电力电子●Ｐｏｗｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ 高山台防雷设计与实施 文／高明会李一峰 本文以涪陵转播台为例，阐 述防雷原理，探讨解决办法，为 上端与接闪器，下端与地网连接，中间与各层 ＦＳ／２ＡＣ２０进行防雷保护。该防雷器选用氧化 均压网或环形均压带连接，对进入建筑物的各 锌压敏电阻作为防雷模块，氧化锌压敏电阻具 种金属管线实旌均压等电位连接，形成一个法 有的低保护残压、高通流量和快反映时间的优 高山台防雷设计与实施提供建设 性意见和建议。 拉第笼式接地系统。 （２）均压连接与屏蔽。安装均压环，同 时通讯电缆线槽及地线线槽需用金属屏蔽线 点。 ４．４卫星接收系统 槽，且做等电位连接。 （３）分流。安装不同类别的电源类防雷 【关键词】高山台防雷措施 器以及通讯网络类防雷器，使建筑物电源线、 通讯线及前端符合防护标准。 涪陵转播台位于武陵山公园内，海拔 ３当前高山台易遭雷击的客观因素 １９８０米，每逢春夏季节，雷雨频繁，机房设 随着现代科技的迅速发展，广播电视传 备时常遭受雷击，影响了节目的安全播出。为 输、发射台，电子设备和通信设备日益增多， 此，有效防范雷击成了涪陵转播台亟待解决的 暴露在室外的线路越来越长，遭受雷击的概率 重要课题。 大大增多。涪陵转播台大木发射基站位于涪陵 １雷电的形成、种类与危害 武陵山脉大木山顶，平均雷暴目为每年４５．８天， 最多年６３天（１９６３年 ，最少２５天（１９６５年、。 雷电是指在云层形成中，受大气电场及 基站旁有相邻的三座铁塔，较高的有７８米， 温差起电影响，正负电荷积聚到一定程度，云 机房楼高３层，楼顶与铁塔相距ｌ０米左右， 与云、云与地之间发生的放电现象。以两种形 易形成导电体。卫星接收天线的高频头输出电 式呈现的直击雷和感应雷，均以天馈或电力系 缆，直接从发射塔下穿过和室内解调器输入端， 统进入，摧毁建筑物，引起人员伤亡。据统计， 变压器低压侧及后端电源供电系统无任何防雷 我国每年因雷击造成的伤亡在数千人，财产损 措施，易因雷电感应过电压和操作过电压受到 失５Ｏ亿～１００亿元。 冲击。目前采用的预防措施是拔掉高频接收的 ２雷电对电子设备损害途径及防护途径 馈线和断电，这种做法会带来很大的安全隐患。 ２．１损害途径 ４解决方案 ４．１发射站总配电室 （１）直接击中计算机网络物理线路。雷 电沿供电线路侵入计算机网络系统，造成ＵＰＳ 在总配电室（油机房）电源应安装（第 电源损坏、断电，致使整个系统瘫痪。沿天馈 一级）电源避雷器，采用中国普天间隙型防 进入计算机网络系统，造成通信接口、接收系 雷器ＦＡ／３ＡＣ５０一ＺＴ，用１６ｍｍ 铜芯线连接相 统、室内单元、路由器等设备损坏。对光缆、 线，２５ｍｍ 铜芯线做接地线用汇流排连接到总 ＤＤＮ、帧中继、ｘ．２５专线、电话线等产生强 配电接地母线 该类型防雷器主要针对１０／３５０ 大的冲击波，造成物理线路损坏。 感应雷波形雷电流。是通过１０／３５０ｇｓ测试的Ｉ （２）感应过电压。因导体线路在建筑物 级ＳＰＤ，因为Ｉ级和ＩＩ、ＩＩＩ级最大的区别就是 内存在回路，遭受雷击时，建筑物内部会产生 测试冲击能量不同，用于处理雷击电流的Ｉ级 脉冲暂态磁场，危及与回路相接的电子设备。 ＳＰＤ的耐受能量通常为用于进一步限压的ＩＩ、 对架空线产生静电感应，释放电荷，形成暂态 ＩＩＩ级的几十到几百倍。 过电压波。另外，雷击引起暂态高电压或过电 压常通过网络线路耦合或转移到网络设备上， ４．２机房楼层配电系统 造成设备的损坏。 在机房大楼内，机房所在楼层配电柜处 （３）雷击地电位抬高入侵。雷电流沿建 安装（第二级）电源避雷器，采用中国普天防 筑物防雷系统中各引下线和接地体入地，如果 雷器ＦＢＳ／３ＡＣ３０进行防雷保护。该防雷器选 引下线与周围网络设备绝缘距离不够且设备与 用氧化锌压敏电阻作为防雷模块，氧化锌压敏 避雷系统不共地，两者之间出现很高的电压， 电阻具有的低保护残压、高通流量和快反映时 并会发生放电击穿，导致网络设备严重损坏， 间的优点。 甚至人身安全。 ４．３机房重点设备电源 ２．２防护途径 在机房大楼内，机房重点设备处安装 （１）接闪与接地。通过建筑物主钢筋， （末级）电源避雷器，采用中国普天防雷器 １８２・电子技术与软件工程Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 由于天线安装在楼顶上和铁塔下，容易将 感应雷电波引入室内，室内接收机等设备很容 易遭到袭击。因此应该在高频头输出端口和机 柜内解调器端口前加装信号防雷器。选用中国 普天防雷器Ｔ２０００一Ｎ（ＫＪ）／６０浪涌保护器保护， 并且馈线用金属管穿管铺设。 ４．５等电位接地系统 等电位连接是将分开的装置、诸导电物 体用等电位连接导体或电涌保护器连接起来以 减小雷电流在它们之间产生的电位差。对建筑 物来讲，需将建筑物内、附近的所有金属导体 全用电气的方法连接起来，使整个建筑物成为 一个良好的等电位体。当雷击到这座建筑物上 的时候，在建筑物内部与出入建筑物的金属导 体基本上是一等电位体，因此不会发生内部的 设备和人被雷击或高电位反击。 ５涪陵转播台防雷保护增加方案 目前机房已安装有防雷系统，分别在 变压器后端安装普天间隙型防雷器ＤＸＨ０６一 ＦＡ／４ｗ５０作为第一级防雷措施，在一级配电柜 安装ＤＸＨ０６一ＦＢＺＳ／４ｗ１６０作为第二级防雷措 施，在分配电箱内安装ＤＸＨ０６ ＦＢＳ／４ｂｒ８０作 为第三级防雷措施，并已做好机房的等电位连 接铜排。 但在使用过程中，仍有雷电入侵现象， 需在市电与发电前端配电处安装ＤＸＨ０６一 ＦＢＺＳ／４ｗｌ６０作为第二级防雷拮施。用１６ｒａｍ２ 铜芯线连接相线，２５ｍｍｚ铜芯线做接地线连接 到接地主干线上。 机房作为台站防雷的第一关口，在安装 材料上应选择１Ｏ米左右的１６ｍｍｚ铜芯线，确 保防雷器与主接地干线连接的２５ｒａｍ￣铜芯线 长度有余。引接线和地线应布放整齐，并通过 接线端子或铜鼻子连接牢固。相应空开防雷器 与前端的串联，以免因防雷器损坏造成用电线 路故障。 通过以上措施，有效防范雷电对转播台 及机房的袭击，减少人、财、物的损失，为安 全优质播出铺平道路。 作者单位 重庆广播电视技术中心涪陵转播台 重庆市 ４０８Ｏ０Ｏ