電視發(fā)射塔防雷措施

方案設(shè)計(jì)

一、直擊雷防護(hù)

（一）發(fā)射天線塔和建筑物防雷措施

無論廣播電視發(fā)射臺(tái)或微波站都設(shè)有發(fā)射天線或天線塔，一般鐵塔和天線位置是臺(tái)站地面建筑的最高點(diǎn)。天線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(yīng)雷的導(dǎo)體，因此，它是臺(tái)站防雷的第一關(guān)。

（1）按照國家94年頒布的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057—94）及其它標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置好天線塔避雷針。鐵塔接地網(wǎng)形狀，密度可根據(jù)地形、防雷等級(jí)、天線塔種類來設(shè)計(jì)。重要發(fā)射臺(tái)或微波樞紐站天線塔接地電阻要≤5歐。一般臺(tái)站要≤10歐。條件允許的臺(tái)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(yīng)。

（2）認(rèn)真計(jì)算天線塔避雷針的保護(hù)范圍并留有充分余地，當(dāng)其它建筑物不在保護(hù)范圍時(shí)，可考慮設(shè)計(jì)多支（等高或不等高）避雷針保護(hù)方案。在一些地形突出的高山發(fā)射臺(tái)（站），帶雷云層又低時(shí)，天線塔避雷針防雷是有限的?？刹捎迷O(shè)置避雷針和消雷器相結(jié)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(shè)閉合的避雷帶、均壓網(wǎng)。引流線應(yīng)視建筑物結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般說，均壓網(wǎng)格不宜大于5M。均壓網(wǎng)、避雷帶應(yīng)接有多根引流線，在建的房屋可考慮與建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)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(guī)律是，對(duì)于發(fā)生過雷擊的地點(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(jié)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(dān)負(fù)直擊雷防護(hù)的任務(wù)，那么它將是一個(gè)“引雷工程”，而不是“防雷工程”，設(shè)備反受其害。直擊雷防護(hù)的完善與否，關(guān)系到感應(yīng)雷防護(hù)的基礎(chǔ)是否牢固。因?yàn)橹睋衾追雷o(hù)是感應(yīng)雷防護(hù)的基礎(chǔ)。

在直擊雷比較完善的情況下，電視臺(tái)部分設(shè)備仍然遭受雷電流的光顧，足以說明，防雷是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。它包括屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、安裝浪涌保護(hù)器等等措施。全方位的防護(hù)中，感應(yīng)雷的防護(hù)不可或缺啊。

二、電視臺(tái)發(fā)射臺(tái)感應(yīng)雷的防護(hù)

感應(yīng)雷的防護(hù)主要包括電源系統(tǒng)、天饋信號(hào)系統(tǒng),計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防護(hù)，等電位連接以及接地等。根據(jù)新鄉(xiāng)縣電視臺(tái)發(fā)射臺(tái)的情況需求，主要針對(duì)電源和天饋,網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)為了均衡雷電流對(duì)于設(shè)備的沖擊，等電位聯(lián)結(jié)的措施必不可少。以下是詳細(xì)介紹：

(一)電源系統(tǒng)的防雷及過電壓保護(hù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷擊事故中，從電源線路侵入感應(yīng)過電壓損壞設(shè)備占較大比例。所以電源的防護(hù)是所以設(shè)備防護(hù)的根本和基礎(chǔ)條件，沒有電源的安全防護(hù)，其他的措施都是舍本逐末。鑒于電視臺(tái)有過雷擊損壞設(shè)備的先例，所以對(duì)于系統(tǒng)的保護(hù)理應(yīng)提高些防護(hù)等級(jí)。為實(shí)現(xiàn)多級(jí)配合，要計(jì)算各級(jí)SPD之間的能量配合，選用合適器件，擬對(duì)電源分為四級(jí)保護(hù)，使浪涌過電壓逐級(jí)泄放入地。

A.按照分級(jí)泄放原理，第一級(jí)防雷可在總配電箱端加裝1套電源三相一級(jí)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(jì)1套。

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

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

D.室內(nèi)所有設(shè)備的插座全部更換為具有防雷功能的插座作為第四級(jí)防護(hù)SPD4：WL2206-20KA.預(yù)計(jì)15套以上措施將有效防止雷電流從電源線路上侵入并損壞設(shè)備。但是不能保證計(jì)算機(jī)網(wǎng)卡等信號(hào)方面的雷擊的發(fā)生。所以，還需要進(jìn)一步對(duì)網(wǎng)絡(luò),天饋信號(hào)系統(tǒng)的線路進(jìn)行防護(hù)。

(二)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)系統(tǒng)的防雷與過電壓保護(hù)

雷擊發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的巨大瞬變電磁場，在1Km范圍內(nèi)的金屬環(huán)路內(nèi)均會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)雷電流，另建筑物在避雷針（帶）接閃雷電時(shí)，在雷電流通過防雷引下線對(duì)地泄放同時(shí)，也會(huì)對(duì)建筑物內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)金屬環(huán)路產(chǎn)生雷電電磁脈沖，形成線路感應(yīng)過電壓，易造成終端設(shè)備端口的損壞，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

機(jī)房內(nèi)的信號(hào)防雷主要是針對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)的防護(hù)，網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)根據(jù)端口的不同分為千兆交換機(jī)和百兆交換機(jī)，千兆端口采用千兆網(wǎng)絡(luò)信號(hào)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(jī)端口的前端，使雷電入侵波在端口前端通過防雷器泄流入地，保護(hù)端口的安全。

電腦、交換機(jī)等的網(wǎng)口根據(jù)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(hù)。

網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的防護(hù)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(jī)前端串接帶有兩級(jí)防護(hù)的網(wǎng)絡(luò)防雷器WLJ45-E100M/24，共計(jì)1套。

B.計(jì)算機(jī)單機(jī)的雙絞線線路上可在網(wǎng)卡的水晶頭前端串接單口網(wǎng)絡(luò)防雷器WLJ45-E100M。共計(jì)16套。

(三).天饋信號(hào)系統(tǒng)的防護(hù)

1.室外引入線防雷措施

室外引入線是指臺(tái)（站）內(nèi)各種發(fā)射設(shè)備饋線、吊饋管的鋼絞線及波導(dǎo)固定架、鐵塔過橋和塔燈電源線、各類管道、各種視音頻信號(hào)線、通信線等。在雷電天氣，引線外皮很容易將感應(yīng)雷或感應(yīng)電壓引入機(jī)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(jī)房前，外皮還要就近與地網(wǎng)連接，吊饋管鋼絞線、固定架、過橋每隔一定距離逐點(diǎn)接地。

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

2.室內(nèi)設(shè)施的防雷措施

（1）機(jī)房內(nèi)根據(jù)設(shè)備擺放情況，用銅皮鋪設(shè)地網(wǎng)，通過多點(diǎn)與室外地網(wǎng)良好連接，從而營造等電位環(huán)境。

（2）根據(jù)國標(biāo)GB7450—87《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》和實(shí)際情況，科學(xué)的、有重點(diǎn)的采用防雷保護(hù)元件對(duì)電子設(shè)備進(jìn)行保護(hù)。

（3）機(jī)房內(nèi)屏蔽接地、機(jī)殼接地、電源接地（中性線、零線）、工作電路接地、保安接地、過壓保護(hù)接地等要統(tǒng)一、就近與機(jī)房共用地網(wǎng)可靠的電氣連接。高山臺(tái)站把機(jī)房鋁制門窗、暖氣管、水管、走線架等各種導(dǎo)體就近與母線或地網(wǎng)連接。

3.等電位連接措施

電視臺(tái)的辦公樓處在180米的信號(hào)塔保護(hù)之下，遭受直擊雷的可能性極小。但是信號(hào)塔實(shí)際是個(gè)“引雷工程”，它在將強(qiáng)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(nèi)的感應(yīng)雷輻射。電視臺(tái)的辦公樓窗戶沒有屏蔽接地，這對(duì)于室內(nèi)的設(shè)備來說就相當(dāng)于半露天了。所以室內(nèi)的微電子設(shè)備，尤其是電腦的網(wǎng)卡，經(jīng)常遭受感應(yīng)雷的破壞。

基于以上情況，我們首先有兩點(diǎn)建議：

1.建議我們的窗戶全部安裝金屬屏蔽網(wǎng)，以減少電磁感應(yīng)從窗口侵入室內(nèi)設(shè)備，最次也應(yīng)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(nèi)所以設(shè)備盡量遠(yuǎn)離窗戶，靠近樓道的墻壁。對(duì)于躲避感應(yīng)雷的危害有一定效果。

同時(shí)，還要對(duì)室內(nèi)設(shè)備采取M型或者S型等電位聯(lián)結(jié)措施。這有助于消除靜電和電磁感應(yīng)對(duì)設(shè)備和人的危害。該措施將用到大量的多股銅絞線和銅排作為等電位連接材料。

施工

在實(shí)施防雷工程過程中，嚴(yán)格遵循科學(xué)的原則和經(jīng)濟(jì)的原則，依據(jù)有關(guān)國家規(guī)范和國際電工委員會(huì)有關(guān)規(guī)范，運(yùn)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(jù)該工程的規(guī)模、特點(diǎn)及工期要求，分為三個(gè)階段：施工準(zhǔn)備階段，施工階段，調(diào)試驗(yàn)收階段。

2.施工準(zhǔn)備階段

2.1設(shè)備及材料準(zhǔn)備

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

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

2.1.325mm2、16mm2、10mm2BVR銅線、線鼻子、焊條、焊錫、焊膏、絕緣膠帶、膠布、等輔材準(zhǔn)備。

2.1.4現(xiàn)場準(zhǔn)備

(1)根據(jù)甲方要求辦妥施工人員出入證。

(2)對(duì)施工人員進(jìn)行嚴(yán)格的安全教育。

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

(4)認(rèn)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(xiàng)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(zhí)行技術(shù)規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

3.1.3GB50174—93《電了計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》

3.2電源避雷器掛墻明設(shè)，底邊距地距離根據(jù)現(xiàn)場確定。

3.3接地線安裝

3.4電源避雷器進(jìn)線安裝。在UPS前安裝電源避雷器時(shí)，先檢查和確保UPS供電滿載在可靠供電時(shí)間前提下，安裝時(shí)應(yīng)在盡量短的時(shí)間內(nèi)完成。避雷器的引線不宜大于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(yán)禁野蠻施工。

3.5.2每天對(duì)現(xiàn)場垃圾及時(shí)清運(yùn)。

3.5.3施工現(xiàn)場嚴(yán)禁吸煙

3.5.4現(xiàn)場所有輔材及機(jī)具整齊擺放，專人管理。

4.調(diào)試驗(yàn)收階段

4.1對(duì)電源避雷器進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試，使之達(dá)到最佳工作狀態(tài)。

4.2對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行全面檢查。