蔡小雪

【摘要】雷电灾害是十大自然灾害之一，极易对高山台站的广播电视发射设备造成损害。目前，防雷工作是高山台站工作的重中之重，尤其随着智能信息化发展，高山转播台的主要设备都是基于现代化微电子信息技术的，这些技术虽然能极大提高电视转播系统可靠性、安全性、高效性，但也更受容易受到雷电雷击现象的威胁。本文旨在探讨如何更大程度的通过各项防雷技术来保障工作人员的安全和设备的安全播出。

【关键词】高山;防雷;现状;室内外;避雷器

中图分类号：TN92                 文献标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）015-041-03

Abstract： Lightning disaster is one of the top ten natural disasters， which can easily cause damage to the radio and television transmission equipment of the alpine station. At present， lightning prevention work is the top priority of the work of the mountain station， especially with the development of intelligent information technology， the main equipment of the alpine transmission station is based on modern microelectronic information technology， although these technologies can greatly improve the reliability， safety and efficiency of the television transmission system， but also more vulnerable to the phenomenon of lightning. The purpose of this article is to explore how to make a greater use of mine protection technology to ensure the safety of staff and equipment.

Keywords： Alpine; Lightning; Status; Indoor and Outdoor; Lightning

1. 概述

廣播电视发射台站建设在高山上，能够有效扩大地广播电视信号覆盖面积，极大地提高接收信号质量。但是，由于其所处的位置大多数位于高山的最顶端，拥有特殊的地理环境、气象条件，特别容易受到雷电等复杂天气的影响。科技日新月异，高山台站作为广播电视传播发射的重要基础设施数量不断增加，遭受的雷电威胁日益严重，但原有的防雷措施已经无法保障工作人员和播出设备的安全，因此，需提高科学的防雷技术来，进一步保障高山发射台转播信号的稳定性和可靠性。

2. 高山台站主要雷击类型

雷电具有强大的能量，属于常见自然灾害，且至今没有一个完全能够控制雷电这种能量方式。对历年来高山发射台所受到的雷击事故进行统计和分析，雷电对于高山电视转播台的仪器设备造成较大破坏的有以下几种雷击类型，他们分别是直击雷破坏、雷电感应破坏、反击型雷击破坏、电磁脉冲破坏、雷电浪涌破坏、冲击波破坏。

2.1 直击雷破坏

直击雷破坏是指高山转播台室外的设备设施直接遭受雷击时，会产生严重的破坏效果，从而损坏中继设备。事实上，设备被直击雷击中的概率很低，但一旦被击中，其损失是巨大的，甚至是致命的。高山发射台位置较高，周围环境平坦，易受雷击。因此，如何采取相应的措施避免高山设备遭受雷击成为高山转播台必须面对的课题。

2.2 雷电感应破坏

雷电电磁感应将对发射台电子设备系统造成严重危害。当其释放大量电荷进行中和时，大量电荷释放在架空线路和设备上，不能排入附近地面。导致周围产生高电位差，气隙击穿后产生大量火花。快速变化的强磁场会产生较大的电动势，可能引发重大安全事故。

2.3 反击型雷击破坏

当发射塔被雷电击中时，附近的地网电位将迅速上升。如果信号传输塔遭到雷击，电视转播信号设备的网络中很可能会伴随着各点之间形成电位差。例如，如果接地网的接地电阻值为80欧姆，雷电电流值为150A，则接地网的电位等于80×150V，即1200V。因此，一旦遭受雷击，当电源设备与信号转播设备产生巨大的电位差时，信号转播设备通过表层传输到地面电源，对广播电视转播系统造成严重损害。

2.4 电磁脉冲破坏

当信号杆、建筑物、场地建筑物、地面或突出地面的物体受到雷击时，会产生雷电电磁脉冲现象，造成高山转播台信号系统过流、过电压现象，对各设备造成极大的损坏。

2.5 雷电浪涌破坏

雷电浪涌是高山转播台电子系统设备遭受雷电灾害中较为常见的一种雷电破坏形式，遭受袭击后，会出现通讯电路和电源设备内部电流浪涌，电源中电流浪涌会对电子系统设备不断损害。可见，雷电浪涌也是防雷的一大课题。

2.6 冲击波破坏

冲击波对广播电视电子设备的损坏十分严重。雷电产生的冲击波会侵入广播电台的系统设备、高压线路、供电系统、变压器等电子设备。由于电子设备的电压承载能力有限，雷电冲击很容易超过其最大值，对信号设备的损害是非常严重和致命的。

3. 防雷技术现状

当前，广播电视行业中高山发射台的避雷问题越来越受到重视，虽然防雷措施已经积累了大量的经验，但从长远来看，随着设备精密度的提高，对广播电视传输信号的可靠性、安全性的高品质要求，高山防雷还有很长的道路需要走。

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。但由于处于高山地区，周围环境却相对平原且空旷，反而更容易遭受雷击，此外，接地体由于年久失修，锈蚀严重，地网连接扁铁的断裂及各处接地电阻变大等各种原因，防雷效果愈加低效。严重时还可能威胁到相关工作人员的人身安全。

为了应对雷电对高山发射台的侵害，目前多数高山广播发射塔都使用双电源供电的方式来抵御雷电对广播电视发射台设备的损害，其中，主电源通常安装在高山底部的高空架中，同时在主电源中安装高压避雷器，当出现失误时，就会影响低压侧的电流保护系统，对发射台产生严重的危害，如果高山發射台中的外部设备没有安装防雷保护装置，也极易受到直击雷打击。同时高山发射台会准备备用电源，例如利用柴油机进行辅助发电，但是备用能源却没有相应的保护方案，这进一步增加了雷击的危害。

3.1 室外防雷措施

室外防雷目的是防止直击雷，由接闪器、引下线和接地装置构成外部防雷装置。布设接地装置是室外防雷工作的重点内容。当外部出现雷击时，外部防雷装置的电阻值将迅速升高。为了降低整个接地的电阻值，可以采用以下方案。

第一、将机房接地网、变压器接地网和塔架接地网等接地装置组合起来，构建共用接地网以扩大接地网面积。

第二、在接地网外增加一定数量环形接地装置。

第三、重新规划环形接地装置的焊接位置，提高接地装置的效率。

第四、在向有关部门报备之后，在接地装置周围使用降阻剂，降低土壤电阻率。

第五、定时按需对接地网进行维护和维修。如遇腐蚀等情况，维修人员应及时修理，以免影响整个防护工作。

第六、安装屏蔽电缆。接地技术的应用可以有效地避免电磁波雷击的危害。在安装接地装置过程中，必须保证接地线的两个端口完好无损，并能与附近的接地网有效连接。在连接各种设备时，利用电缆使电网与电缆紧密相连，以获得最佳的导电效果。

3.2 室内防雷措施

室内防雷工作的重点是防止雷电感应损伤、雷电波损伤和雷电电磁脉冲损伤进入室内，避免广播设备和人员伤亡。

第一，选择光纤作为传输介质。大多数连接广播电视终端的通信设备在设备中选择传输介质时，都会选择光纤作为传输介质。它具有良好的导电性，并具有很高的数据传输速度。它能最大限度地保证设备的灵敏度和准确性，以及工作人员的人身安全。

第二，安装时注意设备间的等电位连接。等电位连接可消除不同电气设备之间的电位差，有效避免仪表与电子设备之间的过电压现象。这种防雷方法主要针对雷击后强电流传到地面形成的电位差对电子设备造成的损坏。

第三、设置抗屏蔽干扰装置，在信号线的始端和末端设置过流保护装置，减少系统信号设备浪涌电压和过流的发生。

第四、合理布置机房内线路。根据合理布线的要求，机房内的信号线和电源线可分槽敷设，并可根据具体情况捆绑，可靠接地。

第五、为电源系统设置电压保护器，可以最大限度地减少浪涌电压对系统的危害。设备遭受雷击后，发射台供电系统将受到严重影响，运行将出现异常，电气设备将受到严重损坏，甚至危及工作人员的生命安全。

第六、要求广播电视发射台在布置高压线路时，必须对所有电力设备进行防雷保护，如同步安装接地装置、避雷线、高压设备、安装专业的高标准防雷设备等。

3.3 选择技术更新更高的专业避雷针

由于受广播电视发射台地理环境的相关限制，辅助机房、员工生活区与发射塔之间形成的接地系统缺乏相应的保护措施，发射塔易受雷击。在高山台站，一般采用铁塔作为发射塔，且很少安装专业避雷针。因此应在合适的位置安装避雷针，同时反射塔与避雷针安装区域必须分开，确保安装符合相应要求。只有更高科技的避雷针才能使避雷针发挥更大的作用。

4. 优化雷击开关机操作步骤

每个高山转播台不仅仅是修建铺设各种防雷技术设备以及框架，同时，在雷击季节频发时段，如何优化雷击开关机操作步骤也会大大提高防雷，从而保护好设备与工作人员安全。发电机也要注意尽量在雷雨季节将开关倒至手动，避免突然的雷击，损坏相关设备，产生不安全隐患。

5. 结束语

本文根据一些防雷措施中存在的缺陷和局限性问题，提出了一些可实行的改进措施。随着广播电视数字台站的不断建设和数字设备的不断更新，雷电对高山广播电视发射台的危害会越来越大，科学不断进步，创新，能够用于广播电视的设备都越来越信息化，高效化，必然，也更容易遭遇雷击灾害，防雷措施必须紧跟其科技发展的脚步，做出更多的考量，综合化，全面化。广播电视转播台，始终致力于让人民能够更快更稳的接收信息的收听，这都需要高山转播发射设备系统的准确、高效、安全、可靠运行来保障。

参考文献：

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