无线广播电视发射台的防雷问题研究

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1、无线广播电视发射台的防雷问题研究　　【摘　要】　由于地球自转产生负电荷，在地球上空形成了带正电荷的电离层，这又导致了地球上空大气电场的形成。这种大气电场在晴朗的天气下地面附近的电压约为120V/m。在雷雨天气，雷暴云形成时云层底部因为受到地面的影响形成正电荷，这时云层电场和晴天时正好相反。当云层、云层之间、云层和空气之间的磁力强度超过空气击穿值时就会产生放电现象，也就是闪电云的形成。当云和大地以及地上附属物间的磁力强度超过空气击穿值的时候，就会产生云和地面之间的击穿放电，也就是落地雷的形成。　　【关键词】　发射台广播电视防

2、雷措施　　在雷雨天，雷暴云中强烈的上升气流和不同形态的水形成带电粒子，通过扩散作用、粒子俘获作用、粒子间的碰撞分离等过程产生粒子间的碰撞和分离，使得不同尺度的粒子携带上不同性质的电荷，这种电荷又在重力作用和气流作用下产生分离，形成带有正负不同极性的电荷区，当云中的电场达到100kV/m以上的时候，有可见性的闪电就会发生，而这种闪电因为电压大，极其容易破坏地面上的高层建筑，发射台的发射塔一般都比较高，并且带有磁场，更容易在雨天受到雷击，所以如何防止广播电视发射台设备被雷击，就成为我们今天研究的课题。　　1　雷电的种类和危害4

3、　　众所周知，雷电是一种携带有巨大能量的自然现象，云层形成的过程中，在大气电场以及温差起电等效应下，正负电荷在云层中的不同部位堆积。当到一定程度时，云与云之间、云和地之间就会发生放电现象。面对这种庞大的能源，人们不仅至今还无法有效利用，反而会经常遭受雷电的损害。雷电主要分为直击雷和感应雷。直击雷是带电云层和大地之间放电形成的。在形成雷云的过程中，某些云积累起正电荷，随着电荷的积累，电位逐渐升高；另一些云层则带负电荷。当带不同电荷的雷云接近到一定程度时，发生迅猛的放电，出现耀眼的闪光。当雷云很低，周围又没有异性电荷的雷云出现

4、时，就会在地面或地面建筑物上感应出异性电荷，形成带电云层向地面或地面建筑物放电，放电电流可以达到十万甚至几十万安，放电时间为50～100us。这种放电就是直击雷。由于直接雷能量大，对地面建筑物造成的危害很大。而感应雷作用的范围不像直击雷只限于一点，感应雷的破坏范围面积更大，往往会形成一个破坏面，广播电视发射台设备受到感应雷破坏的概率会更大，有时还会出现同时遭受两者攻击的情况，所以广播电视发射台（站）更应当做好防雷避雷措施。　　2　广播电视发射台的防雷措施　　要做好防雷工作必须要增强防雷意识，把防雷保护当做一项重要的系统工程

5、来做。在设防中应采取全方位、多层次的综合治理措施，应当将国家和行业防雷技术标准与发射台的地理环境特点、建筑设施特点、设备分布特点等相结合，从科学的角度出发，制定切实可行的防雷方案和措施。大量实践证明，做好防雷工作应当从下面四个方面入手：　　2.1　发射天线和接收天线的防雷4　　发射天线防雷的一般方法是在铁塔上端安装避雷针。它是防止直接雷击和静电感应雷击的有效措施。当遇直接雷击时，它能安全地把雷电流导入大地。当雷云临近发射天线时，它能把感应的静电电荷引起的尖端放电和雷电中和。接收天线的防雷，在接收天线的竖杆上安装避雷针。避雷

6、针的高度应能满足对天线设施的保护。避雷针高于天线顶端的长度应大于天线最大尺寸，避雷针与天线之间的最小水平间距大于3米。避雷针和竖杆的接地与防雷接地系统连接。天线馈线还要安装天线避雷器或快速放电装置。天线塔的防雷是发射台防雷的第一关，因为它是室外的高建筑，塔体又多为金属材料。　　2.2　供电系统的防雷　　广播电视发射台的大量雷击是由供电系统引入的，尤其是感应雷产生峰值很高的电压对电设备的破坏比较常见。所以在实践中应当对供电系统采用分层设防的方案进行防雷。架空的高压线应当安装架空避雷线，避雷线长度应该在300-500米之间，避

7、雷线上的每一根电杆都应当有接地装置，在终端电线杆还应当装上避雷针。如果已经建设好的线路进行避雷线的安装比较困难，可以在高压电力线终端杆和终端杆的第一、第三或者第二第四根电线杆上增设一组避雷器，同时在第三或者第四根电线杆上增设高压保险丝，这样一来，架空高压线引入的感应雷就会有较好的排放。　　2.3　室外引入线的防雷　　室外引入线是指发射台内各种发射设施的馈线、吊馈管钢绞线以及一系列的固定架和铁塔过桥线、塔灯电源线、各类管道、各种视频音频传输线、通信线等等。在雷电天气，这些引线很容易把感应雷或者感应电压引入到设备房中，对此，必

8、须采取措施进行电气阻塞。4　　（1）应当保证馈线两端接地良好，馈线在接入到设备房之前外皮应当和地网进行就近连接，设备吊馈管钢绞线、过桥线、固定架应当保持一定的距离并且之间进行接地。　　（2）设备中的各种引线应当使用屏蔽电缆，在绞线进入设备房之前，其屏蔽层应当就近和地网进行连接，在条件允许时或者引线较长时