新建发射塔的选址和技术要求

■常熟市广播电视总台：王曙红

常熟市广播电视琴湖发射塔始建于1984年（塔高119米），发射塔为常熟百姓收听收看广播电视节目、实现省级微波中继传输等方面发挥了重要作用。经过28年的运行，发射塔已经处于“满员”或“超载”状况，无法满足原有覆盖任务及发展需求，并且塔址位于城市中心，外在形象与城市日新月异的面貌不相适应。2012年根据常熟市委、市政府对琴湖城市公园规划建设的最新要求，拟对原发射塔进行重建。

1.塔址的选择

由于常熟市区域形态特殊，城市西部有座虞山，海拔263米，城市中心环抱虞山的南、东和北。因虞山上有特殊规划要求，不能安装广播电视发射塔，所以新建发射塔只能选择在平原地址。市政府给的初选发射塔建设地块是：在琴湖地区原址重建，或在青墩塘三角墩地区尖嘴处新建。

1.1 基本的情况和要求

根据我市的“十里青山半入城”的特殊地理地貌，要使无线电信号达到最佳的覆盖效果，就是要尽可能让虞山对无线电波的阻挡达到最小，即沿虞山轴线走向选择发射台台址，是最佳的选择方案。根据我市的市域面积，要满足电视信号对全市的覆盖，则无线电视信号的覆盖半径需达到22公里。由于现在城区普建高楼，楼房建筑一般为三十多层高度近百米，要达到良好的电视覆盖效果，考虑到我电视发射机（分米波段）的发射功率为1千瓦，则电视铁塔的高度需达180多米，广播电视发射天线挂高不低于150米，微波天线挂高115米。

1.2 两地电视发射覆盖情况的对比

1.2.1 琴湖原地

现在琴湖原址的电视发射塔，因当初建台时考虑到了虞山阻挡的问题，所以塔址选择了在虞山轴线的走向上，因此虞山阻挡形成的接收死角是在大义、王庄乡的部分地区（如图1绿线内的虞山西部区域）。

图1

1.2.2 青墩塘三角墩尖嘴地区

青墩塘三角墩尖嘴地区，由于此地位于虞山轴线的北面，所以在这里电视发射，受虞山阻挡而影响电视接收的地区将大大增加，将影响到大义、王庄、冶塘、练塘和张桥等地区（如图2红线内的虞山西部区域）。

图2

1.2.3 两地选址对微波路由的考虑

新建的电视塔，为最大限度不影响城市的建设，要求微波天线的架设高度不低于110米。经过测量，这两个地址基本上都不存在微波路由的阻挡问题。只是在青墩塘三角墩地址，由于该地目前周围已有高楼建筑，低于100米时微波路由的选择，有更多的限制。

1.3 电磁环境因素的影响

广播电视发射塔的建设，必须对建设所在地进行电磁环境卫生的评估，我国《环境电磁波卫生标准》(GB 9175—88)要求：“新建、改建或扩建电台、电视台和雷达站等发射天线，在其居民覆盖区内，必须符合‘一级标准’的要求”。在琴湖原址进行铁塔重建，由于该址自1984年启用以来有二十多年的历史，已取相关各界的认可，和政策执行的延续性。发射塔原地升高重建不仅提高了广播电视信号在市域的覆盖效果，而且也改善了附近地区的电磁环境。在城区重新选址建广播电视发射塔，由于现在城市建筑比较密集，已难于找出一块理想的地方，新建塔址其附近的居民会因电磁影响等民生问题而提出异议，选址会面临各种各样的困难。

1.4 水、电基本设施的配套建设

重建电视发射塔，必须保证相应的基础设施和条件，特别是广播电视发射设施必须要保证市电两路独立供电以及用水的正常供给。在琴湖原址进行重建，这些基础设施建设方面有着相应的有利条件，可节省相当部分的经济费用，若选择在青墩塘三角墩尖嘴地区，则相应的市政建设费用将大大增加。

所以，我们认为选址在发射塔原址南偏东约380米处新建广播电视发射塔（原塔地理位置：东经（E）：120°45′16″；北纬（N）：31°38′20″；新塔地理位置：东经（E）：120°45′21″北纬（N）：31°38′07″）是较为理想的方案。

2.发射塔的专业设备安装要求

广播电视发射塔的建设位置和塔的高度，必须满足电视覆盖和传输电路的技术要求，新建发射塔塔址初步定于琴湖南岸距发射塔原址380米处（建设报告为“原址重建”），发射塔高度为180米。发射塔符号当地无线电管理委员会有关规定，并报常熟市自然资源和规划局保护微波路由通道。发射塔（钢结构）的使用年限不低于30年，满足今后十五年之内所需安装的广播电视天线，防震等级宜高于当地地震烈度等级。

发射塔桅杆部分，需满足安装两副三层四面垂直极化双偶极子调频天线、一副四层四面VHF波段偶极子天线，和四副三层四面垂直极化偶极子（面包板）U波段天线；八根4英寸空气绝缘电缆。

因设计使用4英寸空气绝缘电缆，考虑电缆铺设施工的要求，发射塔的馈线（架）走向设计应同机房的馈线出口相对应，应使电缆路径最短，拐弯最少，并电缆沿线设有电缆固定架。

发射塔配置供上下塔用的电梯、安全梯子、扶手。在发射塔120米、140米和160米处，设置有操作、休息平台，操作平台处有电源供给，并设有消防设施。

发射塔应配置航空障碍物标志灯，并配有夜间照明；发射塔避雷针保护角应满足发射塔上的所有设备，应有良好的防雷接地系统。

发射塔控制区域内辅房面积约3000平方米。

3.天线的安装需求

新建发射塔为满足地面电视、调频广播、微波的发射和接收，发射塔的桅杆部分和平台，需加装天线：

1、发射塔高120米处平台，平台架构和空间需满足微波（Φ3m抛物面）天线（座设）的架设。在这一平台需设计架设3面微波抛物面天线：苏州方向、张家港方向、南通方向的天线各一面。天线的架设需满足天线调节的水平方向和垂直方向的自由度（45°角），并留有安装挂设天线的空间。

2、发射塔高度120米至140米间，设计安装电台调频主、备发射天线三层四面垂直极化双偶极子天线两副，（单件尺寸：1700mm×2400mm×800mm，重量：50kg）。

3、发射塔高度140米至160米，安装电视中心V波段7频道发射天线，四层四面偶极子天线（单件尺寸：1300mm×2800mm×500mm，重量：20kg）。

4、发射塔高度1 6 0米至1 8 0米，安装电视中心U波段发射天线四副。拟安装偶极子（面包板）天线，安装方式为4（面）×3（层）。（面包板天线单件的尺寸为：1070mm×700mm×800mm，重量：7kg)。

5、发射塔高度190米处，安装桅灯、避雷针。

6、馈线系统在发射塔上的固定方式，必须适应外界温度变化时，由于塔体和馈线的材料不同而引起的长度变化。馈线采用馈线夹进行固定，使馈线自身平直。发射塔到机房之间以及其它悬空地段（如垂直爬梯、水平过桥等），采用馈线支撑架。相邻两个固定点的距离，垂直敷设为2m；水平敷设时为1m。

图3

图4

4.辅房建筑的技术要求

技术用房的基础要求，机房须建在干燥区域，采取相应的保温、防冰冻等措施，有条件的应设立双层窗户和封闭式外走廊，室内门窗应具有良好的密封性，门窗均加装纱网，防虫、防蚊蝇进入室内。技术用房设外开双扇门，宽度不小于1.4米，技术用房的墙、窗、门等的金属部分必须连接到建筑接地，墙内应铺设金属屏蔽网。技术用房铺设防静电活动地板，并考虑加装隔音和电磁屏蔽措施。

机房净高不应小于3.2米，地面标准荷载为6000N/m2，发射机房的天花板顶部为阁楼（高度2.2米），微波机房地面标准荷载为12000N/m2，机房基础与发射塔基础之间要保持一定距离，应考虑荷载传递影响。

屋顶结构和强度需考虑安装两面直径为3m的卫星接收天线的需求。机房房的屋顶应采用适当的隔热和保温措施。屋顶应满足人上屋顶维修设备的考虑。屋顶部构造设计必须考虑满足安装架设通向发射塔的天桥和馈管架的需求，并有防雷接地和防水及防渗漏措施。

技术用房配电设施要求，应有两路独立的交流供电，采用UPS电源专用线路，建筑设计上应上、下桥架预留铺设的空间。

机房的洞孔预留，发射机房（发射塔桥架方向）天花板上30cm处设计预留80cm×30cm馈管出口；各机房天花板上3 0 c m墙壁上设计预留30cm×15cm上桥架出入口.馈管入口应与发射塔馈线架相对应，馈线入口处应用密封防护设施，防止雨、水、风、雪、霜、雾进入。机房通往室外的沟槽、孔洞在穿墙处均应做防鼠措施，安装密封或加装较密的鉄篦子。

5.供电水系统

根据广播电视供配电要求，应保障发射台站市电两路独立供电电路，系统设备24h（小时）供电，电源容量为200KVA×2。供电系统的设计，应按《工业与民用供电系统设计规范》GBJ52-83及《低压配电装置及线路设计规范》GBJ54-83等有关规定执行。

控制室及各机房设备应采用UPS专用供电系统，设置配电控制装置。由变电室敷设二路380/220V三相四线式专用送电线路到UPS机房（一主一备），在专用送电线路上严禁增挂其他负荷。UPS机房分两路将380/220V三相四线式专用送电线路，分配至各机房。

机房、控制室及辅助用房的照明和墙上电源插座的电源线路，由变电室另外敷设。各技术用房和辅助技术用房应按需要配置交流220V、380V电源插座。照明系统宜分正常照明和事故照明两个系统，机房、控制室应设事故照明灯。事故照明电源可由控制室UPS电源引出，事故照明灯宜采用节能灯或LED灯。

发射塔照明（及亮化）系统及用电容量需另外设计考虑容量和铺设。

同当地有关部门联系，保障系统的生活用水、道路通达和通信电话线路。

6.机房设施的防雷措施

机房建筑的防雷应按照《建筑防雷设计规范》GBJ57-83的相关规定执行。交流、直流电力设备接地设计，应按《工业与民用电力装置的设计规范》GBJ65-83的有关规定执行。电力线路和设备的防雷，应按《电力设备接地设计技术规程》SDJ8-79的有关规定执行。进入机房的供电线路，必须在两端装设低压阀型避雷器。电缆两端铅护套、钢带应焊在一起，并与机房接地母线联接，作为防雷的二次保护。机房内，所有不带电的金属构件都要与接地母线作可靠的联接。在机房顶部应设置防雷匀压带和匀压网，并与建筑的接地体可靠连接。

馈管（波导管、电缆）外皮，在发射塔或铁架的上下两端，应与金属结构连接，在机房进口处与接地体连接。

联络电话线的防雷，应按《工业企业通信接地设计规范》GBJ79-85的有关规定执行。

7.接地系统

有关电力变压器及电气设备的接地系统的设置，应按《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ32-82等有关规定执行。

机房的工作接地系统、保护接地系统和防雷接地系统应分设接地体，并且将三个接地体汇接为一个总接地系统。一个接地系统的接地体装置不应少于两组（建议四组）。两组接地体装置之间的直线距离不宜小于40米。

机房与发射塔，应合设一个接地系统。发射塔接地系统的接地电阻，不应大于4Ω。

机房系统的接地体，应围绕发射塔或建筑物做成闭合环路。同时增加由闭合环路向四周辐射的接地体，以均衡地电位。接地体埋深不应小于1m，所有连接点都要焊接（电焊或气焊），焊接时搭接长度不可小于扁钢宽度的两倍。接地网与机房接地母线，通过机房预埋接地扁钢联接，在机房应用螺栓联接，以备测试地阻。

图5：接地引入线连接示意图

图6

房屋地面下敷设用扁钢交织成边长为1m的方格网，网格上每间隔3m的交叉点焊接牢实。垂直接地体的长度为1.5m～2.5m。垂直接地体的间距为其自身长度的1.5～2倍。当垂直接地体埋设有困难时，可设多根环形水平接地体，其彼此间隔可为1m～1.5m，且应每隔3m相互焊接连通一次。

接地体应采用镀锌钢材或铜材，并作防腐处理，其规格要求如下：

钢管 Φ50mm，壁厚应不小于3.5mm

角钢 应不小于50mm×50mm×5mm

扁钢 应不小于40mm×4mm

接地汇集线一般设计成环形或排状，材料为铜材，其截面积应不小于120mm2，也可采用相同电阻值的镀锌扁钢。

发射塔选址，经常熟市广播电视总台情况说明和专家论证，经市委、市政府相关部门确认，拟定了常熟市沙家浜路以北，琴湖路以东为本项目的建设场地。发射塔桅杆部分设备需求、辅房电力和基础建设等需求方案，也根据使用部门和总台的讨论确定。整个新建发射塔工程接下来进行可行性深化设计、招标建设，我们将迎来一个崭新的地面广播电视发射系统工程的建设时期。