廣播電視發(fā)射系統(tǒng)雷電防護(hù)分析論文
1天饋線路侵入及解決方法
天饋線侵入即雷電通過廣播電視發(fā)射機(jī)的天饋線系統(tǒng)侵入到廣播電視系統(tǒng)中。由于天饋系統(tǒng)大多安裝在鐵塔上，引入雷擊幾率很大。我們臺利用高低通濾波器組合避雷器，可以對天饋線路防雷起到一定作用。我們知道雷電電流沖擊波的主要能量大約在40kHz以下頻率，而廣播電視信號頻率分布在幾百千赫至幾百兆赫以上頻域，根據(jù)這個(gè)原理，我們可以利用高低通濾波器將雷電沖擊波和有用信號分開，低頻雷電沖擊波直接入地，廣播電視有用信號正常通路發(fā)射。在一定程度上解決了天饋線路雷電侵入的問題。
2信號線路侵入及防雷方法
信號侵入即雷電通過信號線侵入到廣播電視系統(tǒng)中。在當(dāng)今廣電系統(tǒng)中，信號放大器、衛(wèi)星接收機(jī)、信號解調(diào)器、光端機(jī)以及計(jì)算機(jī)、電話等信號傳輸往往使用的是同軸電纜進(jìn)行傳輸，當(dāng)雷電產(chǎn)生電磁脈沖時(shí)，會在導(dǎo)體中產(chǎn)生交變電磁場，使導(dǎo)體中的感抗和容抗發(fā)生變化，從而會產(chǎn)生電位差，這種電位差會對廣播電視設(shè)備形成強(qiáng)烈干擾，并會形成駐波，嚴(yán)重時(shí)往往通過接口處形成過電壓從而損壞電器設(shè)備。對此種雷電侵入我們采取的辦法一是加強(qiáng)對電纜的屏蔽，保證電纜外金屬皮有良好的接地，二是通過信號隔離避雷器進(jìn)行信號與雷電通道分離，在電纜輸入端和電纜輸出端加隔離器，截?cái)嗬纂姴ǖ那秩耄ＷC了廣播電視各系統(tǒng)的信號線路防雷安全。
3電源線路雷電侵入及解決方法
電源防電，一直是我們解決防雷問題的重中之生，之前我們說過，雷電電流沖擊波的能量主要集中在40kHz的低頻段，我們現(xiàn)在的供電電路不管是220V還是380V，其工作頻率是50kHz。如果有雷電發(fā)生，所產(chǎn)生的較大的能量波諧波分量就會比較容易與附近的供電電路發(fā)生耦合諧波，特別是我們一般的發(fā)射臺站都建在高山上或空曠地帶，交流電網(wǎng)分布面積比較大，雷電電流的沖擊波比較容易從電源線路進(jìn)入供電系統(tǒng)，強(qiáng)大的電流會瞬間破壞電器設(shè)備的電源系統(tǒng)甚至破壞整個(gè)發(fā)射系統(tǒng)。對于電源線路的防雷，我們采取在電源配電室變壓器次級、機(jī)房配電柜及發(fā)射設(shè)備電源進(jìn)線處并聯(lián)三級三相、單相電源保護(hù)器，把電源進(jìn)來的雷電進(jìn)行多級分流，分別引導(dǎo)入地。電源系統(tǒng)三級保護(hù)的基本要求分別是:第一級就采用高能量防雷器，防雷擊電流不小于100kA,響應(yīng)時(shí)間不小于100ns；第二級采用過壓保護(hù)器，可隨最大放電電流40kA，響應(yīng)時(shí)間不大于25ns；第三級采用浪涌吸收精細(xì)過壓保護(hù)器，可承受放電電流5kA，響應(yīng)時(shí)間不大于25ns。如果電源有雷電沖出波侵入發(fā)生時(shí)，電源配電室高能量防雷器避雷器會首先啟動，避雷電阻瞬間會降至短路狀態(tài)，雷電電流會經(jīng)過避雷電阻分流入地，保證后面設(shè)備安全。如果還有雷電沖擊波存在，機(jī)房配電柜過壓保護(hù)器隨之啟動，直至發(fā)射設(shè)備的浪涌吸收精細(xì)過壓保護(hù)器啟動，三級電源保護(hù)器可以有效的保證發(fā)射系統(tǒng)電源線路的防雷安全。雷電沖擊波過后，各級保護(hù)器會瞬間再恢復(fù)為對地?cái)嗦窢顟B(tài)，保證設(shè)備供電正常。
4直擊雷的預(yù)防
現(xiàn)在大多數(shù)廣播電視臺的發(fā)射和接收設(shè)施都安裝在高山或鐵塔上，所以會受雷電的直擊的概率比較大。通常我們會在發(fā)射塔上安裝一根避雷針，通過避雷針把閃電吸引到接閃器上，然后利用地線把閃電的電流沖擊能量導(dǎo)入地下，從而保護(hù)了避雷針周圍的建筑物。湯原縣廣播電視發(fā)射塔上的避雷針可以有效保護(hù)避雷針高度向地面幅射45度以內(nèi)的建筑物及建筑物內(nèi)的各種設(shè)備，但設(shè)備也必須安裝相應(yīng)的電子避雷器。為了達(dá)到引雷電入地的目的，應(yīng)盡量減小發(fā)射鐵塔的地網(wǎng)阻值，對地阻值必須＜4Ω。
5地電位反擊與接地
當(dāng)雷電擊中室外避雷針(發(fā)射塔)時(shí)，閃電電流會在避雷針的接地連接處產(chǎn)生瞬間的高電壓，對附近的公共接地極放電，把閃電的瞬時(shí)的高壓引向公共接地的設(shè)備，造成室內(nèi)的設(shè)備損壞，這種現(xiàn)象稱地電位反擊。因?yàn)楫?dāng)避雷針引雷電入地時(shí)，會在接地處產(chǎn)生1kv以上的沖擊過電壓，而大地的沖擊擊穿場強(qiáng)平均值約為600kv/m，因此在接地體3m以內(nèi)的大地會產(chǎn)生新的沖擊電流，會與更遠(yuǎn)處的設(shè)備接地線產(chǎn)生電位差，從而使更遠(yuǎn)處地線連接的.設(shè)備受到雷電波及。為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，我們把湯原廣播電視臺原有的微波站、電臺、電視臺的機(jī)房及發(fā)射塔、和配電室的各種工作地、保護(hù)地等系統(tǒng)連接成一個(gè)接地網(wǎng)，做成一個(gè)等電位，變?yōu)橐粋�(gè)整體，從而使當(dāng)閃電電流入地時(shí)，大家共同升高，避免形成電位差造成地電位反擊。要想達(dá)到良好的防雷效果，接地質(zhì)量十分重要，如果接地不好，輕則會降低設(shè)備的可靠性，損壞機(jī)器設(shè)備，重則會并涉及到人身生命安全。各種接地線與地網(wǎng)必須保證可靠電氣連接，焊接點(diǎn)要進(jìn)行防銹處理。湯原廣播電視臺機(jī)房在做地網(wǎng)時(shí)，添加使用GDSZ系列高效降阻劑，達(dá)到降低接地電阻的目的，地線是選用：100mm×0.3mm型號的寬銅帶，安全地線選用：4mm扁銅，其長度繞發(fā)射機(jī)機(jī)房一圈，共同接入公用地網(wǎng)。另外在發(fā)射機(jī)房中，還會有許多與發(fā)射機(jī)相配套的設(shè)備，如發(fā)射機(jī)箱、配套設(shè)備等的外殼均要與地線相接，接地電阻控制在4Ω以內(nèi)，應(yīng)避免發(fā)射機(jī)地與其它設(shè)備地電壓不同，保持電壓一致，否則有電位差。標(biāo)準(zhǔn)的安全地線對機(jī)器設(shè)備和操作者都可以起到安全保護(hù)作用。
雖然防雷電技術(shù)在不斷的發(fā)展，但是雷電的偶然性和不確定性使我們不可能完全免除雷電的傷害，盡可能的提高我們的技術(shù)能力和手段把雷電傷害減少到最小程度，是我們廣播電視技術(shù)人員永遠(yuǎn)的目標(biāo)。
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