任普民

摘要：雷電災害一直是危及廣播電視高山臺站安全建設的主要因素，如何能夠有力地保障廣播電視高山臺站的安全運行成為臺站所關心的重點問題。本文簡要探討了雷擊的危害性，對廣播電視高山臺站遭受的雷擊過程進行了具體分析，并結(jié)合個別典型的防雷實踐案例，提出了幾點防雷減災的相關策略，希望給廣播電視高山臺站的安全工作提供一些有價值的參考。

關鍵詞：廣播電視高山臺站 防雷減災 措施 技術應用實踐

隨著國家經(jīng)濟實力的不斷加強，各個廣播電視高山臺站的技術和設備也得到改進，每個站臺承擔的無線電波信號傳輸?shù)娜蝿找仓饾u增多，但新型的設備必須采用高強度的電壓才能滿足其使用條件，但新型設備對雷電的承受能力弱，而且由于高山臺站所處的地理位置較特殊，室外線路多，遭受雷擊的概率也增大，因此開發(fā)有效的防雷技術具有重要的研究意義。

一、雷電的成因及其危害性

由于空氣對流過強而產(chǎn)生的瞬間放電過程就會產(chǎn)生雷電，一般出現(xiàn)在積雨云中。產(chǎn)生雷電時會伴有最高可達30萬安培的強大電流和沖擊力，對人類、建筑和線路等都能產(chǎn)生巨大的破壞。雷擊的方式有很多種，直擊雷、感應雷、球形雷等等。以感應雷來說，感應雷是直擊雷過后表現(xiàn)的二次雷電效應，其具有的靜電作用和電磁感應能夠讓地表有限區(qū)域內(nèi)附上反向電荷，由于電流分散過程中的電阻較大，導致部分區(qū)域產(chǎn)生高電壓。這些電量能夠通過電線和房間內(nèi)的通道等方式導入室內(nèi)，從而損壞室內(nèi)電子設施。通常感應雷強度不高但產(chǎn)生幾率大，直擊雷只有擊中地面時才能造成破壞，而且破壞范圍小，感應雷能夠被傳導到更大范圍進行連續(xù)破壞，因此感應雷更具有危險性。 雷電還可以通過電磁脈沖的方式對人們的財產(chǎn)和安全產(chǎn)生危害，表現(xiàn)為電磁輻射危害、電流還和電磁波危害等。其中最為嚴重的是電磁輻射帶來的電磁干擾現(xiàn)象，它能夠直接造成所有設備的損壞，引起巨大的工作損失。

二、廣播電視高山臺站的雷擊過程分析

雷擊對廣播電視高山臺站的破壞途徑可以通過圖表示：

雷擊產(chǎn)生的電磁輻射能夠破壞廣播電視高山臺站的通電線，從而干擾站內(nèi)的電子設備。在站內(nèi)的避雷針等防雷措施受到雷電的擊中后，隨之出現(xiàn)的超強電流也能帶來大范圍的破壞。同時廣播站的電子信號發(fā)射系統(tǒng)一旦受到幾千安培的電流所帶來的電子輻射就能夠瞬間失靈。據(jù)統(tǒng)計，具體主要表現(xiàn)為以下的幾種破壞：

第一，電力線感應雷引起設備的損壞。即使在電線中安裝了各種避雷裝置，但廣播臺的地網(wǎng)電阻通常超過10Ω，甚至達到30Ω，因此在電線里的殘余壓力還是很高。像220V低壓氧化鋅避雷器在1.5KA時殘壓為1.3KV，若考慮10Ω的地網(wǎng)電阻上的壓降，電源線上總殘壓為Uz=1.3KV+1.5KA×10Ω=16.3KV，設備由于不能夠承受如此大的電壓而被燒壞。

第二，地網(wǎng)反擊導致信號發(fā)射電源體系故障。當雷電流為100KA（出現(xiàn)概率為20%）時，在地網(wǎng)電阻為10Ω時，地網(wǎng)電壓能夠到達100萬伏。使用單獨接地線的電源變壓器距離較遠，在小范圍內(nèi)可能產(chǎn)生設備表面向電源放電的反擊情況。如果在這時使用避雷器，那么雷電電流產(chǎn)生的各種能量能逆向破壞電源；

第三，直擊雷被導入室內(nèi)造成破壞。直擊雷能沿著臺站內(nèi)的接地線進入機房，由于設備的耐壓性遠遠不夠從而造成設備的損壞。

三、廣播電視高山臺站防雷減災的策略

（一）建立完善的接地系統(tǒng)，進行地網(wǎng)的等電位連接

廣播電視高山臺站主要建立在擁有大電阻的山頂上，接地系統(tǒng)環(huán)境較差。據(jù)研究可以利用加大地網(wǎng)面積和采用角鋼等耐腐蝕的鋼材作為地網(wǎng)接地體，降低其間的電阻從而保證地網(wǎng)的長久連通性，同時可使用一些能降低電阻的物質(zhì)保證廣播站的安全。但接地網(wǎng)必須要短，因為長度越長會導致電阻越大。假如高山臺站的每種接地線的帶點都能相同，那么總體電位差大約為零，從而達到了保護的效果。

（二）建立多層安全保護措施，進行防雷實踐

把雷電通過地網(wǎng)傳導到大地是防雷的有效措施。實踐得出，由于雷擊電量的過于強大，必須要采用多層安全保護措施。首先，可以將室外變壓器轉(zhuǎn)移到站內(nèi)，這樣能夠有效降低變壓器受到雷擊的概率。再者，需要在高壓變壓器的出入線端口安裝高壓變壓器的保護裝置成為第一層保護，再通過在電柜端口安裝穩(wěn)定電壓的裝置作為第二次層保障。最后在所有核心設備的端口安裝電源浪涌保護器成為第三層安全保障。

（三）學習借鑒成功的防雷措施，加強廣播電視高山臺站的安全系數(shù)

以稷王山廣播電視發(fā)射中心為例，其位于高一千多米的稷王山頂，該站臺負責著大量電視節(jié)目的信號傳輸任務，是山西非常關鍵的傳輸臺站。經(jīng)過幾年的改造目前稷王山廣播電視發(fā)射中心在防雷減災方面獲得了很好的成效。一方面，其對于地網(wǎng)進行了等電位連接的改造，并在電阻較大的地方填充了降阻劑，大大減少了設備被破壞的概率。另一方面，稷王山廣播電視發(fā)射中心將室外電線轉(zhuǎn)入室內(nèi)，并用高壓電纜線替換掉原來的低壓電線，并在變壓器上安裝避雷線，高效的減少了感應電壓對電子設備的損害，并使用GD型廣電機房專用大功率穩(wěn)壓電源對站內(nèi)設施進行了保護，為了防止下雨時出現(xiàn)設備裝置生銹老化現(xiàn)象和接地線損壞等情況出現(xiàn)，因此工作人員往往在出現(xiàn)雷雨天氣之前對防雷設備進行安全監(jiān)測和維護，在設備上灑點鹽水，努力保持廣播站內(nèi)的所有范圍的測量值達到標準。再配上一些開關類的輔助保護措施，其一年間曾三次有效的應對了強雷擊的災害，總體來說工作成效很明顯，值得各廣播電視高山臺站借鑒和學習。

四、結(jié)語

總而言之，防雷工作必須要被認真對待，現(xiàn)在尚且沒有能夠完全防止雷電災害的技術和設備出現(xiàn)，因此要從各方面加強安全保護措施，同時要提高工作人員的安全防范意識，在日常要注意加強設備的維護和保養(yǎng)，不斷研究防雷技術，利用科技的手段去減少自然災害引起的破壞，保證廣播電視高山站臺的正常運營。

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（作者單位：內(nèi)蒙古烏蘭察布廣播電視臺）