電視發(fā)射塔防雷措施

方案設計

一、直擊雷防護

（一）發(fā)射天線(xiàn)塔和建筑物防雷措施

無(wú)論廣播電視發(fā)射臺或微波站都設有發(fā)射天線(xiàn)或天線(xiàn)塔，一般鐵塔和天線(xiàn)位置是臺站地面建筑的最高點(diǎn)。天線(xiàn)塔本身既可成為防雷的避雷塔，也可能變成“引雷器”或產(chǎn)生感應雷的導體，因此，它是臺站防雷的第一關(guān)。

（1）按照國家94年頒布的《建筑物防雷設計規范》（GB50057—94）及其它標準設置好天線(xiàn)塔避雷針。鐵塔接地網(wǎng)形狀，密度可根據地形、防雷等級、天線(xiàn)塔種類(lèi)來(lái)設計。重要發(fā)射臺或微波樞紐站天線(xiàn)塔接地電阻要≤5歐。一般臺站要≤10歐。條件允許的臺站可安裝AR限流避雷針。AR避雷針是90年代防直擊雷的先進(jìn)產(chǎn)品，能有效降低雷擊產(chǎn)生的二次效應。

（2）認真計算天線(xiàn)塔避雷針的保護范圍并留有充分余地，當其它建筑物不在保護范圍時(shí)，可考慮設計多支（等高或不等高）避雷針保護方案。在一些地形突出的高山發(fā)射臺（站），帶雷云層又低時(shí)，天線(xiàn)塔避雷針?lè )览资怯邢薜??？刹捎迷O置避雷針和消雷器相結合的方案（消雷器在石嶺關(guān)微波站安裝后收到很好的效果），并且在房頂女兒墻、房角或利用圍墻、柵欄裝設閉合的避雷帶、均壓網(wǎng)。引流線(xiàn)應視建筑物結構和布局進(jìn)行設計。一般說(shuō)，均壓網(wǎng)格不宜大于5M。均壓網(wǎng)、避雷帶應接有多根引流線(xiàn)，在建的房屋可考慮與建筑結構內的鋼筋良好連接。

（二）一般情況下，建筑物安裝有避雷針或避雷帶、避雷網(wǎng)，但是雷電的活動(dòng)規律是，對于發(fā)生過(guò)雷擊的地點(diǎn)和入侵通道，下次雷擊時(shí)，更容易再次遭受雷擊。如果外部防雷某一個(gè)環(huán)節做的不好，就會(huì )影響整體的防雷效果。如果外部防雷不能擔負直擊雷防護的任務(wù)，那么它將是一個(gè)“引雷工程”，而不是“防雷工程”，設備反受其害。直擊雷防護的完善與否，關(guān)系到感應雷防護的基礎是否牢固。因為直擊雷防護是感應雷防護的基礎。

在直擊雷比較完善的情況下，電視臺部分設備仍然遭受雷電流的光顧，足以說(shuō)明，防雷是一項系統工程。它包括屏蔽、等電位聯(lián)結、安裝浪涌保護器等等措施。全方位的防護中，感應雷的防護不可或缺啊。

二、電視臺發(fā)射臺感應雷的防護

感應雷的防護主要包括電源系統、天饋信號系統,計算機網(wǎng)絡(luò )系統的防護，等電位連接以及接地等。根據新鄉縣電視臺發(fā)射臺的情況需求，主要針對電源和天饋,網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行防護，同時(shí)為了均衡雷電流對于設備的沖擊，等電位聯(lián)結的措施必不可少。以下是詳細介紹：

(一)電源系統的防雷及過(guò)電壓保護

據統計，雷擊事故中，從電源線(xiàn)路侵入感應過(guò)電壓損壞設備占較大比例。所以電源的防護是所以設備防護的根本和基礎條件，沒(méi)有電源的安全防護，其他的措施都是舍本逐末。鑒于電視臺有過(guò)雷擊損壞設備的先例，所以對于系統的保護理應提高些防護等級。為實(shí)現多級配合，要計算各級SPD之間的能量配合，選用合適器件，擬對電源分為四級保護，使浪涌過(guò)電壓逐級泄放入地。

A.按照分級泄放原理，第一級防雷可在總配電箱端加裝1套電源三相一級高能量防雷器SPD1：WL4L8-100KA（模塊），使大部分雷電能量在此泄放。共計1套。

B.在發(fā)射設備室的配電柜內安裝1套電源單相第二級防雷SPD2：WL4L8-80KA（模塊）。共計1套。

C.在在發(fā)射設備的開(kāi)光前端安裝1套電源第三級防雷SPD3：WL4L8-40KA。共計1套。

D.室內所有設備的插座全部更換為具有防雷功能的插座作為第四級防護SPD4：WL2206-20KA.預計15套以上措施將有效防止雷電流從電源線(xiàn)路上侵入并損壞設備。但是不能保證計算機網(wǎng)卡等信號方面的雷擊的發(fā)生。所以，還需要進(jìn)一步對網(wǎng)絡(luò ),天饋信號系統的線(xiàn)路進(jìn)行防護。

(二)網(wǎng)絡(luò )信號系統的防雷與過(guò)電壓保護

雷擊發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的巨大瞬變電磁場(chǎng)，在1Km范圍內的金屬環(huán)路內均會(huì )產(chǎn)生感應雷電流，另建筑物在避雷針（帶）接閃雷電時(shí)，在雷電流通過(guò)防雷引下線(xiàn)對地泄放同時(shí)，也會(huì )對建筑物內的網(wǎng)絡(luò )金屬環(huán)路產(chǎn)生雷電電磁脈沖，形成線(xiàn)路感應過(guò)電壓，易造成終端設備端口的損壞，嚴重影響網(wǎng)絡(luò )系統的正常運行。

機房?jì)鹊男盘柗览字饕轻槍W(wǎng)絡(luò )交換機的防護，網(wǎng)絡(luò )交換機根據端口的不同分為千兆交換機和百兆交換機，千兆端口采用千兆網(wǎng)絡(luò )信號防雷器，百兆端口采用百兆網(wǎng)絡(luò )防雷器，分別串接在交換機端口的前端，使雷電入侵波在端口前端通過(guò)防雷器泄流入地，保護端口的安全。

電腦、交換機等的網(wǎng)口根據傳輸率速率的不通分別采用單口千兆網(wǎng)絡(luò )防雷器和百兆網(wǎng)絡(luò )防雷器進(jìn)行防護。

網(wǎng)絡(luò )信號的防護措施及產(chǎn)品選型如下:

A.在編輯室的24口網(wǎng)絡(luò )交換機前端串接帶有兩級防護的網(wǎng)絡(luò )防雷器WLJ45-E100M/24，共計1套。

B.計算機單機的雙絞線(xiàn)線(xiàn)路上可在網(wǎng)卡的水晶頭前端串接單口網(wǎng)絡(luò )防雷器WLJ45-E100M。共計16套。

(三).天饋信號系統的防護

1.室外引入線(xiàn)防雷措施

室外引入線(xiàn)是指臺（站）內各種發(fā)射設備饋線(xiàn)、吊饋管的鋼絞線(xiàn)及波導固定架、鐵塔過(guò)橋和塔燈電源線(xiàn)、各類(lèi)管道、各種視音頻信號線(xiàn)、通信線(xiàn)等。在雷電天氣，引線(xiàn)外皮很容易將感應雷或感應電壓引入機房，必須采取措施進(jìn)行電氣阻塞。

（1）保證饋管兩端良好接地。饋管在進(jìn)入機房前，外皮還要就近與地網(wǎng)連接，吊饋管鋼絞線(xiàn)、固定架、過(guò)橋每隔一定距離逐點(diǎn)接地。

（2）各種引線(xiàn)要使用屏蔽電纜，進(jìn)入機房前屏蔽層應就近與地網(wǎng)連接。引線(xiàn)較長(cháng)或條件允許時(shí)，進(jìn)入機房前水平埋入地下，長(cháng)度最好在10M以上。若無(wú)屏蔽電纜，可將引線(xiàn)穿入鐵管，按上述要求埋入地下。引入機房的電纜中如有不使用的芯線(xiàn)，也應在兩端良好接地。

2.室內設施的防雷措施

（1）機房?jì)雀鶕O備擺放情況，用銅皮鋪設地網(wǎng)，通過(guò)多點(diǎn)與室外地網(wǎng)良好連接，從而營(yíng)造等電位環(huán)境。

（2）根據國標GB7450—87《電子設備雷擊保護導則》和實(shí)際情況，科學(xué)的、有重點(diǎn)的采用防雷保護元件對電子設備進(jìn)行保護。

（3）機房?jì)绕帘谓拥?、機殼接地、電源接地（中性線(xiàn)、零線(xiàn)）、工作電路接地、保安接地、過(guò)壓保護接地等要統一、就近與機房共用地網(wǎng)可靠的電氣連接。高山臺站把機房鋁制門(mén)窗、暖氣管、水管、走線(xiàn)架等各種導體就近與母線(xiàn)或地網(wǎng)連接。

3.等電位連接措施

電視臺的辦公樓處在180米的信號塔保護之下，遭受直擊雷的可能性極小。但是信號塔實(shí)際是個(gè)“引雷工程”，它在將強大的直擊雷電流泄放到地下的同時(shí)，會(huì )產(chǎn)生方圓20公里內的感應雷輻射。電視臺的辦公樓窗戶(hù)沒(méi)有屏蔽接地，這對于室內的設備來(lái)說(shuō)就相當于半露天了。所以室內的微電子設備，尤其是電腦的網(wǎng)卡，經(jīng)常遭受感應雷的破壞。

基于以上情況，我們首先有兩點(diǎn)建議：

1.建議我們的窗戶(hù)全部安裝金屬屏蔽網(wǎng)，以減少電磁感應從窗口侵入室內設備，最次也應加裝網(wǎng)格較密集的金屬防盜網(wǎng)，并在其連接后接地。

2.建議我們室內所以設備盡量遠離窗戶(hù)，靠近樓道的墻壁。對于躲避感應雷的危害有一定效果。

同時(shí)，還要對室內設備采取M型或者S型等電位聯(lián)結措施。這有助于消除靜電和電磁感應對設備和人的危害。該措施將用到大量的多股銅絞線(xiàn)和銅排作為等電位連接材料。

施工

在實(shí)施防雷工程過(guò)程中，嚴格遵循科學(xué)的原則和經(jīng)濟的原則，依據有關(guān)國家規范和國際電工委員會(huì )有關(guān)規范，運用先進(jìn)的防雷理論和工程技術(shù)進(jìn)行工程勘測和施工。

1.根據該工程的規模、特點(diǎn)及工期要求，分為三個(gè)階段：施工準備階段，施工階段，調試驗收階段。

2.施工準備階段

2.1設備及材料準備

2.1.1在與甲方簽訂合同后，立即安排準備所有需要的器材、工具、輔材等，并按甲方要求送到施工現場(chǎng)。

2.1.2電焊機、電烙鐵、剝線(xiàn)鉗、電工刀、水平儀、沖擊鉆、扳手、鉗子、螺絲刀等施工工具準備（常用工具）。

2.1.325mm2、16mm2、10mm2BVR銅線(xiàn)、線(xiàn)鼻子、焊條、焊錫、焊膏、絕緣膠帶、膠布、等輔材準備。

2.1.4現場(chǎng)準備

(1)根據甲方要求辦妥施工人員出入證。

(2)對施工人員進(jìn)行嚴格的安全教育。

(3)與甲方協(xié)商每天何時(shí)進(jìn)場(chǎng)與退場(chǎng)的施工時(shí)間。

(4)認真檢查施工器具的安全性和可靠性。

3.施工階段

施工階段是整個(gè)工程項目管理的核心階段，必須確保工期進(jìn)度和工程施工質(zhì)量，做到安全文明施工。

3.1執行技術(shù)規范和技術(shù)標準

3.1.3GB50174—93《電了計算機機房設計規范》

3.2電源避雷器掛墻明設，底邊距地距離根據現場(chǎng)確定。

3.3接地線(xiàn)安裝

3.4電源避雷器進(jìn)線(xiàn)安裝。在UPS前安裝電源避雷器時(shí)，先檢查和確保UPS供電滿(mǎn)載在可靠供電時(shí)間前提下，安裝時(shí)應在盡量短的時(shí)間內完成。避雷器的引線(xiàn)不宜大于0.5米。

3.5文明施工

3.5.1所有施工人員必須佩戴施工證上崗，嚴禁野蠻施工。

3.5.2每天對現場(chǎng)垃圾及時(shí)清運。

3.5.3施工現場(chǎng)嚴禁吸煙

3.5.4現場(chǎng)所有輔材及機具整齊擺放，專(zhuān)人管理。

4.調試驗收階段

4.1對電源避雷器進(jìn)行現場(chǎng)調試，使之達到最佳工作狀態(tài)。

4.2對整個(gè)工程進(jìn)行全面檢查。