广播电视发射机房的接地与避雷

时间：2024-07-06

杨文旭

内蒙古自治区广播电视传输发射中心满洲里717台内蒙古满洲里 021400

前言

作为重要的信息传递形式，广播电视为人们提供了多样化的节目内容。广播电视发射机房主要发射、传输和接收数据，为用户提供安全可靠的节目信息。由于广播电视发射装置涉及大量集成电路，如果接地与避雷不当，容易遭受雷电袭击，造成破坏性的后果。因此，相关技术人员需要明确雷电可能造成的负面影响，积极采取有效的接地与避雷措施，维护广播电视的正常运行。

1 雷电分类及对广播电视发射机房的危害

1.1 直击雷

直击雷电压峰值较大，通常为几万伏甚至上百万伏，强大的电流在极短的时间内释放出来，对于广播电视发射机房的电子设备和电力设备造成直接破坏，轻则引发电路故障，重则产生较大的电压降和感应电压，破坏绝缘体，产生火花，引起燃烧、爆炸等事故，直接损坏电子设备，还可能形成巨大冲击力，损害人体组织。广播电视发射机房遭受直击雷的概率虽然不到百分之十，但是由于其破坏性较大，需要采取有效的防雷措施，从而保证发射台相关设备安全。

1.2 感应雷

感应雷主要分为静电感应雷和电磁感应雷两种。当带电云层临近地面物体特别是导体时，在静电感应下会聚集大量的相反雷电负荷，在直击雷的作用下云层中的电荷会成为自由电荷，产生较大的静电电压，形成静电感应雷。感应电压通常为几万到几十万伏，这种情况下会对广播电视的电子元件和集成电路造成破坏，比如引发火灾、爆炸，危及人身安全等。电磁感应雷主要在雷电冲击架空线时产生，形成强大的磁场，高电位随着导线进入广播电视机房，对地面相连设备造成损害，还会影响电线、电脑等设备正常工作，可能烧坏电线、引发火灾。由于感应雷会与周围的电力设备形成磁场反应，其危害系数不容小觑，广播电视发射机房应采取有效的防护措施。

1.3 球形雷

球形雷又称滚地雷，主要在雷暴的情况下形成圆球形的闪电。球形雷直径约为十五到四十厘米，维持时间通常在数秒以内。球形雷携带一定能量，会随气流在空中飘动，遇到物体自身平衡遭到破坏，在与空气负荷中和的过程可能发生爆炸并释放能量。广播电视发射机房遭受球形雷破坏的可能性相对较小，接地与防雷可根据实际情况适当采取对策。

2 广播电视发射机房接地与避雷系统方案设计

2.1 设计理念

在广播电视发射机房接地系统设计时，要注重安全防护接地装置的合理运用，综合考虑弱电系统、防雷接地装置等，从而有效提升避雷效果。不仅如此，还应合理利用基础钢筋控制接地电阻，将接地电阻控制在1Ω以内，发射铁塔的避雷接地电阻控制在4Ω以内。

2.2 基本要求

为了保证接地系统的可靠性及安全性，应保证焊接技术符合要求，确保广播电视发射机房楼体基础接地网与接地体引下线焊接牢固。与此同时，应做好机房布线，通常与电缆屏蔽层组成接地网，从而保证发射台不同区间的屏蔽层接地良好。除此以外，广播电视发射机房应做好电位联结方案的整体设计，镀锌扁钢连接都应符合规范要求，需要注意的是，广播电视机房所有导电部位都应与总等电位连接，如此才能达到避雷效果。

2.3 设计方案

一般情况下，广播电视发射台的最高是发射天线和天线塔，两者都是避雷设计最关键的设备。在接地与避雷方案设计时，设计人员为了提升避雷效果，应将桩基底部钢筋网与发射台楼体防雷设施连在一起，且应确保建筑地梁主筋与接地极连接符合要求，主筋连接引下线满足规范要求，完善避雷设计。

3 广播电视发射机房接地与避雷对策

3.1 直流工作接地

广播电视发射机房直流工作接地也称为信号接地、逻辑接地，主要采用三种方法，即汇集法、串联法和网格法。广播电视发射台设备自身信号幅度不大，产生的地电位差较为强烈，加上逻辑电路水平较低，外界磁场被严重干扰。基于这种情况，在进行安装时要采取有效措施消除电位差，从而降低磁场可能带来的影响。

3.2 交流工作接地

发射台的交流工作与交流工作存在一定区别，交流工作接地是一种机房内电力系统中某个点与特殊设备采用金属连接。广播电视机房内设备复杂，交流工作接地模式需要将变电所中变压器的各级电压导入接地，通过这种方式实现交流工作接地，从而保障发射台设备的可靠运行，提升设备的安全性、稳定性，达到广播电视机房防护效果。

3.3 安全保护接地

广播电视机房处于长期运行状态，这种情况下电气绝缘模块损坏的可能性较大，容易引起设备金属外壳带电荷，进而引发设备电路故障，严重时可能危及工作人员的安全，必须采取有效的安全保护措施。广播电视发射台保护模式主要分为两种，即接零和接地。从功能来看，接零方式主要针对广播电视机房内的供电体系，应使用中性线接地的三相四线供电方法，通过接地母线将设备的金属外壳和零线连接，这样能够消除电磁辐射造成的干扰，提升广播电视信号传输和接收质量。室外金属壳和架空电线必须接地，电线绝缘外皮所输出的电力设备电线等线路也应埋入地下，如此才能达到安全防护。

3.4 屏蔽接地和防静电接地

通常情况下，广播电视发射机房设备运行过程中会产生较大的电磁干扰，为了确保设备运行的稳定性，应采取有效的设备屏蔽接地措施。发射机房的屏蔽接地能够有效避免发射机房与大地、干扰源等产生电气连接，防止出现电磁干扰。防静电主要利用导电物体使得发射机房和大地形成闭合回路，有效消除静电，为广播电视机房营造稳定的空间环境。

3.5 防雷接地

防雷接地又称过压保护接地，主要针对广播电视发射台和运行设备在受到直击雷、感应雷等情况下，避免浪涌过电压造成的电流危害。在这种情况下，工作人员要做好广播电视机房和内部运行设备不带电金属门、避雷器、管线等的金属线连接，从而将浪涌快速导入大地，达到保护发射台及内部设备的作用。防雷接地应确保系统和机房线路连接的可靠性，屏蔽接地和防静电接地满足使用要求，同时要把控好建筑物的电位，确保线路电位均衡，不得相互影响。

3.6 其它避雷措施

为了确保广播电视发射机房正常工作，在做好室内及室外避雷的同时还应采取其它防护措施，要加强广播电视发射台的日常检查、调试运行工作，经常分析广播电视发射台存在的问题，比如设备的腐蚀程度、发射天线与卫星接收天线的连接情况，结合广播电视发射台的运行情况采取恰当的避雷策略，这不仅能对广播电视发射机房进行保护，也能对工作人员及周围居民起到一定的保护作用。