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1、谈谈广播电视发射台机房的防雷与接地 高纯忠 萝北县文化广电体育局 摘 要： 广播电视发射台机房的防雷接地系统十分重要, 它不仅决定了发射机设备正常工作的技术指标, 也保证了发射机设备的稳定播出状态和台内工作人员的人身安全。关键词： 雷击; 地丼; 等电位; 1 接地系统不良给发射台机房带来的主要危害雷击、电力系统瞬间变化和净电荷积累是导致发射台设备损坏的 3 个重要原因, 良好的接地系统将确保瞬间产生的高压快速泄放掉, 防止高电压击损发射台机房内设备的电子元器件。(1) 广播电视台发射机机房的雷害一般是通过天馈线系统、交流电源进线、其它各种进出台站的线缆引入, 所以针对广播电视发射台的接地需要
2、进行全方位的综合治理, 采用泄放、消峰、均压等电位等多种方式来减少雷电造成的损害, 这些方法和措施的采用需要遵守一个主要的原则, 广播电视台的雷电过电压保护设计必须是建立在联合接地基础上。因此广播电视台雷电保护并非是简单的接地或者单一的雷电过电压保护器件应用。(2) 机房内发射机设备加电时, 在接通和关闭电源时, 设备运行状态发生了瞬间改变, 使发射机内的电感和电容等储能器件瞬间产生了电磁能量变换导致高电压产生。虽然操作电源高电压与雷电没有直接关系, 但是它同样会使发射机机房内的电子设备损坏。发射机机房内的电子设备, 长期工作将会积累大量灰尘, 特别是北方冬季干燥容易产生净电荷积累, 没有良好
3、的接地系统将会导致积累迅速增加, 积累到一定程度时, 尖端会出现拉弧放电, 破坏设备器件。为了保证发射台设备安全和正常工作, 保证台内工作人员的人身安全, 需要全面系统的对发射台进行防雷接地处理。各类地线必须和地网做到可靠地电气连接, 对连接点的焊点进行防锈处理, 对于地阻较高的高山台站有必要通过制作地丼来填加盐、木炭、或高效降阻剂达到降低接地电阻的目的。地丼, 地丼引入室内机房母线、机房内的接地汇流排以及各种设备的接地线共同组成了发射机机房接地系统。发射机机房地丼附近的土壤情况状态决定了接地系统的地阻值。当土壤地阻较高时, 超过了 4 欧姆, 则必须通过建造地丼等方式进行人工降阻。2 发射台
4、防雷接地系统采取的措施与标准要求2.1 发射台防雷接地系统采取的措施工作接地将大地作为发射台回路的一根导线, 是回路的一部分。保护接地是将大地作为零电位参考点, 用于确保发射台内设备的安全运行和台内工作人员人身安全。重复接地是电源零线与大地母线之间的多点焊接。静电接地是消除因摩擦产生净电荷积累, 净电荷会聚集在发射台内部电子设备的表面, 长时间积累将会产生很高的电位, 对人身安全和发射台内的电子设备产生极大的危害, 静电接地提供了产生的净电荷快速导入大地的通道, 防止累积的净电荷威胁发射机等设备的电子器件。信号接地或逻辑接地也被称为直流接地, 机房内的电子设备内含有大量的逻辑电路, 这些逻辑电
5、路工作于电压较低的直流状态, 这些逻辑电路需要一个零电位参考点, 用同一接地线将这些电子设备连接, 使它们有一个安全稳定不受干扰影响的参考地, 这个参考地为直流接地系统。雷击产生的浪涌电压会破坏发射台的建筑物以及台内电子设备, 因此需要将产生的电流被快速泄放至大地, 这需要将建筑物的金属管线、电气设备、进出台站的各种电缆的金属护套与防雷接地装置作为金属焊接形成一个统一的雷击电流泄放通道作为防雷接地。2.2 防雷接地需要达到的技术标准电气上的接地电阻标准要求因接地类型而定:工作接地电阻要求小于等于 2 欧姆, 防雷接地电阻要求小于等于 10 欧姆, 保护接地电阻小于等于 4 欧姆。由于发射台本身
6、属于易遭雷击区域, 所以接地电阻要求更高。直流接地电阻必须小于 4欧姆, 静电直接接地电阻和安全保护接地电阻小于 2 欧姆, 防雷接地电阻也要小于 2 欧姆。3 防雷接地需要采取的必要措施3.1 建造地丼采用 1.2 米1.2 米6 毫米紫铜板作为接地体, 400 毫米0.5 毫米铜带作为引线 (引线长度要超出地面并可以达到机房) , 用氩弧焊工艺将接地体和引线焊接在一起。在临近发射机机房附近选择一块地势低洼开阔的位置用于挖设地丼, 在所选位置向下挖 3.5 米深的坑, 坑的长边为 3 米, 宽边为 3 米。将事先准备好的粗盐、木炭粉和降阻剂混合均匀后回填至坑的底部, 厚度约 0.5 米, 将
7、接地体紫铜板放置在盐、碳和降阻剂混合体表面的物理中心位置, 用粗盐、木炭粉和降阻剂混合料将接地体彻底掩埋, 并且将其埋深至高出接地体顶部0.5 米, 加水夯实, 使木炭粉充分吸收水分。用保湿性好的细粒土回填 0.5 米, 灌水并夯实, 之后继续加入细粒土, 一边加入一边夯实并浇水, 直至用细粒土回填填满, 填满后继续浇水, 使细粒土与地层紧密接触, 再次浇水, 3 天后用地阻仪测量工频地阻。此方案一般实测接地电阻约 1 到 3 欧姆, 将引线作为母线连接入机房。3.2 等电位连接沿着机房静电地板铺设厚度 0.05 毫米, 宽 10 厘米的紫铜带, 做成汇流排, 将机房内配电柜外壳、机柜外壳、电源接地线、静电地板金属支架和金属门窗等就近接入汇流排。同时找出机房的主钢筋, 并测试其是否和避雷装置完整连接, 之后用 f14 镀锌圆钢通过铜铁转换接头将其与接地汇流排连接在一起。4 结语虽然广播电视台发射机房的防雷接地系统比较复杂, 但只要遵循技术标准要求, 并结合电台实际情况, 因地制宜的采取接地措施还是可以有效地确保台内的设备正常稳定的运行播出。
