朱利平

【摘要】高山广播电视发射台是保障电视信号质量的关键，但其建设地理位置相对特殊，运行环境恶劣，易遭受雷击。基于此，文章从高山广播电视发射台的雷害原理与危害入手，结合工作实践，总结高山广播电视发射台可用的防雷技术与技术应用要点，为相关工作人员提供理论与实践帮助。

【关键词】高山广播;电视发射台;防雷技术

中图分类号：TN98                 文献标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）015-060-03

Abstract： Alpine radio and television transmitting station is the key to ensure the quality of TV signal， but its construction location is relatively special， the operation environment is bad， and it is easy to be struck by lightning. Based on this， this paper starts from the principle and harm of lightning damage of high mountain radio and television transmitting station， combined with working practice， summarizes the lightning protection technology and technical application points available for alpine radio and television transmitting station， so as to provide theoretical and practical help for relevant staff.

Key words： Alpine broadcasting; TV transmitting station; lightning protection technology

在雷电活动期间，会产生较高数值的电压与电流，出现电磁效应与热效应，对计算机、通信系统、卫星系统、电力系统及广播系统造成破坏。就此，为保障高山广播电视发射台稳定可靠运行，需在发射台采用合理防雷技术，避免雷击对发射台设备造成破坏，引发经济损失。

1. 高山广播电视发射台雷害分析

高山广播电视台建造于山顶位置，易受雷击放电影响。细化来說，发射台的以下几部分易遭受雷害：

1.1 配电线路

在高山广播电视发射台建设中，会在地下铺设电缆，这类电缆通常未设置屏蔽保护。在雷电活动时，会在架空线路上产生较高雷电流，破坏线路的设备，并将高雷电流传输至地下电缆，进而出现较大压降，产生反击现象，损坏发射台的电源系统或广播电视设备，影响发射台正常运行。

1.2 信号线

在高山广播电视发射台运行期间，发射塔与控制室间的信号线易受到感应雷影响，雷电活动产生的电磁场会在信号线中形成感应过电压，该电压会通过信号线传输至低压电子设备中，对设备造成损坏，严重时会导致爆炸现象。

1.3 发射塔或避雷针

因高山广播电视发射台建造于山顶，地理位置较高，雷电可能直接击中发射台的发射塔或避雷针，将雷电流传输至地下电缆及接地网等区域，导致接地网出现电位分布不均现象，提高局部电流，难以有效分散，对发射台配置的二次设备造成地电位干扰。

2. 高山广播电视发射台防雷技术

通过上述分析可知，高山广播电视发射台易受到雷击现象影响，影响发射台设备正常运行。技术人员需在高山广播电视发射台中应用防雷技术，结合雷害原理，采取针对性措施，保障发射台设备稳定可靠运行。

2.1 接地防雷技术

在高山广播电视发射台建设中，技术人员需为其配置接地系统，形成放射形水平接地极，将高雷电流进行分散处理，减小雷击的不利影响。为保障接地系统的作用发挥，需遵循如下设置要点：首先，在发射台机房四周，每隔3-5m配置一条环形水平均压带;其次，选择截面超过40mm2的铜排或铜缆，对发射台的信号电缆及控制电缆进行等电位连接，避免地网出现地电位差，以此保护发射台设备;第三，水平接地板的长度应控制在100m内，保障雷电流的有效分散;最后，在埋设水平接地极时，埋深需超过0.6m，且选择细土或粘土进行回填处理，分层夯实，如果发射台建设区域水位较高，需配置降阻防腐材料，保障水平接地极正常使用。

2.2 配电房防雷技术

为避免发射台电源系统受到雷击影响，技术人员需在配电房采用针对性防雷技术。结合配电房的配置与防雷技术标准，防雷技术要点在于设置三级防护，如图1所示。

一级防护，将防雷器布设于电源线路前端，结合配电房电源系统规格，适合的防雷器类型为100kA的三相电源防雷器。

二级防护，将防雷器布设于配电房的配电箱中，结合配电箱的规格，应选择40kA的三相电源防雷器，该设备可有效降低电源系统的残压，分散供电线路内的感应过电压与耦合过电压，避免电源系统受到雷电干扰。

三级防护，将防雷器布设于机房的UPS输入端，结合UPS参数，应选择20kA的三相电源防雷器，该设备可进一步降低电源系统的残压。同时，为保障各级防护中防雷器作用的有效发挥，技术人员需选择25mm2规格的多股铜芯线作为防雷器的接地线，选择10-16mm2规格的多股铜芯线作为相线，且防雷器的线路连接要求平直，长度不超过50cm。

2.3 感应雷防护技术

在高山广播电视发射台运行期间，感应雷引发的雷害现象占比约80%，技术人员需做好感应雷的防护。结合感应雷的作用原理，可从以下几方面防护：

第一，屏蔽防护，技术人员可根据建筑设计规范，合理设计发射台通信机房控制室的金属框架与钢筋，使其形成等电位法拉第笼。如果发射台所在地区雷电天气频发，还应在发射台周围设置金属屏蔽网，将电缆更换为屏蔽电缆，或对电缆进行穿钢管处理，实现干扰信号的有效屏蔽，减少雷击影响。

第二，等电位连接，技术人员可将发射台的防雷设备、电气设备、建筑金属部分与导体进行连接，连接方式有导线连接或过电压保护器连接，该方法可均匀分布电压与电流，避免强电位差的出现，防止过电压对发射台设备造成损害。对于部分建筑面积较小的发射台，站内配置设备较少，可选择S型等电位连接，保障等电位连接作用的有效发挥。

第三，安装浪涌保护器。在防雷技术中，浪涌保护器与等电位连接目标相同，均可降低强电位差。在出现雷击现象时，浪涌保护器可以低阻状态运行，将过电压导入大地，避免其对设备造成损害。

2.4 其他防雷技术

结合雷电对高山广播电视发射台的影响，技术人员还可从以下三方面入手，实现防雷的目的。

第一，防雷设备优化配置。在高山广播电视发射台运行期间，技术人员通常在电源系统的变压器高压侧配置防雷设备，忽略了变压器低压侧，易使雷电波利用绕组间的电磁耦合，破坏变压器的绝缘，影响发射台正常供电。就此，技术人员需优化配置防雷设备，在变压器低压侧配置防雷设备，如加阀型电涌保护器、氧化锌电涌保护器等。

第二，线路优化布设。部分高山广播电视发射台存在线路连接混乱问题，易出现接线失误现象，影响发射台的设备接地，提高发射台雷击事故概率。就此，技术人员需进行线路优化布设，结合发射台的平面布局图与设备布置状况，合理设计接线与走线方式，使线路布设更为规范、整齐、有序。

第三，联合地网防护。在高山广播电视发射台中，如果铁塔和建筑物相距较近，技术人员可通过接地线连接两者，形成联合地网，降低雷击影响。如果发射台的建筑采用框架结构，技术人员可将建筑钢筋为基础，设计环形接地网。另外，为保障联合地网作用的发挥，技术人员需做好接地线的防护工作，避免接地线出现锈蚀或腐蚀现象。对于岩石较多的发射台建设地区，可在接地线铺设区域撒上盐、木炭等材料，或选择导电混凝土等新型材料设置联合地网，延长接地线使用寿命。

3. 高山广播电视发射台防雷措施

在高山广播电视发射台防雷技术应用中，防雷技术与设备的选择、运维，直接关系到防雷效果。本文结合高山广播电视发射台防雷技术，总结防雷设备的选择与运维要点，保障防雷技术的有效落实，提高发射台防雷水平。

3.1 防雷设备的选择

在高山广播电视发射台中，常用防雷设备包括避雷针、避雷器两种。避雷针的运行原理如下：捕捉雷电流，将雷电流转移至大地，避免其对发射台设备产生影响;避雷器的运行原理如下：结合设备运行参数，明确安全电压，以此为限制电位，在雷击现象引起电位差时，可进行导通，吸收过高浪涌，降低电位。两者防雷效果有限，技术人员需不断创新，引进新型防雷设备，进一步提升发射台防雷水平。本文主要介绍一种新型防雷设备——防雷变压器。

该设备的运行原理如下：在输入与输出模块设置雷击屏蔽板，避免诱导雷通过输入模块侵入输出模块。和避雷器相比，防雷变压器的抗雷性更强。在实践应用中，防雷变压器可提升发射台设备的绝缘性能与屏蔽效果，将其与避雷器配合使用，可将雷电产生的浪涌降低至-60DB，将雷击的能量衰减约十万分之一。同时，和传统避雷针与避雷器相比，防雷变压器的设备更为小型，占据体积少，可节约发射台空间，配置工艺便捷，可在高山广播电视发射台推广应用。

3.2 防雷技术的运维

通过上述分析可知，在高山广播电视发射台防雷技术中，均需配置防雷设备或地网，调整线缆等参数。为保障防雷技术作用的持续发挥，技术人员需做好防雷设备、地网及线路等防雷技术要素的运维。细化来说，防雷技术的运维要点如下：

第一，定期检查地网参数，确保接地电阻符合接地网防雷保护要求。在发现接地电阻存在偏差后，立即采取相应措施调整，如更换线缆等。

第二，定期检查防雷设备、避雷器接触点等区域，结合防雷设备与避雷器接触点参数，分析防雷作用发挥效果，及时调整，保障其防雷作用。

第三，定期检查防雷设备效用，在发现防雷设备失效后立即更换。

4. 結束语

综上所述，高山广播电视发射台易通过配电线路、信号线、发射塔或避雷针受到雷击影响。技术人员可在发射台使用接地防雷技术、配电房防雷技术、感应雷防护技术与联合地网保护、线路优化等措施，提高发射台防雷能力，并合理选择防雷设备，加强防雷技术运维，强化防雷效果，保障高山广播电视发射台稳定可靠运行。

参考文献：

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[2]刘宇琨.广播电视发射高山台站防雷技术[J].西部广播电视，2018（11）：226.

[3]张学亮.广播电视高山发射台的防雷技术探析[J].时代农机，2018，45（04）：219.