内蒙古新闻出版广电局731台新机房防雷系统

张延峰 白永军

1.内蒙古新闻出版广电局610台 内蒙古 呼和浩特市 010050 2.内蒙古新闻出版广电局731台 锡林郭勒盟 苏尼特右旗 011200

内蒙古新闻出版广电局731台新机房防雷系统

张延峰1白永军2

1.内蒙古新闻出版广电局610台 内蒙古 呼和浩特市 010050 2.内蒙古新闻出版广电局731台 锡林郭勒盟 苏尼特右旗 011200

本文介绍了内蒙古新闻出版广电局731台新机房的防雷系统，包括供配电系统和天馈线系统的防雷措施，并介绍了防雷接地网络的施工过程。

防雷 浪涌保护器 防雷地网 接地极

引言

2016年6月，731台新机房建设完工。机房内包括：供配电系统、中波、调频、电视发射系统以及微波、光缆传输系统，防雷要求较高。机房中心距离80米微波塔70米，距离150米电视塔105米，塔上均有避雷设备。在铁塔保护下，可有效预防直击雷对机房的侵袭。为预防感应雷和通过电源线、馈线侵入的雷电波，分别加装了各类避雷器。在机房基础施工阶段，同步实施防雷地网的施工，有效的解决了新机房的防雷问题。

1 供配电系统

雷电波易通过电源线和各种信号线引入，对各类设备造成损害。根据各类统计资料分析，在雷击损坏设备的事故中，大部分是从供电线路侵入的，对供电线路实施多级防雷措施是机房防雷的首要环节。电源系统高压部分一般通过装设阀式避雷器进行保护。低压部分安装浪涌保护器（SPD）对线路或设备做多级防护。

1.1 变压器防雷保护

为防止由高压线路侵入的雷电过电压传入变压器高压侧，在线路接入变压器前100米远，将高压裸线接入金属铠装的电缆，埋入1.5米深的地下，传输到变压器高压侧，并在高压侧装设了阀式避雷器。

为避免雷电流经接地电阻形成的压降与避雷器的残压叠加，一起作用到变压器上，将阀式避雷器的接地端直接接在配电变压器的外壳上，但可能发生铁壳向380V低压侧反击。于是，将变压器低压侧的中性点也连接在变压器的铁壳上，使低压侧电位抬高，从而使铁壳与低压侧之间不会发生反击。

虽然变压器安放在屋内，低压侧不可能遭受直接雷击，但为防止高压侧受雷击时雷电流产生的压降作用在配电变压器低压侧的中性点上，在配电变压器的低压侧也装设了一组阀式避雷器。并将这组阀式避雷器接地端与高压侧避雷器接地端连接。在施工时，为免雷电流在连接线上的压降叠加到避雷器的残压上，将高压避雷器和低压避雷器的接地端到铁壳的连接铜带尽量做短，以减小连接线电阻，预防叠加电压对变压器绝缘的威胁。

1.2 低压部分防雷

从高压变压器到二次低压设备的总配电盘的电缆，在进入总配电柜时芯线对地加装了法国Soule防雷器 SPD，做一级保护，其型号为pu100 400 Res限压型。由于分配电柜与总配电盘距离较近，故分配电柜各项电源线及零线没有加装SPD。在发射机供电稳压柜电源线加装二级保护，其防雷器型号是pu40 230限压型。在距离稳压柜较远的发射机及监控系统的电源接线端也加装SPD，其型号是pu15 230限压型。以上三级保护的标称放电电流In分别为：100KA、40KA和15KA。通过三级保护，基本消除了雷电通过交流供电电源线入侵机房设备的风险。

2 天馈线系统

机房天馈线系统包括中波广播馈线、电视发射机、调频广播发射机馈线及微波设备中频电缆。由于雷电波易通过馈线系统进入机房，所以在馈线与发射机输出端之间，加装射频避雷器，防止低频及静电感应的雷电流和能量流入发射机。在微波设备中频电缆线两端先安装避雷器再与室内、室外设备单元连接，中频线缆避雷器接地线就近与接地端子板连接。

电视射频避雷器及微波中频电缆避雷器均采用高频微带阻隔技术（实现低频、直流信号对地）及多级放电模块，防止低频及静电感应的雷电流和能量流入设备，从而有效保护设备不受雷击侵害。

调频、中波广播馈线所用射频避雷器采用直流阻隔技术及多级放电模块，防止低频雷电流和能量流入设备。

3 防雷地网

防雷保护的关键在于建立低阻抗通道，将雷电流顺利导入大地，因此，防雷地网至关重要。

新机房为钢筋混凝土框架结构，在地基建设阶段，已将基础钢筋、梁柱钢筋和金属框架通过垂直交错的镀锌扁钢连接起来，形成类似于闭合良好、接地可靠的法拉第笼，对建筑物内部形成了较好的电磁屏蔽作用。但为保证可靠接地，在地基外围又设计了环形粒子接地网。为节省二次开挖费用，在新机房打地基阶段，同步进行环形地网建设，防雷地网，如图1所示：

图1 防雷地网

该环形地网主要由粒子接地棒、铜包钢接地棒和镀锌扁钢组成。铜包钢接地棒和粒子接地棒结合交叉使用，既降低了成本，又保证了网络的可靠性。因粒子接地棒价格较贵和铜包钢接地棒结合使用，能有效降低成本。另外，粒子接地棒内填充的化学离子会随着时间推移慢慢流失，铜包钢接地棒则相对稳定、可靠，能延长地网使用年限。

粒子接地极、铜包钢接地极和镀锌扁钢连接成四方环形，绕机房外围一周，每隔5米，用镀锌扁钢将环形地网与机房四周基础钢筋相连。粒子接地棒长约3米，内部装有氯化镁、氯化钙等常用粒子，垂直埋入地沟，与镀锌扁钢焊接。铜包钢接地棒长2.5米，在地沟中央打入地下，再与镀锌扁钢焊接在一起。焊接时，使扁钢放置位置与下方地面水平，并悬空保持10公分距离。焊接完毕后，在所有焊接位置涂刷防腐导电涂料，在水平放置的扁钢处填埋降阻剂，在粒子接地极周围填埋离子回填料。最后，在降阻剂和回填料上方回填细土，环形接地网完成。环形接地网与机房四周基础钢筋多点连接，从而使机房法拉第笼结构和环形地网形成等电位连接，使机房内部构成良好的均压网，有效预防感应雷和直击雷。

当机房基础掩埋后，用摇表测试环形接地电阻为0.1Ω，可作为机房强、弱电系统，防雷系统，保安系统的公用接地，收到良好效果。

结束语

机房防雷是一个理论和实践均很强的工程，还有许多理论有待探索和完善，需要在不断的实践中验证理论和产品的效果。在以后的工作中，我们将定期对防雷产品进行检查，对接地阻抗进行测量，以确保防雷的可靠性。

审稿人：严志刚 内蒙古新闻出版广电局包头广播广播发射中心台 正高级工程师

责任编辑：王学敏

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2096-0751（2017）01-0027-03

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