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邵阳市电视发射台雷击事故调查与分析

2018-01-08罗龙友苏仲铭

中国科技纵横 2018年23期

罗龙友 苏仲铭

摘 要:本文通过对邵阳市电视发射台雷击事故调查,结合邵阳市2018年6月19日傍晚至2018年6月20日凌晨一次长时间雷暴天气过程的分析和湖南省雷电监测系统闪电资料定点查询以及对邵阳市电视发射台防雷装置现场堪查与检测,对这次雷击事故作出了判别与分析。

关键词:电视发射台;雷击事故;判别与分析

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2018)23-0184-02

邵阳市电视发射台位于邵阳市双清区石桥乡大坡岭山顶,发射台有 120 米高的发射铁塔,发射塔为周边最高建筑物,高耸的发射塔,大幅度增加了引雷的概率。2018年6月19日傍晚,一次雷暴天气过程致使该台受到雷击。我们对这次雷击事故进行了详细的调查与分析。

1 雷击事故调查

邵阳市电视发射台地处E111°29′51″,N27°13′59″,发射台内建构筑物有120米高的发射铁塔、配电房、发射机房、监控室、旧办公楼和铁塔公司基站。发射铁塔与配电房、发射机房、监控室紧临,在发射铁塔防直击雷保护范围内;旧办公楼和铁塔公司基站楼联在一起,距发射铁塔较远,约400米,但铁塔公司基站楼顶上设有12米高的天线塔。台财务室设在旧办公楼内。

此次雷电灾害给该台造成了很大的损失,受损情况如下:

(1)监控系统损坏(包含四台液晶电视机);

(2)信号监视系统损坏;

(3)机房三台空调损坏;

(4)发射机激励器损坏两台;

(5)财务室三台电脑损坏;

(6)旧办公楼内电器开关及照明灯具损坏若干。直接经济损失大约为10万元。

2 雷击事故分析

2.1 天气形势分析

这次雷暴天气过程发生前14日-19日,500hPa层中高纬地区为两槽一脊形势,稳定少动,华中地区受高压脊控制,中低层受南海热带低压北侧东南偏东气流影响,是一个能量和湿度持续较长积累的过程。19日下午至20日上午,东北低槽缓慢东移,中低层西南低涡切变线东出南压,地面有弱冷空气扩散南下,冷暖气流在湘中地区急剧交汇,导致了一场雷暴与局部大暴雨过程。2018年6月19日20时及20日08时环流形势图如图1-图4。

2.2 闪电监测资料查询

2.2.1 湖南省雷电监测分布图(图5)

2018年6月19日08时-6月20日08时,我省共计发生闪电10144条。 邵阳电视发射台处于强雷暴带的边缘。

2.2.2 闪电定点查询

从湖南省雷电监测系统查询2018年6月19日08时-6月20日08时邵阳电视发射台1公里范围内闪电记录,发现共有三条闪电记录:分别出现在6月19日20时58分,闪电强度为-29.8KA; 6月20日4时02分,闪电强度为-48.0KA; 6月20日5时44分,闪电强度为-33.5KA。 这从安装在二楼配电柜旁边的XH09-BCJ防雷箱上得到佐證,该产品带有雷击自动计数功能,如图6。

由此可见,在这次持续时间较长的雷暴天气过程中,邵阳电视发射台落雷三次。

2.3 雷电致灾原因分析

2.3.1 防雷措施调查

邵阳电视发射台地处山顶,且有120米高的发射铁塔,为周边最高建筑物,是雷电多发区。该台以120米高的发射铁塔作为接闪器对发射站房进行防直击雷保护,经测试,发射铁塔和发射站房共地网,接地电阻经测试高达9.5欧姆。电源系统在总配电室安装了DXH09-380BCJ一级电涌保护器,在发射主站楼各楼层分配电柜安装了DXH09-FB4P/40二级电涌保护器,在发射机房安装了部分DXH09 -FCS/4P/20三级电涌保护器,在近设备端安装了部分DXH09-Z10/6防雷插座。但配电房接地扁铁引出线与输电线路平衡敷设间距过小。监控系统线路为架空,信号监视系统和发射机激励器未做近端防护。台财务室所在的旧办公楼由铁塔公司基站楼顶上12米高的天线塔进行防直击雷保护。旧办公楼电源线路从总配电室埋地引来后在近铁塔公司基站楼时架空敷设,且与其外敷引下线交叉。铁塔公司基站楼外敷引下线接地电阻经测试高达31.6欧姆。

2.3.2 雷灾原因分析

我们认为在这次长时间的雷暴天气过程中,邵阳电视发射台120米高的发射铁塔和铁塔公司基站楼顶上12米高的天线塔均有可能发生了直击雷,并因防雷设施不规范和不完善由感应雷击及电涌保护器能量配合问题而致灾。

(1)发射铁塔和发射站房共地网,接地电阻经测试高达9.5欧姆,给地电位反击到临近输电线路创造了条件。如图7所示。

(2)铁塔公司基站楼顶上12米高的天线塔接闪后对地泄流过程中,因接地电阻过大(31.6欧姆)对旧办公楼从总配电室埋地引来后在近铁塔公司基站楼时架空敷设的且与其外敷引下线交叉的电源线路感应了雷电流,致使旧办公楼内财务室三台电脑损坏和楼内电器开关及照明灯具损坏。对架空的监控系统线路感应雷电致使监控系统损坏。如图8所示。

(3)电源系统安装了各级电涌保护器,大部分设备在这次雷击过程中受到了保护,但总配电房电涌保护器未动作[1],二楼配电柜旁边的XH09-BCJ防雷箱动作了三次,雷击自动计数显示数字“3”该楼层的设施设备受到了保护。一楼配电柜SPD安装位置不够规范,量级能量配合存在问题[2],以及近端防护未做到位,致使信号监视系统和三台发射机激励器受损、机房三台空调损坏。

参考文献

[1]李宝华.SPD不能彻底保护电子设备原因分析[J].中国防雷,2017,(11):20-21.

[2]GB50343-2012.建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].2012-12-01:24-25.