唐金荣
摘要:随着本文对发射台站中设备遭受雷击形式做出简要说明,从分析接地电阻偏高原因、落实现场勘查、降低接地阻值、完善接地网制作流程四方面阐述具体的防雷接地有关措施的应用。
关键词:发射台站;广播电视设备;防雷接地;措施
广播电视设备的发射台站通常置于高山,环境复杂,同时受到树木、岩石、地质等影响,导致接地电阻和防雷要求不符。为妨碍发射台站遭受雷击,需要将设备稳定性提升,按照其所处环境,采取有效的防雷措施,保证其使用功能正常。
一、雷击种类介绍
雷击主要指物体受到瞬间高压的作用,体内瞬间流过冲击高压,导致强电流流过,直接对机房设备造成损坏。研究表明,当雷击电流>2.O×104A时,地感电压>6000V。发射台站中的设备元件通常额定电压在700V左右,因此,雷击电压远远超过元件额定电压,造成设备损坏。雷击形式主要有两种:第一,直接雷击,这种雷击情况对发射台站中的设备、地面物体等能够产生摧毁性打击;第二,感应雷击,这种雷击方式主要是带电云层产生静电感应,导致地面特定范围产生异种电荷,使设备遭受雷击。
二、发射台站广播电视设备防雷接地措施
接地措施主要是防雷工程施工过程采取的保护措施之一,合理应用接地技术能够有效预防雷电直击和感应雷击,与此同时,还能预防其他电波的入侵,将雷击电流顺利排到大地中。
1.分析接地电阻偏高原因
发射台站遭受雷击,主要原因为接地电阻偏高,因此,在使用防雷措施时,需要找到影响接地电阻偏高的原因,才能解决问题。主要有两方面原因:第一,发射塔周围土壤实际电阻率偏高。在部分山区中,常存在大量岩石,安装发射台站过程施工较为困难,可能将其设置在高电阻率的区域,导致设备的接地电阻较高。第二,发射台站周围土壤较为干燥。由于发射台站所处环境因素影响,可能遭遇干旱气候,导致土层变厚、土质变硬形成砂石,此时,土壤当中缺乏离子,导致导电性较弱,提高其电阻率,进而对接地电阻造成影响。
2.落实现场勘查
在安装发射台站的防雷接地装置时,需要对施工现场展开全面勘测,测量安装接地网的具体位置,按照发射台站区域地形、土质、环境等特点,优化接地装置的设计。保证设计和实际需求相符,高效施工。
3.降低接地阻值
防雷接地的主要措施之一为降低接地阻值,具体可使用如下四种方式:
第一,增加接地体埋深,结合发射台站周围土壤性质,测试接地体特定埋深的阻值,当埋深达到一定高度时,土壤电阻率会随之降低,进而降低接地电阻。
第二,合理增加设备、大地二者接触面积,理论上大地固有介电系数、电阻率等为恒定值,此时,接地电阻、地网电容二者为反比关系,即,同时,接地网的电容和接地面积之间也为正比关系,即,接地网的面积和接地电阻之间为反比关系,即,可以看出,将接地网实际接地电阻适当减小,或者增加接地网的电容和面积均可将接地阻值降低。
第三,将接地体周围的土质进行更换,使用黑土或者粘土等将发射台站接地体周围的土壤进行更换,更换范围为以接地体为中心,半径为0. 5m区域,同时,将接地体位置1/3处高电阻率的土质、岩石等进行更换,有效降低接地电阻。
第四,合理使用降阻剂,在接地体周围,使用降阻剂等同于将接地体的尺寸增加,实现将周围土壤的电阻率降低。为保证降阻效果,主要将降阻剂应用在小型的接地网和集中接地区域。当前,主要使用的降阻剂类型有两类,其一,物理性质降阻剂,分为石墨模块、膨润土和导电混凝土等,使用过程通过将接地体的直径加以扩大,将接地电阻降低。其二,化学性质降阻剂,主要使用硫酸铜、氯化镁、硫酸铵和氧化钙为材料,掺加生石灰和水泥等材料,形成具有渗透能力的离子流,降低接地阻值。
4.完善接地网制作流程
在防雷措施的应用过程,接地网的制作为重要环节,制作过程可使用新型材料如:铜包钢地极、石墨降阻剂和低阻模块等。将发设台站的机房为中心,在周围1. 5-3.Om位置,设置规格为3.Om×6.Om的矩形框,并在矩形框中挖宽0. 8m,深度为0.6-0. 8m规格的土沟。将两个长边的中间连通,使用长度为2. 5m,型号为L5,规格为5cm×50cm×50cm的镀锌角钢,将其打入在沟底部交叉位置,打入数量为6根,用作垂向接地极。之后使用型号为4号,规格为4cm×40cm的扁钢连通6个角钢,以焊接方式连接,作为防雷装置的水平接地极。最后使用型号4号的扁钢将接地网外部框架中间位置焊接牢固,向机房外部的墙角位置引出,保证接地网和地面高度距离为0. 3m。将接地网作为PE接地一端,之后从此处引出护套地线,面积为16mm2,沿墙边向室内穿进,和机房当中相等电位的接地体成排汇集。
此外,当发射台站的机房是新建、翻建等形式,还可使用混凝土柱,将其内部设置钢筋,作为接地装置。混凝土柱当中需要包含>4组对称的钢筋或者对角,使用氧气焊的方式将每组钢筋、对角等焊接,并将其焊接在伸出柱面的螺纹管位置,将此作为接地一端,将引线向机房当中引入,和内部等电位的接地体并排连通,可将接地排设置于防静电的底板下方。
三、结论
总之,发射台站的防雷接地方式有多种,本质上就是将设备受到瞬时雷击产生的电流流入大地当中。因此,需要从防雷项目的施工环节处理,严格控制各個施工流程,保证设备的防雷接地措施应用合理,提高防雷效果。
参考文献:
[1]刘雪红,发射台站站广播电视设备防雷接地措施[J].民营科技,2017 (09):30.
[2]田世杰,李瑞珍.发射台站站广播电视设备防雷接地措施[J].数字传媒研究,2016,33 (01):59-61.