小功率中短波发射台站防雷措施探析

谢 琼

内蒙古新闻出版广电局监管中心 内蒙古 呼和浩特市 010050

小功率中短波发射台站防雷措施探析

谢 琼

内蒙古新闻出版广电局监管中心 内蒙古 呼和浩特市 010050

研究表明，雷电会给发射台站系统带来很多方面的危害。发射台站影响着广播信号的传播与接收，如何保护好小功率中短波发射台站，防止并减少雷电对发射台站的破坏是必须要重视的问题。现在，我国的防雷措施还存在诸多需要改进之处，相关人员需要重视此项问题，完善防雷措施，使小功率中短波发射台站良好运行。

小功率 中短波 发射台站 防雷措施

引 言

发射台站影响着广播信号的传播和接收，在生活中有着广泛的应用，为了保障发射台站的安全运行，相关人员经过多年努力，使得防雷问题有了一定的改善。由于发射设备的数字化和固态化，雷击现象发生会造成一定的经济损失，存在一定的安全隐患。因此，防雷是发射台站面临的一个重要问题。

1 雷电的种类与危害

雷电的种类主要有三种：（1）直击雷，会危害到天线与机房，使其产生瞬间的热电危害；（2）感应雷，雷电的再次感应会产生静电和电磁感应，使发射台站的多项设备无法正常运作；（3）雷电侵入波，馈线与信号的线路会把雷电侵入波引入到机房，使机房内的设备等产生故障，造成一定的损失。

2 小功率中短波发射台站防雷现状

实践表明，小功率中短波发射台站周边天线一般是最高的建筑设施，天线与馈线一般由铁塔上端引入，受到雷击的几率很大，属于高危区域。为了确保小功率中短波发射台站的良好运行，防雷措施一定要加强。

目前，我国的雷电防护设备主要有接闪器及避雷器。接闪器是防雷的第一防线，包括避雷针、避雷线、避雷带以及避雷网。避雷针可以安装到任何需要避雷的地方，例如天线的桅杆、铁塔或是建筑物上等，其功能主要是引雷。避雷线安装在电缆、明馈线、高压线等架空线路的上方，避免这些线路及建筑物遭到雷击，其功能与避雷针大致相同。避雷带与避雷网主要保护机房和较高建筑物。避雷器是在接闪器没有起到很好的防护作用时出现的第二道防线，主要保护室内设备。这样内外综合防治，减少雷击的损失，保证广播信号的正常传播与接收。虽然我国的防雷设施多样，但是在现实生活中还是存在一些问题。铁塔顶端的避雷针在受到雷击的时候，避雷针或铁塔可能产生高电位，放电的时候会产生雷电反击，可能会对小功率中短波发射台站设备与工作人员造成一定伤害。此外，铁塔的高电位也会形成一定的静电感应致使电压超过正常值，再加上受到接地电阻的影响，雷电波就会沿着线路传播，危害小功率中短波发射设备与工作人员的安全。

3 小功率中短波发射台站防雷措施

3.1 防范直击雷的措施

天线塔一般是发射台站建筑物中的最高点，它有防雷的作用，也可能成为引雷器，所以直击雷防护的重点是天线塔。

3.1.1 《建筑物防雷设计规范》中安装天线塔避雷针的规范

实际操作中一定要按照规范中的要求来做。首先，合理铺设地网，不同的地形和不同种类的天线塔要设计不同形状和密度的地网。其次，严格要求天线塔接地的电阻，普通防雷的电阻不到10Ω，等级高的防雷要小于5Ω。最后，根据发射台站的情况，可选择安装AR限流避雷针，用来降低雷击的二次效应。

3.1.2 准确算好避雷针的保护范围，确保每个建筑物都有避雷措施

首先，避雷针的保护是有一定范围的，超过保护范围的建筑物需要通过增加多个避雷针来保护。其次，不要单独使用避雷针，把避雷针和消雷器联合使用，形成避雷带和均压网，再连接引流线，会起到更好的防雷作用。

以上防雷措施可以起到降低雷点大小的作用，有效避免发射台站设备受损的情况发生，是直击雷防护的有效措施。

3.2 防范感应雷的措施

感应雷的防护一般包括：电源系统的防护、天馈信号系统的防护、计算机网络系统的防护及接地等。不同系统的防护，有不同的位置以及不同的防护等级。

3.2.1 电源系统的防雷措施

据统计，在感应雷的损害中，很多损害都是由电源感应导致，会破坏小功率中短波发射台站的电压设备。因此，在感应雷的防护措施中，电源防护是基础。如果电源防护没有做好，其他防护是没有效果的。在很多雷击事件中，能够看出电源的防护是最重要和最基本的。保护电源需要选择合适的设备，还要多种防雷器的配合使用。根据SPD类型的不同，有关电源的保护分为四个不同等级。第一等级的防雷措施所依据的原理是分级泄放，具体的操作是在总配电箱端增加一个电源三相第一级高能量防雷器SPD1模块，可以有效泄放雷电。第二等级防雷措施是在发射台站的发射设备配电柜中，装上一个电源单相第二级防雷SPD2模块。第三等级防雷措施是在发射台站的发射设备开关前端装上一个电源第三级防雷SPD3模块。第四等级防护措施是保证室内设备使用的插座具备一定的防雷功能。

3.2.2 网络信号系统的防雷措施

网络信号系统遭到雷击的原因主要有：（1）雷电发生时会产生巨大的瞬变电磁场，使发射台站内的金属环路内产生感应雷电流，造成广播信号的波动；（2）雷电击中避雷针时，在雷电流对地泄放时，会对网络金属环路产生电磁脉冲，产生过高的电压。

发射台站中机房的防雷措施为网络交换机防护。具体的操作措施是在端口前部分安装一个防雷器，是雷电入侵波在端口处泄放，使端口免于雷击，保护端口。电脑和交换机等一些设备的传输率与速率是不同的，不同的传输率与速率需要采用不同的防雷器，有单口百兆和千兆的网络防雷器。

3.2.3 天馈信号系统的防雷措施

天馈信号系统防雷分为两种：（1）室外引入线防雷。室外引入线是发射设备中的电源线、馈线、信号线、通讯线等各种线路。这些线路长时间在空气中暴露，外面的保护层极易腐化，导致其防护功能大大降低，在雷电产生时容易感应雷电，一定要有好的保护措施。具体措施为保证引线两端与大地保持良好的接触和用有屏蔽的引线把感应电接入地下。（2）室内设施的防雷。首先，铺设好地网，室内与室外都要连接好地网。其次，按照《电子设备雷击保护原则》的内容，用防雷保护元件保护电子设备。最后，发射台站内机房的电源接地和工作电路接地等要保持一致，与可靠的电器连接在一起。

结束语

小功率中短波发射台站一般都建在地势高且比较空旷的地方，在这样的地理环境中，在加上不可控制的雷雨，小功率中短波发射台站很容易受到雷击，不仅会导致发射台站的设备受到破坏造成经济损失，有时会导致发射台站无法正常运行。因此，小功率中短波发射台站的防雷问题是一个重大的任务，也是一个复杂的工程。要掌握防击雷电的原理，还要运用现代先进的防护雷电的设备，根据不同的雷电类型，不同的情况，做不同的防雷措施，进而达到有效的防护雷电，降低雷电袭击的影响，保障小功率中短波发射台站正常运行。

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[3]马喜梅,方进.中小功率短波台站天线的工作原理及实际运用[J].西部广播电视，2016（04）：228.

审稿人：严志刚 内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台 正高级工程师

责任编辑：王学敏

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2096-0751（2017）06-0022-03

谢 琼 内蒙古新闻出版广电局监管中心 助理工程师