浅谈广播电视系统的雷电防护及其措施

摘要：国际电工委员会将雷电灾害称为“信息时代的公害”。 广播电视系统正在向微型化、智能化、网络化方向发展，雷电电磁脉冲干扰对广播电视系统的影响越来越大，对广播电视系统损坏也很大。本文主要从广播电视系统的雷电防护进行阐述及其应采取的措施。

关键词：防直击雷;天馈线路防雷;信号线路防雷;防地电位反击;接地

国际电工委员会将雷电灾害称为“信息时代的公害”。广播电视系统正在向微型化、智能化、网络化方向发展，雷电电磁脉冲干扰对广播电视系统的影响越来越大，对广播电视系统损坏也很大。

造成雷电灾害的原因很多，以下几种原因较为突出。一是摩天大楼引起的。现代化的城市一座座高楼如雨后春笋般拔地而起，造成雷电击穿空气的距离缩短，因为雷击的概率与建筑的高度成正比，所以雷击概率加大。二是天气变化引起的。由于全球气候变暖，城市热岛现象增多，使城市的大气环流形势出现了新特点，夏季雷暴期延长。三是微电设备的广泛应用。随着科学技术的发展，信息技术已经侵入到人类生产和生活的各个领域，各种微电设备的应用广泛，城市通信电源大幅增多，城市電磁场发生变化，特别是微电子产品普遍绝缘强度低，过电压耐受力差，容易遭受雷电侵袭，其中电脑网络、通讯指挥系统和公用天线都是重灾区。从某种意义上说，科技越发达，雷击对人们的威胁就越大。本文主要从广播电视系统的雷电防护进行阐述及其应采取的措施。

雷击危害可分成三种：直击雷、感应雷和雷电波浸入。一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷，而强大的电磁场产生的感应电和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及联网微机等弱电设备。

为了防止雷击灾害，我们必须依据“综合治理，整体防御，多重保护，层层设防”的原则加强广播电视设备的防护工作。具体措施如下：

1 防直击雷

由于广播电视信号的发射、接收和传输转播设施大多安装在高山、高楼、高架铁塔上，因而遭受直击雷的概率较大，通常采用的措施是架设一定高度的避雷针，通过避雷针把闪电引到接闪器上，而后把闪电传导入地。把直击雷的能量耗散到地下，从而保护了地上的建筑物。

由于避雷针的缺陷，对于受避雷针保护的各种发射、接收天线及建筑物内的设备，必须安装相应的电子避雷器，尽量减小地网地阻，楼顶上的各种管道、金属缆线外皮等必须用足够粗的导线连接，并与避雷带焊接好，建筑物应装设均压环，环向垂直距离应小于12米，所有引下线、建筑物的金属结构、设备均应连到环上，尽量减少由于避雷针引雷时产生的二次感应雷击对广播电视设备造成的损坏。

2 天馈线路防雷

户用天线、共用天线、电视接收卫星地球站、电视发射机等，由于对收发信号的需求特点，天馈系统大多安装在高楼顶、高架铁塔上，电子设备由天馈系统引入遭雷击机率很大。

由于雷电流冲击波的主要能量分布在40khz以下的频域，而广播电视信号能量分布在几百千赫以上频域，应采用集中或分布参数元件构成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，解决宽频带、大功率、低损耗、快进响应等长期困扰光电天馈防雷难题。

3 信号线路防雷

广电系统中，天线放大器、应用电视、电视摄影机、电视接收机、计算机等往往使用同轴电缆、带状电缆等金属信息传输线，及时埋地传输电缆也常出现雷击故障。所以要加强对电缆的屏蔽，电缆外金属皮进行良好的接地，通过串联信号电子避雷器进行信息与雷电通道分离，在设备入口处截断雷电浸入波。

4 防地电位反击

由于避雷针引雷入地也会在接地提出产生大于1KV以上的冲击过电压，而土壤的冲击击穿场强约为200-1000KV/m，平均值为600KV/m，因此在接地体3m以内的土壤会产生大的新冲击电流。更远处则会由于土壤的暗流及各种地下管道、导体的传感诸多原因，会受到不同程度的波及。

为了防止地电位反击，主要是防雷地、工作地、保护地等地系统连接成一个接地网形成等电位。

5 接地

机房的各种地线间及地线与大楼结构主钢筋之间，必须进行有效连接。全部采用共用接地系统，当雷电引起地电位高压反击时，整个大楼及机房呈现系统等电位，防雷系统呈现工作状态，保证网络系统的安全。

6 综合性防雷电

综合性防雷电是相对于局部性防雷电和单一措施防雷电而言的，要考虑多种因素。除了考虑广播电视系统的结构以外，还要考虑周围的天气条件和防护区域的雷电规律，确定直击雷和感应雷的防护等级和主要技术参数，采取综合性防雷措施。除此之外，还要注意供电系统的防雷。平时应注意对防雷技术的维护，定期对接地电阻的测量。尤其是雷雨季节，加强对防雷系统的维护，发现原因及时处理。

由于雷电的随机性很大，形成的机理很复杂，而且雷电的表现形式多种多样。任何一种单一的防雷器件都有局限性，无法保证某一特定空间所有保护对象的防雷安全。随着科学技术进步，对雷电机理的进一步认识，防止和减少雷电灾害的方法将会日臻完善。

作者简介：

董晨钦（1972.9～），女，河南省上蔡县人，上蔡县广播电视局人民广播电台助理工程师，99年毕业于河南省委党校经济管理专业。