊接。3)制作完成第二圈接地闭合环后,与第一圈进行四处焊接,值得注意的是:第一圈与第二圈之间的连接扁钢仍要埋于沟槽中,且最好是处于建筑物对角线的延长线上,此时,再测量一次接地电阻(实测为2.8 Ω)。4)在建筑物屋顶,采用φ10 镀锌圆钢制作边长为1 m的正方形网格,平铺与整个屋顶,网格距离屋顶10 cm,并与女儿墙上的避雷带进行焊接;同时,用-4 mm×40 mm×6 000 mm镀锌扁钢引出3根引下线与建筑物接地部分进行连接,在建筑物的迎风面上,一定要有一根引下线,此时的建筑物构成了一个金属笼子,即“法拉弟”笼。5)通过计算,在屋顶增设一个7 m高的三角塔柱加避雷针作接闪器,卫星接收天线安装在屋顶,与网格进行可靠电气连接;卫星接收馈线置于网格下方;避雷针则与引下线进行焊接。6)在第二圈接地网引出4 根散流辐射线,每根的长度不大于10 m,其中一根与变压器地网相连;其中的另一根辐射线安排在生活排水口附近。7)围墙防雷带用φ10 镀锌圆钢离围墙高度20 cm焊接一圈,围墙各角焊接一根高度为1 m的放电短针,围墙防雷带与建筑物接地体焊接。8)最后,将整个地网与铁塔地网进行焊接,形成一个大的接地网,经测量,此时的接地电阻为1.8 Ω,符合行业标准(4 Ω),整个地网设计优于预期效果。

采用电力行业常用的-4 mm×40 mm×6 000 mm镀锌扁钢作水平接地体,∠6 mm×60 mm×1 500 mm镀锌角钢作垂直接地体。接地沟槽规格为50 cm×80 cm(宽×深),垂直接地体最小间距不小于其长度的两倍(3 m),而又不大于5 m,以尽可能地减小接地电阻。当把垂直接地体打入地网沟槽时,留有20 cm的外露部分,以便和水平接地体进行焊接,焊疤处涂抹防腐沥青,再回填土方夯实。

预留接地电阻检测点,包括用手持式接地电阻仪与三线法测量接地电阻的检测点,接地电阻每月检测一次。至此,防雷接地网制作完成。

3.2 供配电系统升级改造

发射台原用S7-30/10 变压器使用年限已达17 年,此次升级改造新购一台S11-50/10变压器,新增加10 m电杆两根,户外JP柜一台。将变压器置于第二圈接地闭合环以外。根据《广播电视技术手册工程设计技术分册》中关于供电方式选择的描述,“高山发射台由于受地形限制,宜采取共用接地体的方案”。发射台的供电方式采用TN-C系统,变压器中性点接地、防雷保护接地和设备工作接地共用一个接地体,共用接地体的关键技术是处理好均衡电位、系统中要多点重复接地。变压器中性点接地通过扁钢连在第二圈接地闭合环上,在变压器10 k V高压侧设一组高压避雷器,JP柜内设一组低压避雷器,均为氧化锌避雷器。在高压输电线上方安装两根高压避雷线,高压避雷线通过第二圈接地闭合环接地。

低压侧设三级防雷浪涌保护:一级设在配电室,二级设在总配电柜(型号为:YADP-I低压配电柜)进线处,三级设在稳压器后。变压器低压侧电缆穿入碳素螺纹管内并埋入地表以下,送至配电室。第一级防雷浪涌保护设备为美国艾力高(ERICO)产品,带浪涌计数器,性能优良可靠。

配备30 k V·A柴油发电机作为备用电源接入总配电柜,该配电柜具有手动与自动切换两路电源的功能。根据机器设备的供电方式、耗电量进行分组供电,每组供电用总配电柜自带的断路器进行控制,在各断路器上方打上标签。

用钳型表测量三相电流,合理分配三相负荷,避免TN-C系统中PEN线上的电位上升,影响弱电设备工作。

3.3 设备搬迁、桥架与抗静电地板安装

在搬迁设备时,可先将发射机拆分,涉及的各类信号线、控制线先打上标签。在搬移馈线时,先用塑料泡沫与编织带缠绕在馈线接头上,再用透明胶带缠牢。综合考虑发射台发展需求,二楼设备工作区并未全部铺设抗静电地板,而是仅铺设一半面积,现有设备进行集中摆放,留有足够的空间给新增设备。用-4 mm×40 mm×6 000 mm镀锡纯铜排沿静电地板下方距墙体四周60~70 cm位置铺设一圈均压环,作为等电位连接装置,在上面打孔,机房内所有设备(包括所有金属导体,如门、窗等)的导电部分均用线径不小于2.5 mm2的多芯绝缘软铜线和铜线鼻子接到均压环上,铜线与线鼻子用焊锡焊牢;均压环向外则通过一根25 mm2的多芯绝缘铜线接于外部的地网(实际施工中做上线鼻子用螺丝接于建筑物接地体上),接头作防锈防腐处理。机房内除卫星信号接收电缆以外的其余线缆全部置于静电地板下方,机器设备供电取自总配电柜,单相供电设备则将三芯电源插座的接地端用专用接地线(线径为4 mm2绝缘层为黄绿相间的一种铜芯多股软导线)接在均压环上,设备通过电源插头的接地端接地,

馈线桥架分室内与室外两部分,室外桥架与地面的相对高度为1.7 m,室外桥架两端分别与建筑物接地体和铁塔作可靠电气连接,所有馈线置于桥架内,并安装可拆卸盖子,使馈线处于一个封闭的金属体内,这样做的好处是:既保护了馈线,又提高了防雷性能。静电地板高度与房屋踢脚线高度一致;室内桥架为“日”字型,室内桥架距静电地板高度为2.6 m,用不少于两根接地导线与静电地板下方的均压环连接。

4 小结

保山市大水河头山广播电视发射台由于自然条件恶劣,施工难度大、强度高,机房搬迁工程施工阶段历时半月有余。在上级领导的关心指导下,发射台汇全台职工之智,聚全台职工之力,精心筹划、规范施工、认真总结,较圆满地完成了此次搬迁任务。新机房投入运行以来,工作稳定,各项指标优良,达到了预期的效果。更为可贵的是,锻炼了技术队伍,积累了技术经验,在实践中学到了真知。

高山发射台的远程控制篇6

1 雷电的种类和危害

众所周知, 雷电是一种携带有巨大能量的自然现象, 云层形成的过程中, 在大气电场以及温差起电等效应下, 正负电荷在云层中的不同部位堆积。当到一定程度时, 云与云之间、云和地之间就会发生放电现象。面对这种庞大的能源, 人们不仅至今还无法有效利用, 反而会经常遭受雷电的损害。雷电主要分为直击雷和感应雷, 直击雷是带电云层和大地之间形成的, 当带电云层和地面或者地面附属物的距离很低, 有没有异性电荷出现时, 就会在地面或者地面附属物上感应出异性电荷, 当两者电位差达到一定程度时就会形成云层。与地面或者地面附属物之间的直接放电, 形成直接性雷击。直接雷击通常可以达到十万甚至几十万A, 对地面附属物形成毁灭性的破坏。由于直接雷能量大, 对地面附属物造成的危害较大, 而感应雷作用的范围不像直击雷一样只限于一点, 感应雷的破坏范围面积更大, 往往会形成一个破坏面, 所以广播电视台收到感应雷的概率会更大, 有时还会出现同时遭受两者攻击的情况, 所以广播电视台应当做好防雷措施。

2 广播电视发射台的防雷措施

要做好防雷工作必须要增强防雷意识, 把防雷保护当做一项重要的系统工程来看, 在设防中应采取全方位、多层次的综合治理措施, 应当将国家和行业防雷技术标准和发射台地理环境、建筑设施特点、设备分布特点等时机相结合, 从科学的角度出发, 制定切实可行的防雷方案。大量实践证明, 做好防雷工作应当从下面四个方面入手:

2.1 发射天线塔和建筑物的防雷措施

广播电视发射台大多数都是建立在当地的高山上, 尤其是在西部多山地区, 为了扩大覆盖面, 往往都是建立在最高的山顶上;广播电视发射塔本身既可成为防雷的避雷塔, 同时也可能变成“引雷器”或产生感应雷的导体, 因此, 切实做好发射塔的防雷措施成为高山广播电视发射台防雷的第一关。

(1) 在建设发射塔时要按照国家94年颁布的《建筑物防雷设计规范》 (GB50057—94) 及其它相关标准设计好天线塔避雷针, 要充分考虑保护范围并留有充足的余地;尽量选择安装能有效降低雷击产生二次效应的避雷针。

(2) 建设良好的防雷地网;一个良好的防雷地网能有效地分流雷击时产生的强大电流, 较好地保护发射台的设施、设备不受损坏;由于高山广播电视发射台大多缺水, 土地干燥, 多石, 因此导电能力较差, 在建设发射塔塔基时, 一定要考虑铁塔接地网形状、密度、防雷等级、天线塔种类等因素, 必要时在塔基回填土中加入中性降阻剂, 如食盐、木炭屑、铁屑、长效降阻剂等, 以降低接地电阻, 达到重要发射台天线塔接地电阻≤5欧姆, 一般发射台≤10欧姆的要求。

(3) 当其它建筑物不在天线塔避雷针的保护范围时, 要考虑设计多支 (等高或不等高) 避雷针保护方案。在一些地形突出的高山发射台 (站) , 带雷云层又低时, 天线塔避雷针防雷是有限的。可采用设置避雷针和消雷器相结合的方案, 并且在房顶女儿墙、房角或利用围墙、栅栏装设闭合的避雷带、均压网。引流线应视建筑物结构和布局进行设计。一般说, 均压网格不宜大于5M。均压网、避雷带应接有多根引流线, 在建的房屋可考虑与建筑结构内的钢筋良好连接。

2.2 电源系统的防雷措施

广播电视发射台的大量雷击是由供电系统引入的, 尤其是感应雷产生峰值很高的电压对电设备的破坏比较常见。所以在实践中应当对供电系统采用分层设防的方案进行防雷。电台架空高压线应当安装架空避雷线, 避雷线长度应该在300-500米之间, 避雷线上的每一根电杆都应当有接地装置, 在终端电线杆还应当装上避雷针。如果已经建设好的线路进行避雷线的安装比较困难, 可以再高压电力线终端杆和终端杆的第一、第三或者第二第四根电线杆上增设一组避雷器, 同时在第三或者第四根电线杆上增设高压保险丝, 这样一来, 架空高压线引入的感应雷就会有较好的排放。

2.3 室外引入线的防雷

室外引入线是指电台内各种发射设施的馈线、吊馈管钢绞线以及一系列的固定架和铁塔过桥线、塔灯电源线、各类管道、各种视频音频传输线、通信线等等。在雷电天气, 引线的塑料外皮很容易把感应雷或者感应电压引入到设备房中, 对此, 必须应当采取措施进行电气阻塞。

应当保证馈线两端接地良好, 馈线在接入到设备房之前外皮应当和地网进行就近连接, 设备吊馈管钢绞线、过桥线、固定架应当保持一定的距离并且之间进行接地。

设备中的各种引线应当使用屏蔽电缆, 在绞线进入设备房之前, 其屏蔽层应当就近和地网进行连接, 在条件允许时或者引线较长时可以再进入设备房前先埋入地下, 埋入地下的部分最好在10米以上。如果没有屏蔽电缆, 可以将引线穿入铁管, 再按照上述办法埋入地下。引入到设备房的电缆如果有不使用的缆线, 可以进行两端接地。

2.4 室内设施的防雷

(1) 设备房内应根据设备的摆放情况用铜线铺设地网, 并通过多个节点和室外的地网连接, 使其形成一个等电位环境。

(2) 机房内屏蔽接地、电源接地、机器外壳接地、过压保护接地、工作线接地等应当统一, 就近和设备房地网进行连接。另外设备房的铝合金门窗、暖气管、水管、过线架等各种导体接地就近和母线进行接地或者连接地网。

3 小结

总之, 想要实现良好的防雷效果, 接地的质量是十分重要的, 各种接地线和地网之间必须有比较可靠的电气进行连接, 底线或者地网的焊接点应当进行专门的防锈处理, 在岩石比较多的地方安装接地线可以用盐、铁屑、木炭等进行填埋处理, 当然条件允许的也可以用DDT导电混凝土等新兴的导电材料, 以达到降低接地电阻的目的, 这些在广播电视台的防雷工作中都是十分重要的。

摘要：电荷在重力作用和气流作用下产生分离, 形成带有正负不同极性的电荷区, 当云中的电场达到100kV/m以上的时候, 有可见性的闪电就会发生, 而这种闪电因为电压大, 极其容易破坏地面上的高层建筑。发射台的发射塔一般比较较高, 并且带有磁场, 更容易在雨天受到雷击, 本文从高山广播电视发射台的实际情况出发, 探讨如何防止高山广播电视发射台被雷击的问题。

关键词：发射台,广播电视,防雷措施

参考文献

[1]激励企业自主创新, 促进广播电视行业发展——中国广播电视设备工业协会 (2007) 科技创新奖颁奖仪式隆重举行[J].卫星电视与宽带多媒体, 2008, (07)

[2]王毅楠, 苏适, 朱晓荣, 刘东, 许丹莉.双向AD/DC变换器对直流微电网母线电压的控制策略研究[A].2011年云南电力技术论坛论文集 (入选部分) [C], 2011

[3]本刊编辑部.激励企业自主创新促进广播电视行业发展——中国广播电视设备工业协会 (2007) 科技创新奖颁奖仪式隆重举行[J].广播电视信息 (上半月刊) , 2008, (04)

高山发射台的远程控制篇7

1 广电高山无线发射台的现状

目前,我国的广播电视高山发射台主要承担调频广播以及中央、省、地州市电视节目与地面数字电视的发射传输任务。高山无线发射网络建设是整个广播电视无线传输的基础,直接影响电视、广播的好坏。目前,高山无线发射网运维实践中还存在一些弊端,无法面对复杂的防雷形势,在机房供电、温度防尘等方面还有所欠缺[2],主要体现在供电线缆老化严重,无法满足机房供电负荷需求;地网接地电阻时间使用时间长,不再符合实际防雷接地要求;温度防尘不能满足当前广电高山台机房设备类型的多样化要求。

2 标准化规划建设广电高山无线发射台的重要性

广电高山无线发射台实施标准化规划建设,需要针对广播电视技术的发展,根据当前高山台机房发射传输要求现状,改造、建设广电高山台机房,并根据一定的标准进行规范,从铺设防静电板、机房供电、设备机架化以及接地防雷、温度防尘等多个方面,做好广电高山无线发射台的规划建设。此外,要在广电高山无线发射台构建中,标准化规划建设设备运行环境,考虑到机房空调系统的可用性与延展性,减少高山无线发射台的实际运维难度,确保广播电视的无线信号质量[2]。

3 实现高山无线发射台标准化规划的措施

3.1 规划设备机架标准化

首先,由于在实际中高山台机房内部空间有限,且还需要放置过多的机器,所以可以规划实现各类连接线的标准化,便于整理与日常运维。其次,要实现设备机架化。高功率的发射机局部发热量大,所以要对其做好配风散热工作,并定期消除机柜内的灰尘,以减少机组静电,有效避免高山无线发射台设备受到静电的危害[3]。可以按1个U以及n个U的规格,标准化设计高山无线发射台的机柜,便于对高山无线发射台进行维护管理。

3.2 建设机房供电标准化

在无线发射台建设中,由于其机房广播电视设备需要24 h不间断工作的,所以为确保机房设备正常运行,应对其实施标准化供电设计规划。考虑到不间断供电、满足机房设备供电负荷的同时,将高山无线发射台机房内的供电设备分开管理,使其与机房内的空调系统、照明系统以及动力系统分开;并且对于主要多路发射设备供电,也应该分实施单路控制、双回路设计、单路供电的方针[3,4,5]。同时,对于机房供电系统,可以供给备用发电机,应该确保频率达到50Hz、电压达到380 V/220 V、相数定为三相五线、稳态电压偏移范围220 V±22 V、稳态频率偏移范围50 Hz±0.25 Hz、机房电源总控三相300 A;在空气开关控制中,以及机房UPS电源,可以应用独立双回路供电,对大功率设备用三相UPS电源,使用三相160 A空气开关;应用双回路外加UPS的供电模式,由UPS负责重要负荷供电,为机房内交换机、服务器以及网络工作设备进行供电。

3.3 防雷标准化

广电高山无线发射台,多数建立在海拔较高的山顶上,因此,应做好对广电高山无线发射台的防雷保护,并确保机房内各个系统都有独立的接地,所有接地系统还不会共用接地线缆,做好机房防雷。旱天接地雷、落地雷的预防,可以在广电高山无线发射台顶建好避雷针,感应雷的预防中,采取防浪涌处理,进行弱电桥架跨接,确保可靠接地。具体措施如下:降低线路的接地电阻值,确保杆塔和接地引线安全可靠的连接,加大对线路中接地线电阻的测量;当广电高山无线发射台内变压器等电力设备总容量在100kVA以内时,应该控制接地电阻不超过10Ω[6];架设避雷线,严格按照规定,避雷线当做通讯保护通道,用悬挂型串联复合绝缘金属氧化物避雷器,使线路因遭受雷击而跳闸,此时的地电阻不宜超过30Ω;为降低发射台线路遭受雷击故障的几率,可以在塔顶装上单根避雷针,将其防绕击的问题转换成防反击,考虑防雷的经济性,这样的防雷方式可以在易发生雷击的杆塔或者是易发生雷击的地段使用,有效降低无线发射台雷击跳闸几率[4,5,6]。

3.4 机房管理标准化

在广电高山无线发射台的标准化建设中,针对发射台的管理及设备运行维护中,应实施标准化规划,保证发射台机房内链路的安全畅通,才能有效确保光纤信号的同步传输;同时,控制无线发射台机房温度与灰尘含量,可以由运维人员定期清洁无线发射台的机架设备,做好设备的技术维护,每半年都还要做一次清洁;并能配齐必要的仪器与工具,解决技术隐患,定期检测设备运行状况,及时对机器内的可疑部件进行检测与维修,确保广电高山无线发射台设备的运行正常。

3.5 实现温度防尘标准化

温度防尘对于广电高山无线发射台进行温度防尘,重视机房设备日常管理。由于脊柱机器设备集成化程度高,且大量使用集成器件,本身发射功率、发热量较大,特别是漂浮在空气中的灰尘,很容易造成静电吸附,从而会影响机器的使用寿命,产生设备隐性故障,影响广电高山无线发射台的正常运行。因此,应及时排除机房机器故障,并及时对故障设备电路板进行清洁维护,确保发射台内部工作环境温度在0℃～35℃之间,并维持工作环境相对湿度在5%～85%。在高山无线发射台内安装大功率空调,并使用加湿机改善工作环境,确保发射台内不结露、结净度为小于3×10+粒/m3。此外,还应安排工作人员定期对发射台机房进行打扫,并清洗防尘网,防止静电的产生,确保广电高山无线发射台的运行正常。

4 结论

综上所述,在广电高山无线发射台中实现标准化规划建设,针对广电高山无线发射台的构建过程中,实施长远标准规划,针对其机房供电、温度防尘、接地防雷等多个方面,给予标准化规范建设,不仅可以提升广电高山无线发射台的稳定性与可维护性,还可以提升器远程智能化与经济性,保障整个广电高山无线发射台的稳定运行。

参考文献

[1]曹人盛.基于标准化规划建设广电高山无线发射台[J].电视技术,2013,37(2):22.

[2]张俊刚.广播电视高山发射台防雷技术分析[J].科技创新导报,2013,(18):144.

[3]冯建元,冯全福.高山发射台防雷研究与实践[J].电视技术,2011,35(14):26.

[4]董永庆,王素文广播电视高山发射台防雷措施浅析[J].中国科技纵横,2009,(11):260.

[5]吴安荣.高山广播电视发射台防雷措施的探讨[J].西部广播电视,2014,(4):90.

高山发射台的远程控制篇8

关键词：高山广播电视发射台,雷击类型,防雷系统

1 概述

广播电视发射台为覆盖较大范围、提高收视质量, 一般建在高山顶上, 而这些区域地形和气象条件复杂, 土壤电阻率高, 雷电活动强烈且频繁, 加之发射塔高耸, 电源、信息远距离输送等因素, 使其容易遭受雷击, 因而必须采取严格的防雷措施[1]。近年来随着发射台系统向固态化、智能化、网络化的方向发展, 电子设备集成度高, 雷电对系统正常运行的影响日益严重;大量高山发射台建台年代久远, 防雷装置出现严重老化和破坏, 防雷效果减弱, 雷击已成为直接威胁到工作人员的人身安全和播出设备安全的主要因素。因此非常有必要对发射台防雷系统进行全面的改造。

2 高山广播电视发射台雷击类型

高山发射台遭受雷击破坏主要是由于雷电流幅值极高、变化梯度极大的特点引起的, 具体危害形式如下。

(1) 直击雷, 即高山发射台室外设施直接被雷电击中, 产生剧烈热效应、电效应和机械力效应造成破坏。由于高山发射台独特的地理位置和空旷的周边环境, 雷电活动频繁, 直接雷击概率是平原地区的2倍。

(2) 雷电感应, 即雷电流产生的静电感应和电磁感应对发射系统造成危害。由雷云在架空线路和设备上感应出大量电荷, 雷云放电电荷中和, 架空线路和设备上的感应电荷得到释放, 如不能就近泄入地中就会产生很高的电位, 造成空气间隙击穿, 产生火花。雷电放电时巨大的冲击电流在周围空间产生迅速变化的强磁场, 感应出很高的电动势, 电磁能量若不及时泄入地中, 也可能产生, 造成事故。

(3) 雷电波侵入, 即雷电波沿各种管线侵入室内造成危害。主要由于架空线路遭雷击或雷电感应产生的高电位冲击波, 对广电的播出环节造成干扰, 严重时对电源或信息终端系统造成损坏。

(4) 雷击电磁脉冲, 即雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应, 对广电发射系统内部造成过电流和过电压现象的破坏。目前发射系统多是由大规模集成电路组成的设备, 其耐电压水平低, 抗电磁脉冲干扰能力差。

(5) 地电位反击, 即雷电击中信号发射铁塔后, 会造成附近地网电位的迅速升高, 损坏电器和设备。

3 高山广播电视发射台防雷现状分析

高山发射台站一般将发射铁塔作为避雷针使用, 通过塔身向接地装置泄放雷电流, 在施工时将生活区地网和机房地网进行等电位连接, 形成共用接地系统[2]。但雷击事故常有发生, 防雷措施存在一定问题。

高山发射台地网由于受地形影响一般面积不大, 山区的土壤电阻率偏高, 因此接地电阻值一般较高。接地体由于埋设年代久远锈蚀严重, 地网连接扁铁的断裂及各处接地电阻的变大等, 使原有系统的防雷能力大打折扣。广播电视发射台采用双电源供电, 10k V主电源由山下高空架设至高压配电房, 只在终端配置高压避雷器, 无直击雷防护。雷电波极易侵入高压配电房, 低压侧电涌保护器通流容量低, 连线细且长, 敷设不合理, 已造成雷击灾害。发射台备用电源采用柴油发电机组, 没有采取必要的防雷措施, 存在安全隐患。铁塔和机房的接地采用薄铜板, 其厚度和牢靠性无法满足防雷要求。配电屏稳压器前常未设置等电位连接均压排存在安全隐患。值班机房玻璃夹层屏蔽铜丝网一般未可靠接地, 机房内电源线与信号线同槽铺设现象普遍存在。室外设施有监控系统、卫星天线, 机房空调室外机、微波天线、电话线路等, 虽均处于铁塔防直击雷保护范围内, 但未采取屏蔽措施, 往往由于雷电感应造成严重损坏。

4 高山广播电视发射台防雷改进措施

根据高山广播电视发射台雷击类型, 针对原有防雷系统的不足, 设计了新的改造措施。从主要从外部防雷和内部防雷两个方面进行改进。

4.1 外部防雷整改措施

外部防雷主要是防直击雷, 由接闪器、引下线和接地装置组成。高山发射台的接闪器和引下线一般较为完善, 往往是接地装置存在问题。为满足发射台接地电阻小于4Ω的要求, 需对原有接地系统进行修缮改造, 除将机房地网、铁塔地网和变压器地网连接组成共用地网扩大地网面积外, 还可以在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置[3]。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成, 水平接地体周边为封闭式, 与地网宜在同一水平面上, 环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间均应每间隔3至5m相互焊接一次;也可在铁塔四角设置辐射式延伸接地体, 长度宜限制在10至30米。必要时可在接地体周围添加降阻剂降低土壤电阻率。对各地网的连接处采取防腐处理, 每年应注意检查地网腐蚀状况。

4.2 内部防雷整改措施

内部防雷主要是防止雷电感应、雷电波侵入和雷击电磁脉冲等危害, 主要措施有安装电涌保护器、等电位连接、合理布线和屏蔽等。针对高山广播电视发射台供配电、信息系统防雷措施不足, 结合其特点, 采取以下改进措施。

4.2.1 电源系统防雷措施。

在配电房低压进线柜处安装一组Ⅰ级试验的电涌保护器, 每个电涌保护器的通流容量宜为100k A, 保护水平2.5k V, 响应时间小于25ns, 连接导线相线大于16mm2, 接地线大于25mm2。发电机组输出端安装一组Ⅱ级试验的电涌保护器, 通流容量为40k A, 保护水平2.2k V, 响应时间小于25ns, 相线大于16mm2, 接地线大于16mm2。在机房稳压电源输入端安装一组Ⅱ级试验电涌保护器, 通流容量为40k A, 相线大于16mm2, 接地线大于16mm2, 在设备机房高频发射柜电源输入端安装一组Ⅲ级试验电涌保护器, 通流容量为20k A, 相线大于16mm2, 接地线大于16mm2。

4.2.2 等电位连接措施

由于设备机房的高频接地采用薄铜板, 为满足保护接地和防雷等电位连接的要求增加接地母排2处 (稳压电源处、发射机设备处) 采用截面积不小于50mm2的铜带, 从接地体适当的位置用35mm2铜线分2路接于母排, 设备或部件就近接于母排[4]。在值班机房处设局部等电位连接母排排, 接地形式为Mn型。配电屏稳压电源、柴油发电机组等部位也要设母排并做好连接。室外设备和部件与避雷带用焊接并作防腐处理。