电视转播台防雷改造工程设计分析及改造升级研究.pdf

第3 期技术交流电视转播台防雷改造工程设计分析及改造升级研究蒋玉梅（辽宁省广播电视中心发射台）【摘要】在高山转播台站，遭受到雷击仍然是最大的危害，防雷系统的隐患，仍然是影响安全播出的最大因素。本文分析了雷电的安全隐患及对隐患的排查，结合实际给出了防雷改造的具体做法。【关键词】防雷改造；升级；措施电视作为日常生活中十分重要的工具，其仍然是当今获取社会信息、新闻、政策、科技知识，以及文化娱乐等一些重要内容的最方便快捷的方式。近年来科技的发展，计算机技术、自动监测监控技术的运用，大大提高了电视转播台的播出安全。而这些微电子产品及由其组成的播出、监控等系统，更加需要稳定的工作条件，才能发挥其功能。在广大高山台站，设备受到雷击仍然是最大的的威胁。为保障安全优质播出，防雷这一工作必须常抓不懈。雷电是一种极端的自然灾害，已被国际电工委员会列为损害电子设备的公害之一。坐落在高山上的电视转播台由于特殊的地理环境与天馈线的使用，遭受到的雷击概率非常大，特别是雷雨天气，转播设备被雷击击毁的现象十分常见。基于此，如何才能做好防雷措施，确保电视转播台的长期安全稳定运行，是当下技术人员需要解决的问题。随着科学技术的不断完善，电视转播台设备也发生了巨大的变化，在防雷技术上也应该及时升级改造，以符合电视的发展，争取做到长期高效，最大限度的保证转播设备的安全运行。一、雷击隐患分析及隐患排查1.雷击隐患分析电视转播台通常会建设在海拔较高的山顶上，而山顶的空气对流较为频繁且空气湿润，雷击的风险本来就较高，加之现阶段防雷工作做的不到位，尚存在一些隐患与漏铜，所以每年或多或少都会出现几次雷击事故。通常的雷击事故可分为三种：一是受到直击破坏，是雷电直接落到信号发射塔上或建筑上，其发生率虽然很低，但是就目前的微电子设备来说其防御力也不强，有的甚至没有防御，因此也要引起重视；二是受到电磁感应破坏，当天上雷云经过时，空中的传输线或是电力线会感应到几十甚至几百千伏的高压，导致连接器件及设备的损坏，若是雷云对地放电，电磁感应一旦侵入到地埋电力线、信号线以及传输线，也会对设备造成破坏，还有就是当感应雷发生时，其雷电波是个具大的磁场，在其磁场范围内的设作者简介：蒋玉梅，辽宁省广播电视中心发射台，高级工程师，主要从事广播电视发射工作。:67.I传输与发射Transmission and transmission备会受到高电压差的电磁波冲击，导致损坏；患排查三是受到雷电的反击破坏，防雷地网的隐患，该高山台传发系统就要包括配电机房、发发射塔等高地势、低电阻物体“引雷”，当带射机房和收讯机房，所有设备采用铜皮连接，电雷云经过时，以金属尖端放电原理为主，发最后通过一点与室外地网连接。测该点接地电射塔上方的避雷针则成为了“引雷器”，而在阻为2.3，虽可满足要求，但偏大。这个过程中会感应出很大的电流，如果防雷地（3）台区建筑物对直击雷击防护现状排阻不符合要求，强大的电流势必会使设备受查损，并击坏设备，其原因是发射塔或低电阻的发射塔高于地面建筑7 0 m，整个台区建筑物体被击中时，其周围地网电位被迅速提升，全部处于铁塔直击雷防护范围当中，各建筑接在设备接地或是供电变压器中性点间产生高电地采用网状结构，与基础地基钢筋及楼体上下位差，即在电源和设备机壳间瞬间出现大的电圈梁可靠焊接，经测工频接地电阻1 Q，综位变化，导致内部原器件及电路供电电流突上可以不考虑直击雷对建筑物的影响。变，造成破坏。（4）发射塔接地情况排查2.雷击隐患排查。下面就以某高山电视转该高山台站的发射塔防雷接地采用铁塔自播台为例，进行阐述。身独立基础做接地体，接地体为网状结构。按（1）供电系统及雷击隐患排查国家相关标准，独立的防雷保护接地电阻应小架空供电线路终端杆通常会有高压阀型避于等于1 0 Q2。经测量其独立接地电阻为雷器，此避雷器的接地线主要在高压电缆屏蔽6（符合），但仍然偏高。钢管上焊接，注意检查是否出现锈蚀等现象，在其他台站，在实际分析的过程中我们发若有会导致接触电阻变大，后续还会出现接地现，绝大多数的发射塔在运行期间都有着接地不良的现象，从而导致泄流效果受到影响。高电阻过大的状态，而这种现象的存在会导致出压线下是箱式高压变电站，将高压变为3 8 0 V动现雷击事故后，接地电阻过高，十分容易出现力电后送3 0 m外的配电机房，配电房里面还有反击事故。电源分配柜，分为两处，分别给机房供电和生三、电视台转播站防雷改造升级措施活区域供电。高压线下所安装的阀型避雷器、配电房及变压器共有一种接地装置，经测试，雷雨天气接地电阻为3.2 Q，天干物燥时进行测量其阻值为7 Q，而这个测量结果完全不符合防雷接地的要求。另外在现场勘察中发现，变压器低压侧未安装避雷器。高山台站雷电活动频繁，特别是夏季雷雨季节，光靠高压终端杆的避雷器是不够的，在低压侧不安装避雷器，可能会造成低压变器受到雷击，给安全播出工作带来隐患。机房在构建期间采用的是三相五线制的电源，没有采用较为完整的电源保护措施，已不能满足现代机房设备安全要求。（2）机房内设备接地系统情况及雷击隐针对上述排查结果，对台站防雷主要可进行如下改造。1.降低接地电阻在高山台站想降低地电阻，必需因地制宜，不要生搬硬套固定模式。各台站地理情况不同，但其地面多为碎石、熔岩，很少有泥土。对于高压终端及配电箱等地井，首先挖开后，尽可能的加大接地铜板的面积，加宽引线铜皮，然后底部采物理降阻剂填充，上部用木碳粘土混合物填充（降低成本）夯实。对于没有地井的接地的装置，加打接地桩，采用镀锌角钢打人地下，尽可能深点打，不能深打的就68第3 期技术交流再加大桩的密度。然后要用镀锌扁铁将角钢焊接在一起，将焊口处做防锈处理，最后在周围投放物理降阻剂。对于发射塔接地电阻高的问题，因原铁塔采用自身基础做接地装置，把四个塔基用热镀锌扁钢连在一起。改进办法采用重新将塔基周围填充物挖开，露出原镀锌扁钢，然后将塔基周围挖开，敷设铜线或镀锌钢管做环型地网，之后将此地网与原扁钢可靠连接，最后使用降阻剂填充。根据实际情况，使铁塔独立接地电阻最好低于4 Q即可。2.低压侧加装避雷器电视转播台的防雷改造升级过程中，变压器低压侧安装避雷器也是关键的一步。变压器低压侧安装避雷器可有效防止低压侧出现雷电电压过高的现状，当雷点电压过高时，避雷器会自动将雷电引入土地当中，这样会自动保护设备，预防雷电电压过高而损害设备的现状发生 3 。3.加装电源防雷器电源防雷器（SPD）可以起到浪涌保护作用。随着电视转播台站智能化的发展，一些微电子设备对工作环境的要求越来越高，雷电会造成电气设备的瞬间过电压，可以通过电源、天线、无线等侵入，造成元器件损坏或是储存的数据受到干扰或丢失，有的可能会使设备误动作或死机等。在升级改造过程中，安装置了两套电源防器，第一套接在机房配电室的输人端，第二套接在变压器低压电表输出端。4.做等电位连接，减少雷电反击破坏铁塔或设备受到雷击时，通过引线和接地体将雷电泄入大地，在接地体周围产生放射状电位分布，如果各设备、设施接地电阻值不同，当受到雷击时设备间会产生较大电位差。比如：雷电电流为1 2 0 kA，铁塔的接地电阻为6Q，其附进地面将产生7 2 0 kVA电位；低压侧避雷器接地电阻为2 Q，其附进地面将产生240kVA电位，这样两接地体间将产生480kVA电位差，高电位差的存在就可能出现放电现象，就可能通过电源、设备机壳使微电子设备遭到破坏。采取等电位连接的方式，使所有接地体接地点阻值相同，可有效防止雷电反击破坏。在实际施工中，可将台站内接地体用镀锌扁钢或宽铜皮连接，形成等电位环型连接带，再将设备连接在环型带上。如果能让所有设备都在同个电位上，当受到雷击时，就不会产生电位差，因此可以防止反击破坏。电视转播站通常会建设在较为空旷的区域或者高山当中，而这些区域出现雷云的概率很高，因此防雷措施的应用十分重要，对于电视转播台的稳定运行有着重大的意义。本篇文章通过对电视转播台防雷改造工程进行分析，积极找寻其中的问题，并对此问题进行解决与探讨。其目的就是为了改造升级过程可以顺利进行，其次增强防雷效果，确保电视转播台可以持续高稳定性的状态运行，同时也促使电视转播台可以更好的发展。参考文献1孙尚攀.广播电视转播台站低压双回路供电系统设计与运行 J.电视技术,2 0 2 2,4 6(0 5):8 2-8 4.2尹广奎,周伟明.空气源热泵在广播电视转播台站中的应用实践与探讨 J.数字传媒研究,2 0 2 2,3 9(03):34-37.3刘君.普洱市电视转播台营盘山发射站信号监控系统的设计及实现 J.西部广播电视,2 0 1 8,(0 3):2 3 0+2 3 2.69