广播电视高山台站防雷减灾措施与技术应用实践

任普民

摘要：雷電灾害一直是危及广播电视高山台站安全建设的主要因素，如何能够有力地保障广播电视高山台站的安全运行成为台站所关心的重点问题。本文简要探讨了雷击的危害性，对广播电视高山台站遭受的雷击过程进行了具体分析，并结合个别典型的防雷实践案例，提出了几点防雷减灾的相关策略，希望给广播电视高山台站的安全工作提供一些有价值的参考。

关键词：广播电视高山台站 防雷减灾 措施 技术应用实践

随着国家经济实力的不断加强，各个广播电视高山台站的技术和设备也得到改进，每个站台承担的无线电波信号传输的任务也逐渐增多，但新型的设备必须采用高强度的电压才能满足其使用条件，但新型设备对雷电的承受能力弱，而且由于高山台站所处的地理位置较特殊，室外线路多，遭受雷击的概率也增大，因此开发有效的防雷技术具有重要的研究意义。

一、雷电的成因及其危害性

由于空气对流过强而产生的瞬间放电过程就会产生雷电，一般出现在积雨云中。产生雷电时会伴有最高可达30万安培的强大电流和冲击力，对人类、建筑和线路等都能产生巨大的破坏。雷击的方式有很多种，直击雷、感应雷、球形雷等等。以感应雷来说，感应雷是直击雷过后表现的二次雷电效应，其具有的静电作用和电磁感应能够让地表有限区域内附上反向电荷，由于电流分散过程中的电阻较大，导致部分区域产生高电压。这些电量能够通过电线和房间内的通道等方式导入室内，从而损坏室内电子设施。通常感应雷强度不高但产生几率大，直击雷只有击中地面时才能造成破坏，而且破坏范围小，感应雷能够被传导到更大范围进行连续破坏，因此感应雷更具有危险性。 雷电还可以通过电磁脉冲的方式对人们的财产和安全产生危害，表现为电磁辐射危害、电流还和电磁波危害等。其中最为严重的是电磁辐射带来的电磁干扰现象，它能够直接造成所有设备的损坏，引起巨大的工作损失。

二、广播电视高山台站的雷击过程分析

雷击对广播电视高山台站的破坏途径可以通过图表示：

雷击产生的电磁辐射能够破坏广播电视高山台站的通电线，从而干扰站内的电子设备。在站内的避雷针等防雷措施受到雷电的击中后，随之出现的超强电流也能带来大范围的破坏。同时广播站的电子信号发射系统一旦受到几千安培的电流所带来的电子辐射就能够瞬间失灵。据统计，具体主要表现为以下的几种破坏：

第一，电力线感应雷引起设备的损坏。即使在电线中安装了各种避雷装置，但广播台的地网电阻通常超过10Ω，甚至达到30Ω，因此在电线里的残余压力还是很高。像220V低压氧化锌避雷器在1.5KA时残压为1.3KV，若考虑10Ω的地网电阻上的压降，电源线上总残压为Uz=1.3KV+1.5KA×10Ω=16.3KV，设备由于不能够承受如此大的电压而被烧坏。

第二，地网反击导致信号发射电源体系故障。当雷电流为100KA（出现概率为20%）时，在地网电阻为10Ω时，地网电压能够到达100万伏。使用单独接地线的电源变压器距离较远，在小范围内可能产生设备表面向电源放电的反击情况。如果在这时使用避雷器，那么雷电电流产生的各种能量能逆向破坏电源；

第三，直击雷被导入室内造成破坏。直击雷能沿着台站内的接地线进入机房，由于设备的耐压性远远不够从而造成设备的损坏。

三、广播电视高山台站防雷减灾的策略

（一）建立完善的接地系统，进行地网的等电位连接

广播电视高山台站主要建立在拥有大电阻的山顶上，接地系统环境较差。据研究可以利用加大地网面积和采用角钢等耐腐蚀的钢材作为地网接地体，降低其间的电阻从而保证地网的长久连通性，同时可使用一些能降低电阻的物质保证广播站的安全。但接地网必须要短，因为长度越长会导致电阻越大。假如高山台站的每种接地线的带点都能相同，那么总体电位差大约为零，从而达到了保护的效果。

（二）建立多层安全保护措施，进行防雷实践

把雷电通过地网传导到大地是防雷的有效措施。实践得出，由于雷击电量的过于强大，必须要采用多层安全保护措施。首先，可以将室外变压器转移到站内，这样能够有效降低变压器受到雷击的概率。再者，需要在高压变压器的出入线端口安装高压变压器的保护装置成为第一层保护，再通过在电柜端口安装稳定电压的装置作为第二次层保障。最后在所有核心设备的端口安装电源浪涌保护器成为第三层安全保障。

（三）学习借鉴成功的防雷措施，加强广播电视高山台站的安全系数

以稷王山广播电视发射中心为例，其位于高一千多米的稷王山顶，该站台负责着大量电视节目的信号传输任务，是山西非常关键的传输台站。经过几年的改造目前稷王山广播电视发射中心在防雷减灾方面获得了很好的成效。一方面，其对于地网进行了等电位连接的改造，并在电阻较大的地方填充了降阻剂，大大减少了设备被破坏的概率。另一方面，稷王山广播电视发射中心将室外电线转入室内，并用高压电缆线替换掉原来的低压电线，并在变压器上安装避雷线，高效的减少了感应电压对电子设备的损害，并使用GD型广电机房专用大功率稳压电源对站内设施进行了保护，为了防止下雨时出现设备装置生锈老化现象和接地线损坏等情况出现，因此工作人员往往在出现雷雨天气之前对防雷设备进行安全监测和维护，在设备上洒点盐水，努力保持广播站内的所有范围的测量值达到标准。再配上一些开关类的辅助保护措施，其一年间曾三次有效的应对了强雷击的灾害，总体来说工作成效很明显，值得各广播电视高山台站借鉴和学习。

四、结语

总而言之，防雷工作必须要被认真对待，现在尚且没有能够完全防止雷电灾害的技术和设备出现，因此要从各方面加强安全保护措施，同时要提高工作人员的安全防范意识，在日常要注意加强设备的维护和保养，不断研究防雷技术，利用科技的手段去减少自然灾害引起的破坏，保证广播电视高山站台的正常运营。

参考文献：

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（作者单位：内蒙古乌兰察布广播电视台）