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廣播電視設(shè)備的雷電防護(hù)
廣播電視設(shè)備的雷電防護(hù)【1】
【摘 要】隨著現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，線纜電視、電視微波傳輸、電視發(fā)射機(jī)、廣播發(fā)射機(jī)、微機(jī)網(wǎng)絡(luò)等一些廣播電視設(shè)備防雷電的問(wèn)題日益突出。
因此，經(jīng)過(guò)分析得知雷電侵入廣播電視設(shè)備的主要途徑有：直接侵入、地電反擊侵入、電源線路侵入、信號(hào)線路侵入、天饋線路侵入等一些途徑。
所以我們必須通過(guò)全面維護(hù)、綜合防御等手段來(lái)防止雷電襲擊造成的損害，以此來(lái)加強(qiáng)廣播電視設(shè)備防雷電工作的實(shí)際效果。
【關(guān)鍵詞】廣播電視設(shè)備 雷電防護(hù)措施
一、防直擊雷
眾所周知，在高樓大廈上、高山上以及高架鐵塔上是安裝廣播電視信號(hào)發(fā)射機(jī)、信號(hào)接收機(jī)、傳輸轉(zhuǎn)播設(shè)備最理想的地點(diǎn)。
所以這些設(shè)備最容易受到直擊雷襲擊，在一般情況下都是采用建設(shè)一定高度避雷針的措施來(lái)防御，讓接閃器通過(guò)避雷針把雷電吸引過(guò)來(lái)，再把雷電傳到地面。
從而達(dá)到消耗雷電能量的目的，有利的保護(hù)地上的設(shè)備以及建筑物。
但是避雷針有一定的缺陷，所以還要在一些設(shè)備上安裝電子避雷器，讓地阻地網(wǎng)盡可能的減小，在高處的廣告牌、各種有金屬的管道等必須用導(dǎo)線與避雷帶鏈接，均壓環(huán)也必須在建筑物上裝設(shè)，環(huán)向垂直距離應(yīng)小于十二米，所有建筑物的金屬構(gòu)架、金屬設(shè)備、腳手架管道等必須鏈接到均壓環(huán)上，以此減少由于避雷針引雷時(shí)造成的損害。
二、電源線路防雷
小于40kHz的低頻段是主要集中雷電能力的地段，供電50kHz的工頻線路，最容易和工頻附近的最大能量諧波分量發(fā)生耦合諧波，因?yàn)榻涣麟娋W(wǎng)不但大而且分布面較為廣泛，所以雷電會(huì)很容易的通過(guò)電網(wǎng)經(jīng)過(guò)的地方來(lái)破壞電子設(shè)備。
多數(shù)措施是在機(jī)房電柜、電源變壓器的次級(jí)、設(shè)備配電盤設(shè)置電源避雷器來(lái)分流導(dǎo)入地下，這就好比攔截了雷電入侵的渠道。
三、天饋線路防雷
目前由于對(duì)信號(hào)收需要的特點(diǎn)，電視接收衛(wèi)星、戶用天線、電視發(fā)射機(jī)跟共用天線的天饋系統(tǒng)多數(shù)都需要安裝在高處，所以得雷擊的概率也是非常大的。
傳統(tǒng)的“空氣隙”“氣放管”“氧化鋅壓敏電阻”及由他們組合而成的避雷器，可以在一定程度上起到作用。
但是會(huì)再一些方面有局限性，比如：承受功率方面、工作頻帶還有影響時(shí)間等。
40kHz以下的頻域是雷電流能量主要分布區(qū)域，幾百千赫以上的頻域才是廣播電視信號(hào)能量的主要分布區(qū)域，所以，應(yīng)采用集中或分布參數(shù)元件構(gòu)成高低通濾波器組合網(wǎng)絡(luò)，這樣就可以把有用的信號(hào)跟雷電的沖擊波有效的區(qū)分開(kāi)，從而可以低消耗而大功率還可以快速響應(yīng)。
四、信號(hào)線路防雷
廣播電視設(shè)備的放大器，光接收機(jī)，光發(fā)射機(jī)，數(shù)字機(jī)頂盒，有線電視分支器，地面衛(wèi)星接收機(jī)等，都是使用的同軸電纜、帶狀電纜，金屬線等傳遞信息，使埋地電纜故障頻繁受閃電的干擾。
當(dāng)雷電電磁脈沖干擾，由于導(dǎo)體在交變電磁場(chǎng)ωc0，ω10電感電容的容量都很大，所以會(huì)有很多的差分電壓，在雷電電磁波干涉之下形成駐波電纜表面，形成一定形式的強(qiáng)干擾使正在使用的電器受到破壞，往往通過(guò)使用電器接口使設(shè)備形成電壓損壞。
現(xiàn)有使用的方法是加強(qiáng)屏蔽電纜金屬護(hù)套，建立良好的接地，通過(guò)一系列的信號(hào)避雷器的信息通道分離設(shè)備的雷電波侵入時(shí)，對(duì)其進(jìn)行有效的截?cái)唷?/p>
由于電腦的工作電壓低，一般為5～12伏到一個(gè)單位的外部數(shù)據(jù)處理設(shè)備，除了在參考通道接口避雷器過(guò)電壓保護(hù)信號(hào)的小端之間的電位差，高頻信號(hào)接地導(dǎo)線的長(zhǎng)度需要不斷的關(guān)注和共振效應(yīng)，當(dāng)接近的諧振頻率所示，高頻連接器。
不能提供的兩個(gè)元素和有效的效果之間的數(shù)據(jù)處理設(shè)備，在奇數(shù)倍的長(zhǎng)度等于1/4或1/4波長(zhǎng)長(zhǎng)導(dǎo)體，諧振波連接器打開(kāi)之間的開(kāi)放狀態(tài)。
因此，高頻地線長(zhǎng)度必須要以沒(méi)有駐波條的前提之下建設(shè)為準(zhǔn)則，才能啟到有效的防雷效果。
五、防地電位反擊
閃電一般進(jìn)入地球會(huì)產(chǎn)生大于1KV電壓沖擊過(guò)接地體，從而與土壤沖擊，還會(huì)擊穿強(qiáng)度約為200～1000kV/m，平均值為600kV/m，由此產(chǎn)生新的大沖擊電流會(huì)在接地體的3M土壤以內(nèi)。
也會(huì)導(dǎo)致不同的潛流到地下管線接頭，因此也會(huì)受到不同程度的導(dǎo)電土壤傳播。
信號(hào)判斷通常與電子設(shè)備外殼是呈分離狀態(tài)的保護(hù)工作，目的是排除可能的噪聲源，塑造一個(gè)滿意安靜的電位。
設(shè)備在外殼和工作組的方面，都是由耦合電容信號(hào)系統(tǒng)，形成通路的電器。
當(dāng)大的脈沖電流通過(guò)接地系統(tǒng)的雷電過(guò)電壓，可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電路控制系統(tǒng)。
對(duì)于在室外被雷擊中避雷器(室外塔)這是正常的，但是在室內(nèi)的發(fā)射器，和其他的設(shè)備的損壞，是高壓電流雷擊對(duì)接地避雷針體產(chǎn)生的，這是實(shí)時(shí)的，所以像周圍的設(shè)備例如：公共電極放電發(fā)射，閃電高壓力變送器，這種現(xiàn)象被稱為反擊，為了有效預(yù)防反擊，目前一致的看法是，一個(gè)防雷地、工作地。
保護(hù)地等。
連接到同個(gè)接地電網(wǎng)，形成一個(gè)共用接地位、還可以在微波站、中波發(fā)射臺(tái)，等地，每一個(gè)接地裝置的電視傳輸和發(fā)射機(jī)房，也可以建立一個(gè)等電地位進(jìn)行有效的連接，作為一個(gè)整體來(lái)，接地電位上升到了地面。
可以避免反擊的發(fā)生，但是，這是一種統(tǒng)一的接地，發(fā)射器和其他微電子器件，通常是沒(méi)有閃電的，只會(huì)產(chǎn)生一般的地面波干擾和一般的影響，要解決這兩個(gè)問(wèn)題是可以單獨(dú)的設(shè)置一個(gè)抗干擾的工作，使其單獨(dú)工作。
六、接地
在工作和其他地面安裝低電壓隔離避雷器，當(dāng)潛在的兩點(diǎn)之間的差異超過(guò)保護(hù)值的時(shí)候，就會(huì)自動(dòng)連接兩個(gè)電位，電位差低于保護(hù)值，兩者之間恢復(fù)隔離。
二是主體之間的間和各種鋼絲電線塔結(jié)構(gòu)，必須有效地連接，共同使用接地系統(tǒng)，當(dāng)高壓雷電反擊引起接地電位，建筑和房間會(huì)自動(dòng)形成一個(gè)等電位系統(tǒng)，防雷系統(tǒng)的就會(huì)呈示出工作狀態(tài)，確保雷電引起的隨機(jī)性，最大的程度來(lái)保護(hù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全，形成機(jī)理是非常復(fù)雜的，閃電的形成是多樣性無(wú)法捉摸，因此，防雷的目前技術(shù)水平還局限于任何單一的防雷裝置不能保證一個(gè)特定的所有防雷空間安全，防雷技術(shù)的提高還需繼續(xù)努力。
伴隨著技術(shù)水平高速的發(fā)展，對(duì)于雷電機(jī)理的認(rèn)識(shí)也是更加透徹，相信避免和減少雷電災(zāi)害的發(fā)生、預(yù)防和措施也會(huì)日益完善。
參考文獻(xiàn)：
[1]何書(shū)春.淺談廣播電視前端系統(tǒng)的雷電防護(hù)[J].西部廣播電視，2006，6：51-53。
[2]崔振玲.淺談廣播電視機(jī)房的雷電防護(hù)[J].西部大開(kāi)發(fā)，1009-8631(2012)：03-0133-01
廣播電視機(jī)房的雷電防護(hù)【2】
摘 要： 隨著廣播電視技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，廣播電視機(jī)房的防雷電系統(tǒng)也越來(lái)越引起人們的關(guān)注和重視，本文主要介紹了五種雷電防護(hù)方法。
關(guān)鍵詞： 廣播電視機(jī)房; 雷電危害; 雷電防護(hù)
雷電災(zāi)害被稱為“電子化時(shí)代的一大公害”。
現(xiàn)代化的城市一座座高樓如雨后春筍般拔地而起，造成雷電擊穿空氣的距離縮短，因?yàn)槔讚舻母怕逝c建筑的高度成正比，所以雷擊概率加大。
同時(shí)，由于全球氣候變暖，城市熱島現(xiàn)象增多，使城市的大氣環(huán)流形勢(shì)出現(xiàn)了新特點(diǎn)，夏季雷暴期延長(zhǎng)。
而更重要的是，隨著科技的進(jìn)步，微電設(shè)備被廣泛應(yīng)用，城市通信電源大幅增多，城市電磁場(chǎng)發(fā)生變化，特別是微電子產(chǎn)品普遍絕緣強(qiáng)度低，過(guò)電壓耐受力差，容易遭受雷電侵襲，其中電腦網(wǎng)絡(luò)、通訊指揮系統(tǒng)和公用天線都是重災(zāi)區(qū)。
因此從某種意義上說(shuō)，科技越發(fā)達(dá)，雷擊對(duì)人們的威脅就越大。
雷電危害可分成直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵入三種。
目前，直擊雷造成的災(zāi)害已明顯減少，而隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，感應(yīng)雷和雷電波侵入造成的危害卻大大增加。
一般建筑物上的避雷針只能預(yù)防直擊雷，而強(qiáng)大的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)雷和脈沖電壓卻能潛入室內(nèi)危及電視、電話及聯(lián)網(wǎng)微機(jī)等弱電設(shè)備。
為此，通過(guò)分析，雷電主要通過(guò)以下五個(gè)途徑侵入廣播電視設(shè)備。
直擊雷襲擊、電源線路侵入、天饋線路侵入、信號(hào)線路侵入和地電位反擊引起。
為防止雷擊災(zāi)害，我們必須依據(jù)“綜合治理，整體防御，多重保護(hù)，層層設(shè)防”的原則加強(qiáng)廣播電視設(shè)備的防護(hù)工作。
1 防直擊雷
由于廣播電視信號(hào)的發(fā)射，接收和傳輸轉(zhuǎn)播設(shè)施大多安裝在高山、高樓或高架鐵塔上，因此遭受直擊雷的概率較大，通常采用的措施是架設(shè)一定高度的避雷針，通過(guò)避雷針把閃電吸引到接閃器上，而后把閃電傳導(dǎo)入地，把直擊雷的能量耗散到地下，從而保護(hù)了地上的建筑物。
由于避雷針的缺陷，對(duì)于受避雷針保護(hù)的各種發(fā)射、接收天線及建筑物內(nèi)的各種設(shè)備，必須安裝相應(yīng)的電子避雷器，盡量減小地網(wǎng)地阻，樓頂上的各種管道、金屬纜線外皮、廣告牌等必須用夠粗的導(dǎo)線連接，焊上并與避雷帶焊接好，建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán)，環(huán)向垂直距離不應(yīng)大于12m，所有引下線、進(jìn)出建筑物的架空金屬管道、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、設(shè)備等均應(yīng)連到環(huán)上，盡量減少由于避雷針引雷時(shí)產(chǎn)生的二次感應(yīng)雷擊對(duì)廣播電視設(shè)備造成的損壞。
2 電源線路防雷
由于雷電能量主要集中在小于40kHz的低頻段，供電50kHz的工頻線路，最容易和工頻附近的最大能量諧波分量發(fā)生耦合諧波，加上交流電網(wǎng)大而面廣，雷電波比較容易從電源線路途經(jīng)破壞電子電器設(shè)備。
一般做法是在電源變壓器次級(jí)，機(jī)房配電柜，設(shè)備配電盤，設(shè)備電源進(jìn)線處并聯(lián)1-3級(jí)三相、單相電源避雷器，進(jìn)行雷電多級(jí)分流、入地。
當(dāng)雷電波沿電源線侵入時(shí)，避雷器的電阻瞬間降至很低，近于短路狀態(tài)，雷電流就由此處分流入地，這類似于堵截了雷電的入侵通道。
雷電過(guò)后，瞬間恢復(fù)，對(duì)地?cái)嗦�，絲毫不影響正常供電。
3 天饋線路防雷
戶用天線、共用天線、電視接收衛(wèi)星地球站、電視發(fā)射機(jī)等，由于對(duì)收發(fā)信號(hào)的需求特點(diǎn)，天饋系統(tǒng)大多安裝在高樓頂或高架鐵塔上，電子設(shè)備由天饋系統(tǒng)引入得雷擊幾率很大。
傳統(tǒng)的“空氣隙”、“氣放管”、“氧化鋅壓敏電阻”及由他們組合而成的避雷器，可以對(duì)天饋線路防雷起到一定作用，但在工作頻帶，響應(yīng)時(shí)間，承受功率方面呈現(xiàn)局限性。
由于雷電流沖擊波的主要能量分布在40kHz以下頻域，而廣播電視信號(hào)能量分布在幾百千赫以上頻域，應(yīng)采用集中或分布參數(shù)元件構(gòu)成高低通濾波器組合網(wǎng)絡(luò)將雷電沖擊波和有用信號(hào)截然分開(kāi)，解決寬頻帶、大功率、低損耗、快速響應(yīng)，長(zhǎng)期困擾光電天饋防雷難題。
4 信號(hào)線路防雷
當(dāng)今電子技術(shù)正向高頻率、高速度、高可靠性、超小型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展，電磁干擾對(duì)這些設(shè)備和系統(tǒng)的影響也就越來(lái)越突出，特別是雷電電磁干擾的發(fā)生與傳輸對(duì)于廣電微電子接受、傳輸設(shè)備造成的失效與損壞事故日益增長(zhǎng)。
廣電系統(tǒng)中，天線放大器、應(yīng)用電視、電視攝像機(jī)、傳真機(jī)、電視接收機(jī)、計(jì)算機(jī)、電話等，往往使用同軸電纜，帶狀電纜等金屬信息傳輸線，及時(shí)埋地傳輸電纜也常出現(xiàn)雷擊故障。
當(dāng)雷電電磁脈沖干擾發(fā)生時(shí)，由于導(dǎo)體在交變電磁場(chǎng)中他的感抗ωL0和容抗ωC0都很大，所以會(huì)產(chǎn)生很大的電位差，而雷電電磁波在電纜表面?zhèn)鞑r(shí)會(huì)形成駐波，對(duì)使用中的設(shè)備會(huì)形成強(qiáng)烈干擾，并往往通過(guò)接口處形成過(guò)電壓損壞設(shè)備。
一般采取的辦法是加強(qiáng)對(duì)電纜的屏蔽，電纜外金屬皮進(jìn)行良好的接地，及通過(guò)串聯(lián)信號(hào)電子避雷器進(jìn)行，信息與雷電通道分離，在設(shè)備入口處截?cái)嗬纂娗秩氩ā?/p>
由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)行電壓是較低的，通常為5-12v，因此數(shù)據(jù)處理設(shè)備的個(gè)單元之間以外產(chǎn)生的電位差必須非常的小，除了在接口端需要安裝信號(hào)避雷器對(duì)信號(hào)通道進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)外，其高頻信號(hào)接地的接地線長(zhǎng)短需引起注意，在受到諧振和駐波影響時(shí)，若出于接近諧振頻率，導(dǎo)體呈現(xiàn)出極高的感抗，在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的兩個(gè)單元之間無(wú)法提供有效的等凋萎作用，當(dāng)導(dǎo)體的長(zhǎng)度等于諧波波長(zhǎng)的1/4或該1/4波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，該導(dǎo)體兩端之間呈現(xiàn)開(kāi)路狀態(tài)。
因此高頻接地線的長(zhǎng)度必須以不會(huì)產(chǎn)生駐波為條件。
5 防地電位反擊
由于避雷針引雷入地也會(huì)在接地體處產(chǎn)生大于1kv以上的沖擊過(guò)電壓，而土壤的沖擊擊穿場(chǎng)強(qiáng)約為200-1000kv/m，平均值為600kv/m，因此在接地體3m以內(nèi)的土壤會(huì)產(chǎn)生大的新沖擊電流。
更遠(yuǎn)處則會(huì)由于土壤中的暗流及各種地下管道、導(dǎo)體的傳導(dǎo)諸多原因，會(huì)受到不同程度的波及。
通常電子設(shè)備的電源地、工作地、信號(hào)地、外殼保護(hù)地是分開(kāi)的，其目的是為了排除可能出現(xiàn)的地噪聲源，獲得一個(gè)滿意純凈的電位。
設(shè)備外殼與工作、信號(hào)系統(tǒng)之間通過(guò)分布電容的耦合，在電器上形成通路。
當(dāng)大的脈沖雷擊電流通過(guò)接地系統(tǒng)入地時(shí)所產(chǎn)生的過(guò)電壓，可能嚴(yán)重?fù)p壞控制系統(tǒng)的電路。
在雷擊中，閃電擊中室外避雷針(發(fā)射塔)這是正常的，可是室內(nèi)的發(fā)射機(jī)及其他設(shè)備造成了損壞，閃電電流使避雷針的接地體產(chǎn)生瞬間的高電壓，于是對(duì)附近發(fā)射設(shè)備等的公共接地極放電，把閃電的瞬時(shí)的高壓引向發(fā)射機(jī)，這種現(xiàn)象稱地點(diǎn)為反擊。
為了防止地電位反擊，目前較一致的看法是，一是防雷地、工作地、保護(hù)地等地系統(tǒng)連接成一個(gè)接地網(wǎng)形成等電位。
有些地方，如微波站、中波發(fā)射臺(tái)、電視發(fā)射臺(tái)的機(jī)房與發(fā)射臺(tái)各有接地裝置，也要做等電位連接，變?yōu)橐粋�(gè)整體，從而使地電位在閃電入地時(shí)，大家共同升高，避免反擊。
但是這樣統(tǒng)一的接地，對(duì)發(fā)射機(jī)及其他微電子設(shè)備而言，在平常無(wú)閃電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生地波干擾，要同時(shí)解決反擊和干擾二個(gè)問(wèn)題，可以單獨(dú)設(shè)置防干擾工作接地。
在工作地與其他接地之間安設(shè)一個(gè)低壓隔離避雷器，當(dāng)兩地間電位差超過(guò)保護(hù)值時(shí)，瞬間接通，接成等地電位，待二地電位差低于保護(hù)值時(shí)，二地間又恢復(fù)隔離狀態(tài)。
二是機(jī)房的各種地線間及地線與大樓結(jié)構(gòu)的主鋼筋之間，必須進(jìn)行有效的連接，即全部采用共用接地系統(tǒng)，當(dāng)雷電引起地電位高壓反擊時(shí)，整個(gè)大樓及機(jī)房呈現(xiàn)系統(tǒng)等電位，防雷系統(tǒng)呈現(xiàn)工作狀態(tài)，保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全由于雷電的隨機(jī)性很大，形成的機(jī)理很復(fù)雜，雷電的表現(xiàn)形式多種多樣，因此，目前防雷技術(shù)水平還局限在任何單一的防雷器件都無(wú)法保證某一特定空間所有保護(hù)對(duì)象的防雷安全，防雷技術(shù)還有待進(jìn)一步提高。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)雷電機(jī)理的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)，防止和減少雷電災(zāi)害的方法將日臻完善。
總之，廣播電視發(fā)射臺(tái)防雷工作，首先要設(shè)計(jì)一個(gè)科學(xué)的，符合實(shí)際的防雷方案。
其次，要嚴(yán)格落實(shí)定期檢測(cè)，維護(hù)制度，這樣才能保證有備無(wú)患。
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