论文部分内容阅读
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0520014－01
雷害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一。雷电对人类的危害是众所周知的，也可以说是人类的大敌。为此防雷一直是人们关心的热点和难点。由于广播电视设施的特殊性，是党和人们的喉舌，防雷义不容辞的是每一位广播电视工程人员的责任。本文从技术上分析雷击产生的原因、危害及我们近几年来对广播电视设施防雷的一点小结，以供同仁参考。
雷电对广播电视系统两种危害形式，即落地雷（直接雷击）和感应雷击，实践证明，在闪电过后巨大的雷电流在周围空间将产生迅速变化的强大磁场，并感应过电压，这种感应电压将在空间或计算机网络范围内传输和发射。它除损坏网络设备外，有时通过各种电缆传向与电缆相连接的其它设备而造成设备的损坏和干扰，对直接雷（落地雷）的防范措施主要是按要求作好避雷针、避雷带和接地。
1 加强值机人员的责任心
小型广电系统机务人员往往身兼多职，除值机和机器线路维护外，一般还要参与乡镇的机务工作。大多数时间无人值机（特别是有线台）。在选用人员上应首先考虑政治素质好，工作责任心强的同志，值机人员必须加强责任心，并实行责任到人，不能擅离职守，在雷电到来时，应及时切断机房与外界的连线。
2 机房设备的防雷
广电的有源设备主要是指编辑系统、制作系统、盘带播出系统、传输系统和发射系统的技术设备。防雷措施主要有：一是电源防雷，电源作为设备的共同载体当感应雷击后将造成系统设备的损坏。因此在经常有雷击的地区和共用电源（如机房配电盘）首先要分别安装三相或单相电源避雷器。并在关键设备终端安装隔离变压器作为最后一级的电源防雷设施。二是线路防雷，在电台直播机房、传输机房大多装有有线电视线、电话线、网络线和电话桥接器等设备，这些都是外线路与室内设备的接点。也是感应雷电极易通过外线路侵入室内设备的入口，因此，一定要在线路接入口加装线路避雷器。这种防雷保护器的主要功能是使信号顺利通过，而万一出现雷电造成异常高电压时，其内部的电路立即起作用，防止雷电对设备造成损坏。三是避雷接地，所有设备外壳要全部接地（包括非线编、硬盘播出、光发机、光接收机、发射机等），接地电阻控制在4以内。使用市电的设备还要防止市电弧的感应电压造成设备的损坏。
3 供电系统的防雷
电源防雷主要应从高压线、配电房、播出机房等方面加以考虑。
一是高压防雷，有条件的台站最好是在高压线进入配电房高压变压器之前100-200米处采用高压电缆埋设地下，这样对高压防雷是最好措施。但造价较高。如采用在最后3-4根电线杆的高压线上架设一条地线，并将每根杆位上的地线沿着电线杆就近接地。再一点在最后2-3根杆位上设置高压避雷器，从而使得从高压线上引入的雷电流能泄放到地。对广电系统所有总电源输入端加装电源防雷器，主要作用是在短时间内释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到安全地线上，从而保证机房内设备。对广播系统设备做好工作地线。我们所使用的交流电源一般是由中性线不接地的低压供电提供的。使用这种低压供电网提供的交流电源的电器设备应实施工作接地，即把所电器设备的金属外壳，机架等接地装置系统与大地紧密联接，工作接地可确保机房内工作接地电位为零电位。已保证广播系统万无一失。
4 传输线缆和网线防雷
广电系统用于传输和管理广播电视信号的线缆网络很多，有视频、音频网络（有线电视网络）、非线编网络、计算机管理网络等有线电视传输网络遍布城乡，光缆、电缆线路跨越各种复杂地形，做好防雷工作對保证有线电视安全优质播出至关重要。我局有线电视网络系统的干线、支线与供电局的电力线杆同杆架设。在电力线下约一米处，供电线上有良好的避雷地线，这对该地区有线电视传输网络起到很好的避雷作用。我局还对光缆和电缆杆路经乡镇的干线，利用纲绞线采用多点接地，形成电缆的避雷带，可避免直接雷的危害，并可避免沿路电源线碰到钢绞线引起杆路带电，危害人畜安全。具体做法：路杆接地方法是隔10根杆埋设一根接地极，用钢绞线作接地引线与杆上钢绞线相接。也可利用人字拉、四方拉作接地线。接地极接地电阻要在4以下。
有线系统中有源、无源器件的防雷措施：在有线电视网络系统中有源器件受感应雷击的危害是经常发生的，防范措施可采取：一是有源器件安放地址一般选在靠近楼群或可避风雨的地方，可避开雷击的危害，二是放大器采用集中供电，既可避免电源感应雷的危害，又可减小电缆感应雷电的影响。三是有源器件外壳一定要有良好的接地极。它可满足防直击雷和感应雷的要求。千万不能以为放大器等有源器件的外壳与电缆钢绞线相连，就可防雷击的错误认识。因为钢绞线有电阻，所以必须在有源器件外壳另加接地极。四是对有线电视系统中干线放大器、分配器、放大器等高频放大器等采用TL型避雷器，对防感应雷击起过电压保护作用。五是常用的无源器件有均衡器、衰减器、用户分支器、分配器等。用镀锌铁皮做成一个金属小盒（用铝制日用饭盒即可），把无源器件装在里面，装在架电缆的杆上或房檐下，将铁盒外壳接地，可避雷又可防雨。六是对于计算机系统的防雷其主要措施首先采用隔离变压器供电实行电源隔离防雷，然后再加装专用防雷电源插座形成终端电源两路防雷，且网线的插头一定要选用屏蔽插头并要良好的接地。
5 发射天线铁塔避雷接地和天馈线的防雷
我台的电视发射铁塔位于局办公大楼院中间，发射塔顶部安有避雷针作为第一级直击雷避雷设施。按照铁塔避雷针高度和大院面积计算，大院完全在铁塔避雷保护范围之内。1987年，建铁塔时在铁塔的四个脚柱下分别埋了四根2.5m的角钢作为垂直接地体泄放雷电，因多年的腐蚀，接地体接地电阻变大，避雷接地效果变差，因此在铁塔的东南角和西北角分别挖一个避雷接地坑，做好地线接地导体埋设。地线接地体要考虑到地线的使用寿命和打入地下时需要有一定的机械强度。水平预埋设时，圆钢直径不小于6mm，扁钢厚度不小于3mm，截面不小于48mm2。垂直打下入地下时，园管直径不小于40mm，角钢断面不小于30mm×30mm，圆钢直径不小于20mm。长度根据土壤电阻系数等因素决定。地面以下圆钢或扁钢条与接地体焊接后引出地面。再用线径不小于2.5mm的铜线连接到避雷针上。铁塔保护地与地坑避雷接地体之间用防雷击等电位连接器连接。既保证了铁塔的良好接地又使得两个地网互不干扰相对独立。
传统的空气隙、气体放电管、氧化锌压敏电阻以及由它们组合而成的避雷器，可以对天馈线防雷起一定的作用，但在工作频带、响应时间、承受功率方面有局限性。由于雷电流冲击波的主要能量分布在40KHz以下频域而调频广播、电视发射信号能量均在87-108MHz，48-230MHz频域，故采用波道分流技术，用集中或分布参数元件构成的高低通滤波器组合网络，将雷电冲击波和有用信号截然分开，从而实现宽频带、大功率、低损耗和快速响应，解决了长期困扰广播电视天馈线防雷避雷的难题。
6 结束语
防雷避雷是广播电视系统工程技术人员的职责，我台采取了一整套实际可行的防雷方案。对发射塔加装避雷器、塔底装有合格接地网、接地电阻符合标准。高压、低压、直流电源有防雷装置。金属门、窗接地、走线架和金属结构良好接地。电视发射设备、调频机房有线机房接地可靠。天馈线两端接地良好，馈管入机房前接地。下信号须经视音分隔离，各信号线屏蔽后入机房外层接地，三台所有母线接地良好。每年在5月份雨季来临之前，要特别全面检查所有避雷设施及接地线。不可侥幸，从不马虎，保证了我局广播设备的安全播出。总结出成功的防雷经验，出台一些权威性措施，充分保障了广播电视系统设备的技术产品在我台得到很好的应用。保证广电系统的设备免遭雷击。使广大用户收到看到满意的广播、电视节目。
雷害是联合国公布的10种最严重的自然灾害之一。雷电对人类的危害是众所周知的，也可以说是人类的大敌。为此防雷一直是人们关心的热点和难点。由于广播电视设施的特殊性，是党和人们的喉舌，防雷义不容辞的是每一位广播电视工程人员的责任。本文从技术上分析雷击产生的原因、危害及我们近几年来对广播电视设施防雷的一点小结，以供同仁参考。
雷电对广播电视系统两种危害形式，即落地雷（直接雷击）和感应雷击，实践证明，在闪电过后巨大的雷电流在周围空间将产生迅速变化的强大磁场，并感应过电压，这种感应电压将在空间或计算机网络范围内传输和发射。它除损坏网络设备外，有时通过各种电缆传向与电缆相连接的其它设备而造成设备的损坏和干扰，对直接雷（落地雷）的防范措施主要是按要求作好避雷针、避雷带和接地。
1 加强值机人员的责任心
小型广电系统机务人员往往身兼多职，除值机和机器线路维护外，一般还要参与乡镇的机务工作。大多数时间无人值机（特别是有线台）。在选用人员上应首先考虑政治素质好，工作责任心强的同志，值机人员必须加强责任心，并实行责任到人，不能擅离职守，在雷电到来时，应及时切断机房与外界的连线。
2 机房设备的防雷
广电的有源设备主要是指编辑系统、制作系统、盘带播出系统、传输系统和发射系统的技术设备。防雷措施主要有：一是电源防雷，电源作为设备的共同载体当感应雷击后将造成系统设备的损坏。因此在经常有雷击的地区和共用电源（如机房配电盘）首先要分别安装三相或单相电源避雷器。并在关键设备终端安装隔离变压器作为最后一级的电源防雷设施。二是线路防雷，在电台直播机房、传输机房大多装有有线电视线、电话线、网络线和电话桥接器等设备，这些都是外线路与室内设备的接点。也是感应雷电极易通过外线路侵入室内设备的入口，因此，一定要在线路接入口加装线路避雷器。这种防雷保护器的主要功能是使信号顺利通过，而万一出现雷电造成异常高电压时，其内部的电路立即起作用，防止雷电对设备造成损坏。三是避雷接地，所有设备外壳要全部接地（包括非线编、硬盘播出、光发机、光接收机、发射机等），接地电阻控制在4以内。使用市电的设备还要防止市电弧的感应电压造成设备的损坏。
3 供电系统的防雷
电源防雷主要应从高压线、配电房、播出机房等方面加以考虑。
一是高压防雷，有条件的台站最好是在高压线进入配电房高压变压器之前100-200米处采用高压电缆埋设地下，这样对高压防雷是最好措施。但造价较高。如采用在最后3-4根电线杆的高压线上架设一条地线，并将每根杆位上的地线沿着电线杆就近接地。再一点在最后2-3根杆位上设置高压避雷器，从而使得从高压线上引入的雷电流能泄放到地。对广电系统所有总电源输入端加装电源防雷器，主要作用是在短时间内释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到安全地线上，从而保证机房内设备。对广播系统设备做好工作地线。我们所使用的交流电源一般是由中性线不接地的低压供电提供的。使用这种低压供电网提供的交流电源的电器设备应实施工作接地，即把所电器设备的金属外壳，机架等接地装置系统与大地紧密联接，工作接地可确保机房内工作接地电位为零电位。已保证广播系统万无一失。
4 传输线缆和网线防雷
广电系统用于传输和管理广播电视信号的线缆网络很多，有视频、音频网络（有线电视网络）、非线编网络、计算机管理网络等有线电视传输网络遍布城乡，光缆、电缆线路跨越各种复杂地形，做好防雷工作對保证有线电视安全优质播出至关重要。我局有线电视网络系统的干线、支线与供电局的电力线杆同杆架设。在电力线下约一米处，供电线上有良好的避雷地线，这对该地区有线电视传输网络起到很好的避雷作用。我局还对光缆和电缆杆路经乡镇的干线，利用纲绞线采用多点接地，形成电缆的避雷带，可避免直接雷的危害，并可避免沿路电源线碰到钢绞线引起杆路带电，危害人畜安全。具体做法：路杆接地方法是隔10根杆埋设一根接地极，用钢绞线作接地引线与杆上钢绞线相接。也可利用人字拉、四方拉作接地线。接地极接地电阻要在4以下。
有线系统中有源、无源器件的防雷措施：在有线电视网络系统中有源器件受感应雷击的危害是经常发生的，防范措施可采取：一是有源器件安放地址一般选在靠近楼群或可避风雨的地方，可避开雷击的危害，二是放大器采用集中供电，既可避免电源感应雷的危害，又可减小电缆感应雷电的影响。三是有源器件外壳一定要有良好的接地极。它可满足防直击雷和感应雷的要求。千万不能以为放大器等有源器件的外壳与电缆钢绞线相连，就可防雷击的错误认识。因为钢绞线有电阻，所以必须在有源器件外壳另加接地极。四是对有线电视系统中干线放大器、分配器、放大器等高频放大器等采用TL型避雷器，对防感应雷击起过电压保护作用。五是常用的无源器件有均衡器、衰减器、用户分支器、分配器等。用镀锌铁皮做成一个金属小盒（用铝制日用饭盒即可），把无源器件装在里面，装在架电缆的杆上或房檐下，将铁盒外壳接地，可避雷又可防雨。六是对于计算机系统的防雷其主要措施首先采用隔离变压器供电实行电源隔离防雷，然后再加装专用防雷电源插座形成终端电源两路防雷，且网线的插头一定要选用屏蔽插头并要良好的接地。
5 发射天线铁塔避雷接地和天馈线的防雷
我台的电视发射铁塔位于局办公大楼院中间，发射塔顶部安有避雷针作为第一级直击雷避雷设施。按照铁塔避雷针高度和大院面积计算，大院完全在铁塔避雷保护范围之内。1987年，建铁塔时在铁塔的四个脚柱下分别埋了四根2.5m的角钢作为垂直接地体泄放雷电，因多年的腐蚀，接地体接地电阻变大，避雷接地效果变差，因此在铁塔的东南角和西北角分别挖一个避雷接地坑，做好地线接地导体埋设。地线接地体要考虑到地线的使用寿命和打入地下时需要有一定的机械强度。水平预埋设时，圆钢直径不小于6mm，扁钢厚度不小于3mm，截面不小于48mm2。垂直打下入地下时，园管直径不小于40mm，角钢断面不小于30mm×30mm，圆钢直径不小于20mm。长度根据土壤电阻系数等因素决定。地面以下圆钢或扁钢条与接地体焊接后引出地面。再用线径不小于2.5mm的铜线连接到避雷针上。铁塔保护地与地坑避雷接地体之间用防雷击等电位连接器连接。既保证了铁塔的良好接地又使得两个地网互不干扰相对独立。
传统的空气隙、气体放电管、氧化锌压敏电阻以及由它们组合而成的避雷器，可以对天馈线防雷起一定的作用，但在工作频带、响应时间、承受功率方面有局限性。由于雷电流冲击波的主要能量分布在40KHz以下频域而调频广播、电视发射信号能量均在87-108MHz，48-230MHz频域，故采用波道分流技术，用集中或分布参数元件构成的高低通滤波器组合网络，将雷电冲击波和有用信号截然分开，从而实现宽频带、大功率、低损耗和快速响应，解决了长期困扰广播电视天馈线防雷避雷的难题。
6 结束语
防雷避雷是广播电视系统工程技术人员的职责，我台采取了一整套实际可行的防雷方案。对发射塔加装避雷器、塔底装有合格接地网、接地电阻符合标准。高压、低压、直流电源有防雷装置。金属门、窗接地、走线架和金属结构良好接地。电视发射设备、调频机房有线机房接地可靠。天馈线两端接地良好，馈管入机房前接地。下信号须经视音分隔离，各信号线屏蔽后入机房外层接地，三台所有母线接地良好。每年在5月份雨季来临之前，要特别全面检查所有避雷设施及接地线。不可侥幸，从不马虎，保证了我局广播设备的安全播出。总结出成功的防雷经验，出台一些权威性措施，充分保障了广播电视系统设备的技术产品在我台得到很好的应用。保证广电系统的设备免遭雷击。使广大用户收到看到满意的广播、电视节目。