广播电视发射系统雷电防护分析

1天馈线路侵入及解决方法

天馈线侵入即雷电通过广播电视发射机的天馈线系统侵入到广播电视系统中。由于天馈系统大多安装在铁塔上，引入雷击几率很大。我们台利用高低通滤波器组合避雷器，可以对天馈线路防雷起到一定作用。我们知道雷电电流冲击波的主要能量大约在40kHz以下频率，而广播电视信号频率分布在几百千赫至几百兆赫以上频域，根据这个原理，我们可以利用高低通滤波器将雷电冲击波和有用信号分开，低频雷电冲击波直接入地，广播电视有用信号正常通路发射。在一定程度上解决了天馈线路雷电侵入的问题。

2信号线路侵入及防雷方法

信号侵入即雷电通过信号线侵入到广播电视系统中。在当今广电系统中，信号放大器、卫星接收机、信号解调器、光端机以及计算机、电话等信号传输往往使用的是同轴电缆进行传输，当雷电产生电磁脉冲时，会在导体中产生交变电磁场，使导体中的感抗和容抗发生变化，从而会产生电位差，这种电位差会对广播电视设备形成强烈干扰，并会形成驻波，严重时往往通过接口处形成过电压从而损坏电器设备。对此种雷电侵入我们采取的办法一是加强对电缆的屏蔽，保证电缆外金属皮有良好的接地，二是通过信号隔离避雷器进行信号与雷电通道分离，在电缆输入端和电缆输出端加隔离器，截断雷电波的侵入，保证了广播电视各系统的信号线路防雷安全。

3电源线路雷电侵入及解决方法

电源防电，一直是我们解决防雷问题的重中之生，之前我们说过，雷电电流冲击波的能量主要集中在40kHz的低频段，我们现在的供电电路不管是220V还是380V，其工作频率是50kHz。如果有雷电发生，所产生的较大的能量波谐波分量就会比较容易与附近的供电电路发生耦合谐波，特别是我们一般的发射台站都建在高山上或空旷地带，交流电网分布面积比较大，雷电电流的冲击波比较容易从电源线路进入供电系统，强大的电流会瞬间破坏电器设备的电源系统甚至破坏整个发射系统。对于电源线路的防雷，我们采取在电源配电室变压器次级、机房配电柜及发射设备电源进线处并联三级三相、单相电源保护器，把电源进来的雷电进行多级分流，分别引导入地。电源系统三级保护的基本要求分别是:第一级就采用高能量防雷器，防雷击电流不小于100kA,响应时间不小于100ns；第二级采用过压保护器，可随最大放电电流40kA，响应时间不大于25ns；第三级采用浪涌吸收精细过压保护器，可承受放电电流5kA，响应时间不大于25ns。如果电源有雷电冲出波侵入发生时，电源配电室高能量防雷器避雷器会首先启动，避雷电阻瞬间会降至短路状态，雷电电流会经过避雷电阻分流入地，保证后面设备安全。如果还有雷电冲击波存在，机房配电柜过压保护器随之启动，直至发射设备的浪涌吸收精细过压保护器启动，三级电源保护器可以有效的保证发射系统电源线路的防雷安全。雷电冲击波过后，各级保护器会瞬间再恢复为对地断路状态，保证设备供电正常。

4直击雷的预防

现在大多数广播电视台的发射和接收设施都安装在高山或铁塔上，所以会受雷电的直击的概率比较大。通常我们会在发射塔上安装一根避雷针，通过避雷针把闪电吸引到接闪器上，然后利用地线把闪电的电流冲击能量导入地下，从而保护了避雷针周围的建筑物。汤原县广播电视发射塔上的避雷针可以有效保护避雷针高度向地面幅射45度以内的建筑物及建筑物内的各种设备，但设备也必须安装相应的电子避雷器。为了达到引雷电入地的目的，应尽量减小发射铁塔的地网阻值，对地阻值必须＜4Ω。

5地电位反击与接地

当雷电击中室外避雷针(发射塔)时，闪电电流会在避雷针的接地连接处产生瞬间的高电压，对附近的公共接地极放电，把闪电的瞬时的高压引向公共接地的设备，造成室内的设备损坏，这种现象称地电位反击。因为当避雷针引雷电入地时，会在接地处产生1kv以上的冲击过电压，而大地的冲击击穿场强平均值约为600kv/m，因此在接地体3m以内的大地会产生新的冲击电流，会与更远处的设备接地线产生电位差，从而使更远处地线连接的设备受到雷电波及。为了防止这种现象发生，我们把汤原广播电视台原有的微波站、电台、电视台的机房及发射塔、和配电室的各种工作地、保护地等系统连接成一个接地网，做成一个等电位，变为一个整体，从而使当闪电电流入地时，大家共同升高，避免形成电位差造成地电位反击。要想达到良好的防雷效果，接地质量十分重要，如果接地不好，轻则会降低设备的可靠性，损坏机器设备，重则会并涉及到人身生命安全。各种接地线与地网必须保证可靠电气连接，焊接点要进行防锈处理。汤原广播电视台机房在做地网时，添加使用GDSZ系列高效降阻剂，达到降低接地电阻的目的，地线是选用：100mm×0.3mm型号的宽铜带，安全地线选用：4mm扁铜，其长度绕发射机机房一圈，共同接入公用地网。另外在发射机房中，还会有许多与发射机相配套的设备，如发射机箱、配套设备等的外壳均要与地线相接，接地电阻控制在4Ω以内，应避免发射机地与其它设备地电压不同，保持电压一致，否则有电位差。标准的安全地线对机器设备和操作者都可以起到安全保护作用。

虽然防雷电技术在不断的发展，但是雷电的偶然性和不确定性使我们不可能完全免除雷电的伤害，尽可能的提高我们的技术能力和手段把雷电伤害减少到最小程度，是我们广播电视技术人员永远的目标。

作者:蒋文铮 徐士程 单位:黑龙江省汤原县文广新局

参考文献

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[2]沈香敏.广播站防雷系统关键技术探讨[J].数字技术与应用.

[3]孙腾发.广播电视网络防雷技术浅析[J].西部广播电视.