广播发射台防雷与接地研究探析

欧阳非

新疆维吾尔自治区广播电视局 91622台 848599

摘要：近年来，受多方面因素影响，我国广播行业发展较为迅速，电视信号接收、画面清晰度等均受发射台工作效率、工作质量影响。雷击对发射台运行安全、运行质量等均产生直接影响，基于此，需及时对发射台采取相应的防雷与接地措施。故而本文将以此展开全面探讨。

关键词：广播发射台；防雷；接地；危害；改善措施

雷电对发射台的危害种类相对较多，常见的主要包括雷电感应危害、雷电直击危害、雷电波侵入式危害及地电反击式危害等。对发射台、相关设备及相关人员人身安全等均产生严重影响。对此，需及时制定相关改善措施，充分保障发射台运行的安全性。

1. 广播发射台遭受的雷电危害种类

1. 雷电感应危害

雷电感应危害主要可分为2种，一种危害主要针对发射架较高的金属设备，当其处于雷电区域中时，便会和雷雨云层中静电会发生感应，进而促使设备遭受一定损害；另一种危害主要为当雷击产生时便会在云层中有放电现象产生，进而有强雷电流脉冲产生，其与地面设备近距离雷电感应发生率因此而提高，高压电流因此而产生，进而对设备造成严重损害，甚至导致设备烧毁。

2. 雷电直击危害

雷电直击发射台后，有大量能量随之释放出，通常有百万伏电压、上千安电流等，并快速对发射台等相关地面设备产生热效应损伤，或会产生电动力效应、电效应等，致使电路故障，甚至设备烧毁。

3. 发射台雷电波侵入式危害

当雷电击中发射台后，通常会在金属管道、周围设备、架空线路、发射台间有雷电效应产生，进而形成雷电波。雷电波会随着管线路进入至发射台内，对设备、线路等均造成严重损害。且此种危害事件发生频率相对较高，因此急需采取相关防护措施。

4. 发射台地电的反击式危害

当雷电对发射台或相关设备产生直击危害时，避雷设备会遭受一定影响，电流因此而进入至地面，促使地电位反击危害形成，避雷设备、引下线、接地体等相关设备电位因此而急速飙升，对发射台相关设备造成严重损害。（如下图1中所示）。

图1 雷电危害示意图

2. 广播电视发射台预防雷电的相关措施

1. 防护发射台被雷电感应危害的具体措施

当雷电感应危害产生时，其会随电力电缆对发射塔内部相关设备产生严重危害，甚至对与之相关设备产生严重损害，针对此种现象，需及时对电源、设备等进行有效保护，常用防护设备主要有电力电缆、信号线及天馈线等，通过对防护设备的及时使用，促使雷电感应及时被屏蔽在设备机壳外，进而避免对发射台相关设备产生严重损伤。

2. 防护发射台被雷电直击的具体措施

为避免发射台遭受雷电直击损害，可通过埋藏接地体、安装避雷设备、安装引下线等方式达到最终保护效果。首先，相关人员需及时将具有备散流功能的扁钢或壁厚钢管接地体埋藏在地下，并将其相互连接，形成接地网，其形状为环形，促使雷电流的散流及时能得到有效扩散与疏导，同时也促使雷电流散流的分散现象具有较强均匀性。其次，需及时安装相关避雷设备，常见避雷设备主要有广播电视发射台发射铁塔、避雷网、避雷针等，其对防雷击具有显著作用。在进行避雷设备安装时主要有2点事项需特别注意，分别为避雷设备只能安装在发射台顶部、对铁塔及避雷设备的防雷范围进行全面校准。最后，为充分保证避雷效果，还需及时安装引下线，当发射台建筑在框架结构内时，可利用发射台内钢筋作为引下线，从而实现防雷效果，避免雷电流入侵；当发射台建筑未在框架结构内时，需及时架设引下线，在此过程中相关人员需充分保证引下线数量不低于2根并以发射台为核心进行对称性分布、引下线间距不超过18m、为保证长度可对引下线进行焊接，进而促使泄电流磁场的均衡抵消效果得到充分保障，从而实现高强防雷效果^[1]。

3. 在发射塔及周围建立联合地网

通过相关研究发现，周围环境对发射台相关设备的防雷效果会产生一定影响，尤其周围建筑物与发射塔距离较近时，针对此种现象，相关人员需及时利用接地线进行发射台设备与建筑物串联，进而形成联合地网，避免雷电波对相关设备产生损害。

4. 对广播电视发射台设备进行保护性接地

广播电视发射台作用范围较为广泛、作用性较为显著。因此，需及时对电视发射台设备进行接地保护。所有金属外壳设备均需接受接地保护。接地方式有多种，主要包括单点接地、多点接地、混合接地等，不同接地方式，其适用环境、作用性均存在显著差异。针对低频设备，通常采取单点接地；高频设备通常需进行多点接地；系统具有较强复杂性设备通常需实施混合接地。为促使接地效果、疏导雷电流能力及泄放短路电流能力等均可得到高效保障，在选择接地线时需严格遵循粗、直、短的基本原则^[2]。

3. 广播电视发射台机房接地

1. 防雷接地

防雷接地具体针对发射台及其设备在运行过程中遭受雷感应、雷直击时产生的浪涌过电流或电压时造成的危害，通过及时对机房及内部管线、避雷器、金属门、护套、水管等各种不带电设施进行金属性连接，进而促使浪涌直接奔入大地中，避免发射台及设备有浪涌残留，进而造成伤害。

2. 安全保护接地

机房内设备的长期运行易导致电气绝缘极易损坏，进而设备金属外壳常有电流产生，此种现象对设备运行安全及工作人员人身安全等均产生重要影响。在此情况下，安全保护接地极为重要。安全保护接地主要有接零与接地2种方式，接地主要针对的是整个电力系统，接零主要针对的是机房内供电系统，三相四线供电系统主要是利用中性线接地，再利用地网中引出的接地母线及相关导体与机房内供电设备金属外壳、零线等进行连接，从而促使设备抗电磁辐射干扰性显著增强，设备的工作效率与工作质量也不断提升^[3]。

3. 直流接地

直流工作接地通常也被称为信号接地或逻辑接地，此类接地通常有3种方式，分别为网格法接地、串联法接地、汇集法接地，此类接地的最终目的主要为消除电位差，并将磁场有效影响力降至最低，这主要是由于发射台设备信号幅度小，其在工作中会有强烈低电位差产生，同时逻辑电路水平明显较低，外界磁场被强烈干扰所导致。

4. 交流接地

交流工作接地与直流工作接地存在显著差异。交流工作接地具体是指利用相关特殊设备与机房内电力系统中某个点直接连接，此种连接称为金属性连接。在具体操作过程中，由于机房内设备通常较多，变电所中变压器的各级电压均需以中性点的方式与大地相连接，进而促使交流工作接地的有效完成。通过及时对发射台设备进行交流接地，可促使发射台设备运行的安全性、可靠性及质量性、效率性等皆可得到高效保障。

结束语

广播的传播面、影响力均较为显著，进而其工作性能将产生重大影响。基于此，人们需充分考量广播发射台的防雷与接地建设，在进行广播发射台建设时便需充分考量其安全性，并及时将防雷设计、接地设计及时融入其中，促使其安全性、工作效率性等均显著增强。

参考文献

[1]马珑宸.广播发射台防雷与接地研究[J].西部广播电视,2021,042(012):208-210.

[2]范晓俊.广播电视发射台防雷接地实践[J].数字传媒研究,2017,034(009):59-63.

[3]王实现.山地环境中波发射台防雷接地系统的设计与实施[J].电视技术,2019,043(017):75-77.