广播电视发射台防雷技术探析

浅谈发射机的防雷电措施及改进方法

摘要：发射机的内部故障是可以预防和容易解决的。但是,自然界高能量的雷电等外部因素会造成发射机的停播,以至造成发射机的永久失效。研究发射机的防雷电措施及改进方法，对于发射机的正常运行有着重要的意义。

关键词：发射机 防雷电 措施 改进方法

雷击问题是一个普遍存在的客观事实,它对广播电视发射系统危害很大。防雷技术对于中波发射台来说是一个十分重要的问题。对发射台而言,不仅发射机,而且对天线系统、电源系统等附属设备以及机房建筑都应当有相应的防雷保护措施。我台自从更新数字发射机后,防雷电的要求就更加提高了,因此,对于使用全固态机的发射台,在防雷电保护方面,更要周全考虑。

1、情况分析

发射天线是一种大面积高耸天线网，直击雷和感应雷通过天线可直达发射机及其关联设备。发射天线底部置有一只支撑绝缘子，室外常态耐压不足2万伏。假若天线遭雷击，而天线防雷措施不当，瓷瓶表面由于有雨水，此时极易产生过压拉弧，从而导致瓷瓶损坏。在天、馈线间均置有匹配网络，它是由高频电容器、电感器等并、串联连接组成。显然雷击同样对电容、电感等器件构成威胁。

发射机房距发射天线一般有50--200米左右，感应雷和雷电波侵入对用于传送高频能量的馈线、中波发射机、电源设备等，均可对回路冲击、损坏系统设备。尤其是全固态中波发射机的功率模块所用场效应管属于电压控制器件，抗干扰能力差，栅极感应的电压不易泄放，很容易将栅极绝缘层击穿而导致模块损坏。

由于发射机的功率模块是以场效应管作为功率输出级,当天线遭受雷击,塔基放电球放电时,天线阻抗被短路,在功放电路中会产生过大的瞬时电压、电流,很容易烧坏功放模块。因此在设计发射机的输出网络时,既要考虑阻抗匹配,又要有防止雷击的功能。只有这样,才能有效控制当天线负载短路时,等效到功率合成器输出端的等效负载阻抗的电抗值和阻抗值,并对功放模块进行保护。

2、发射机的防雷电应对策略及改进方法

科技资讯2017 NO.09SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION信 息 技 术

7 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION珠海广播电视台发射中心位于珠海海拔160m的船底山上,

肩负着广东省干路数字微波传输和我台规定的“三套电视,五套

调频”安全播出的工作任务。2008年在珠海市政府的大力支持下,

投资1000万元对原来70m高的广播电视发射塔进行重建,建造了

一个180m高新型广播电视发射塔。该发射塔是全镀锌钢菱形结

构(边长12m),塔顶安装安全生产厂家避雷针。2015年又在珠海市

政府的大力支持下,投资900多万元对原广播电视发射机房和部

分发射机,供配电房和供配电设备、生活区进行重建,其中安全防

雷方面的建设由珠海防雷检测所下属公司承担,重建后的珠海广

播电视台发射中心可以说是焕然一新,新建的广播电视发射塔、

供配电机房、配电设备、发射机房和设备,以及工作人员生活区的

防雷设施、防雷接地都经过多年雷雨季节的检验,事实证明该“新

型”防雷系统是合格和安全的。“新”广播电视发射塔经历将近十

年雷雨季节的检验和冲击,都能将直击雷安全泄入大地,而塔上的天馈线系统从未遭受过雷害,防雷系统的接地电阻始终能保持

1.0Ω。珠海广播电视台发射中心“新型”防雷系统之所以获得比

较好的防雷效果,笔者总结为:(1)独到的接地技术—复合接地与

均压等电位接地技术。(2)大量应用了导电降阻模块和铜离子接地

极极大地降低了系统的接地电阻。(3)在防雷各个环节上下足了功

夫:根据不同地域和保护系统的特点,采用了相应的防雷措施。

1 防雷系统结构和防雷接地

珠海广播电视发射防雷系统可概括为:铁塔防雷、建筑物防

雷、机房防雷、供配电系统防雷、监视机房防雷(弱电)等。其特点

为:每一部分防雷结构都采用了安全可靠的接地方式,配有专门地＃,地＃内都大量使用了ZDM型导电降阻模块,地＃与地＃之

间使用长形导电降阻模块及镀锌扁钢焊接相连,最后把防雷系统

Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　

中波广播发射台的防雷　

◎王兴南　浙江省中波发射管理中心教授级高级工程师　

◎赵磊　张涛　杭州威尔利科技开发有限公司工程师　

◎夏云映　浙江省泰顺广播转播台高级工程师　

：一　。摘要：近几年发射机全固态化后，中波广播发射机的　｛ｌ　ｌ　防雷问题一直困扰着广大工程师。本文介绍的是浙江省　Ｌ　｝泰顺广播转播台采用系统整体防雷新技术后，三年来广　●　播设备安全无恙、取得良好防雷效果的一个实例；同时　｛　｝提出了目前防雷工作中存在的问题和解决方法；最后推　｝｝　ｌ荐了防雷的新技术。　ｉ　；　关键词：中波发射机防雷　地网改造　垂直地网　放　ｉ　ｊ电间距　防雷新技术　～　。一…………～～　蛩　灞　辫馥黼　

１雷击现状　

浙江省是雷电灾害频发、重发的省份．其中浙西南地区　年平均雷暴日高达６８天。每年４～９月是强对流天气十分活　

跃的雷暴频发期。据全省闪电监测数据分析．２００７年全省共　

发生地闪４１８１　３８次．雷暴日教１　１　３天，平均每３天就会发生　

一次雷暴。２００６年１～８月，雷暴造成全省２３人死亡，直　接经济损失２０１　６　２２万元　全省２００７年发生雷灾事故１　９９３　

起，死亡４８人．直接经济损失７０４４万元，涉及教育、电力、　通信、广电、金融、交通和农业等各个行业。　浙江省中波发射管理中心下辖２８个广播转播台，位于平　原地区６个台、海岛２个台、半岛２个台、山区１　３个台　沿　

海５个台．这些广播转播台几乎都处于雷暴活动频繁区域。　

我省中波发射台地理环境如此多元化分布，在全国也属罕　

见。今年遭雷击较严重的地区有绍兴地区、杭州地区、台州　

地区、温州地区、丽水地区、衢州地区、湖州地区。其中绍　兴地区的新昌台于２００８年８月１　５日（奥运期间）遭受雷击　

损失’惨重：损坏发射机４部（该台共有５部发射机）、卫星　接收机１台、音频处理器１台、同步激励器１台、电脑两台、　ＡＤＳＬ　Ｍｏｄｅｍ２只　整个台几平处于瘫痪状态．所幸无人员伤亡。　

■●■●■■■■■●Ｉ　趼ｑ■越・：　ｌ　ｌ　ＷｉｒｅｌｅＳｓ　Ｃｏｖｅｒａｇｅ　

高山广播电视发射台供电系统防雷　

◎李文新宁波广播电视集团　

摘要：本文通过介绍宁波７１２发射台供电系统防雷改造　的思路与做法，从外部防雷、内部防雷和过电压保护三　

方面阐述了高山发射台供电系统防雷的具体措施。　

关键词：发射台　供电系统防雷　

０引言　

随着科学技术的高速发展，各地都在加快发射台改造，　

大批老式发射机被淘汰，更新为质量更好和效率更高的新型　

全固态发射机。由于新型发射机大量采用了微电子技术和计　

算机技术，设备的抗浪涌能力变得更弱了。过去对老式发射　

机可能没多大影响的雷电浪涌及瞬时过电压，对新型发射机　

就可能造成致命损坏。因此，如何有效地抑制雷电浪涌及电　

网瞬时过电压，已成为机房供电的一个重大问题。本文主要　

从供电系统防雷方面，介绍７１２发射台电源系统防雷的一些　

做法。　

１基本情况　

７１２发射台地处浙东沿海的宁波四明山区内，海拔　９１２ｍ，全年雷暴影响期超过９个月，夏季遭雷电、台风、暴　

雨影响较大。台内配电房与机房相距约为２０ｍ，处同一水平面。　

配电房与生活楼相距１００ｍ，落差约６０ｍ。两条１０ｋＶ高压输　

电线路基本是沿山架空敷设，供电线路较长，且穿山越岭架　

空敷设，电网受直击雷或感应雷影响的频率和强度都比较大。　

２防雷措施　

闪电是电流源，防雷的基本途径就是要提供一条雷电流　（包括雷电电脉冲辐射）对地泄放的合理阻抗路径，而不能让　

其随机地选择放电通道。因此，在防雷系统的建设中，基本　

要求是要有一个良好的接地系统，以便顺利将雷电流及时泄入　

大地。德国专家希曼斯基在《过电压保护理论与实践》中提　

出了防雷保护的三道防线：　１．外部防护：将绝大部分电流通过接闪器直接引入大地　

泄散。　２．内部防护：阻塞沿电源线或数据线、信号线侵入的雷　

电过电压波。　３．过电压保护：限制被保护设备上的浪涌过电压幅值。　

同时，为彻底消除雷电引起的毁坏性电位差，在一个完