论高山广播电视发射台的防雷技术

张庆军

摘 要：本文介绍了高山广播电视发射台的雷电危害类型，并提出了几条提升发射台防雷的技术，以期对高山电台的防雷技术有所提高，进一步提高高山发射台的稳定性和可靠性。随着计算机科学技术和信息化的发展，电视发射台的主要设备仪器都是基于现代化微电子信息技术的，这些技术极大地提高了电视转播系统的高效可靠和安全性。但是正是由于其依托于电子设备，雷电雷击现象对电视转播系统构成了很大的威胁，特别是对于高山电视发射台，是其必须解决的一个关键问题。

关键词：广播电视发射台；高山；电子设备；防雷技术

在所有自然现象中，雷电由于放电时间短、释放能量大等特点，所以，当发生雷电现象时，如果广电电视机房没有做好相应的防雷措施，在遭受雷击时所造成的破坏是十分惊人的，必然致使设备严重损坏，广播电视信号中断，进而产生严重的社会影响。由于广播电视设备的重要性，必须首先要有雷电防护的意识，重视必要的雷电防护技术，这样才可以有效地保护广播电视发射信号的安全发射和工作人员的身体安全。本文从雷电对高山广播电视发射台的危害入手，层层深入，探讨出雷电防护的技术。

1 高山广播电视发射台的雷电危害类型

雷电对于高山广播电视发射台的仪器设备系统造成破坏的形式有很多种，概括起来大致有以下几种。

1.1 电磁感应破坏

在雷电天气，往往伴随雷电对大地和雷云之间的放电雷击现象。当发生这种情况后，就会对其附近埋在大地的电缆传输线、地上的相关电线和设备仪器产生一定程度的电磁感应破坏，特别是对电缆电线上串联或并联的电子设备仪器造成很大的损害。

1.2 雷电浪涌破坏

当发射台电子系统设备遭受雷电袭击后，时常会出现通讯电路和电源设备内部电流浪涌，这是我国电台转播系统遭受雷电破坏中最为常见的一种形式。可见防御雷电对于转播台电子设备的电流浪涌破坏是十分必要的。

1.3 冲击波破坏

冲击波对转播台的破坏是十分严重的，雷电现象中冲击波往往造成转播台系统设备、供电线、变压器等设备的电波冲击破坏。主要是因为，信号电子设备的电压承受能力是十分有限的，而雷电所产生的冲击波很容易超过这个限值。所以冲击波破坏问题是非常严重的。

1.4 雷电通过架空管线侵入破坏

高山台广播电视发射机房主要采用有线网络的架空管线，在发生雷电现象时，在大的范围内会形成巨大的电场，而在架空管线接近终端位置时，其成分主要为水平电场，感应电荷更容易集中在电场突出物体上，使其周围的电场强度明顯提高，架空管线的突出部分最容易因放电而遭受雷击。在发生雷电时，如果架空管线遭遇雷击引起设备过电压，十分容易严重损坏广电设备。

1.5 雷电通过发射铁塔和天馈线侵入破坏

通常情况下，发射铁塔高度是70～110 m。在发生雷电时，雷电击中铁塔上的避雷针，其产生的电流会沿着铁塔经过接地设备流入地下，从而造成地网的电位明显升高，设备和机房地网之间的电位差变大，形成地电位反击，造成设备严重损坏。由于天馈线是同轴电缆，在发生雷击时会产生很高的感应电流，由此产生的感应电流经过天馈线进入机房，也会造成机房设备严重损坏。

2 提升高山广播电视发射台的防雷能力的若干技术，可分为室外和室内两套：

2.1室外的设备防雷技术

2.1.1 预留接地孔

要做好防雷，在进行施工时，铁塔顶部天线平台、铁塔中间以及铁塔基础上都要相应的预留接地孔，或者用加长型螺栓代替塔身螺栓作为接地点。由于铁塔高度一般都很高，所以当铁塔相邻的两个接地点的距离>60 m时，就需要在两个结点之间添加一个接地点，同时为了分散雷电流，需要保证连接点的分散性和数量，而且机房地网和铁塔地网之间需要每隔3～5m进行一次相互连接，但是要保证不少于两处进行相互连通。为了防雷击，机房要把信号接收天线在内的所有天线的接地全部焊接在一起，然后再在天线竖杆上安装避雷针，而避雷针要采用合理的高度，只有这样才能起到保护天线设备的作用。

2.1.2 安装避雷针

为了有效避免雷电直击，最简单有效的办法通常是在天馈系统中安装避雷针。安装避雷针后，当天馈系统遭遇直击雷时能够将雷电产生的电流全部引入到地下。避雷针一般由不锈钢或镀锌钢管制成，其厚度>3 mm，直径范围是25～40 mm，同时要保证保护半径为其高度的1.5倍。建立一个辐射式的防雷地网一般要以机房和铁塔为中心，先要挖一个50 cm的地沟，然后将4根2 m左右的镀锌角铁钉钉入地下，间距为20 m，将其与扁铁焊接到一起，同时与铁塔和机房进行接地连接，并对焊接口进行防腐处理。

2.2 室内设备的防雷技术

由于高山转播台的室内设备都是弱电设备，因此其室内防雷技术主要是防止设备过电压技术。

2.2.1 数据传输介质

在室内，连接各终端通讯设备时候，最好选择光纤作为数据传输主要介质，这样不但能保证通讯电路的准确度和灵敏度，还能保证很大的安全问题。

2.2.2 等电位连接

发生雷击现象后，往往伴随强大的电流通过仪器设备接地进入大地，然后形成电位的放射性分布现象，这种现象会对周围电子设备造成电位差，形成反击破坏。避免这种方法的有效措施是，装置等电位连接线，从而消除设备之间的电势差。等位线的连接能有效避免信号线，电源设备、电子仪器之间的过电压现象。

2.2.3 屏蔽干扰

当发生雷击现象后，往往会对电子信号仪器产生电磁等一系列干扰情况，给系统造成浪涌电压和浪涌电流现象。因此有必要给系统设备安装有效的防干扰屏蔽装置，特别是在信号线路始端和终端安装过电流保护装置，从而减少系统信号设备的浪涌电压和过电流情况的发生。

2.2.4 设置电压保护器

通过电子设备的电源线入侵是雷电现象侵害的主要入口，所以为避免这种破坏的入侵，在重要设备的电源线入口处，安装有效的过电压保护装置是十分必要的。减少雷电现象对弱电设备电源入口线的入侵可很大程度上抑制浪涌电压产生的破坏作用。

3 结语

在雷电袭击下，不仅会影响广播电视发射台的正常运行，而且也会引发一系列系统安全隐患问题和影响正常传输广播电视节目。应该根据不同入侵方式以及不同雷电的特点，来进行雷电防护保护，有效的防雷措施对广播电视发射机房有很大的益处。