高山广播电视发射台防雷及接地系统设计 曾红力

高山广播电视发射台防雷及接地系统设计曾红力
摘要：防雷及接地系统可以保证高山广播电视发射台中电气设备的安全使用。

随着科学技术的发展，我国高山发射台的应用得到了前所未有的发展，但由于其
通常在海拔较高的地方，在具体使用过程中也存在一定的雷击风险。

防雷与接地
系统可以减少潜在的危险，从而尽可能避免对发射台造成伤害，发射台内的设备
也可以减少伤害。

接地系统的设计必须正确合理。

本文主要通过对高山发射台的
防雷及接地系统的设计与及具体防雷技术展开研究，从而提出这一技术具体应用
的措施，以供参考。

关键词：高山台；发射台；防雷；接地
在经济发展的推动下，广播电视台的发展得更快了。

它不仅能给我国带来更
多的经济效益，而且能为社会公众提供广播电视等娱乐信息。

广播台建设的电气
施工部分在整个工程中具有重要意义，其中涉及到防雷接地系统的设计与安装。

接地系统设计的是否合理影响高山发射台投入使用后的质量[1]。

夏季是雷暴高发
的季节。

高山发射台机房及相关建筑经常遭受雷击，影响控制系统、监控系统及
其他相关广播电视信号的通信系统。

目前，如何确保防雷及接地技术更有效地应
用于发射台的电气安装，已成为发射台的安装施工人员的一个关键问题。

一、高山广播电视发射台防雷及接地系统技术概述
在大多数高山发射台，夏季频繁的雷暴对电力通信设备室和相关设备构成了
极大的威胁。

如何有效防止和避免雷击，最大限度地保护人身和电力设施的安全，是当前高山发射台普遍关心和研究实施的问题。

高山电视台的雷电危害主要是直
击雷与感应雷两类。

直击雷指的是雷电直接作用在建构筑物或者是电气设备上门。

在夏季雷雨天气，一旦直接闪电直接击中高山发射台机房或其它电力设备、或相
关建筑物和施工操作人员，将造成极其严重的后果。

由直接雷电触发的感应雷电
将在导体中传播，损坏与导体连接的各种设备和电力通信相关设备中抗冲击性低
的部件。

由于高山发射台的机房及相关建筑中的金属线连接到集成电路，计算机
室也通过电缆或信号线连接到外部，这在客观上容易被感应闪电损坏。

高山发射
台中的微电子电路具有集成度高、抗冲击性能低的特点。

感应雷电对它们有很大
的危害，导致各种故障，如内部通信端口损坏、整流器模块损坏等。

通常来讲，当前的高层建筑基本上都安装有防雷及接地系统，当前采用较多
的有防雷网与避雷器。

通常是结合在一起使用，并根据情况在不同的位置布设不
同的防雷及接地装置。

一般来说，前者通常放到女儿墙上，后者通常在顶部位置。

防雷及接地系统的设计和施工，实际上是发射台内相关设备的防雷及接地安装。

需要采用点对点的方式，构成低电阻通道。

这个过程中包括的防雷及接地技术，可以分为两类：第一，以大地为参考构建零电位，通过发射台自己的金属外
缘与大地之间的连接来导电。

通过这种方法，能够较好地保障发射台内设备的安全，从而达到发射台的接地与防雷保护。

第二，以发射台为整体进行接地，以此
确保发射台整体运行的安全与稳定。

通过这种方法，能够实现屏蔽保护，以确保
发射台内的电磁可以得到较优的兼容效果。

二、高山广播电视发射台防雷及接地系统设计及技术
1.电源系统防雷技术
高山广播电视台主要包括机房、附属设施、生活区建筑等区域。

闪电可以通
过各种方式进入机房及相关设备。

根据该地区雷暴强度系数确定相应的防护措施
和等级。

目前，防雷一般按照四个等级标准进行划分和保护。

1-2级避雷器具有
高流量，可实现大雷电放电的目的，限制电流量，最小化过电压，保护供电设备。

3-4级避雷器剩余电压较低，主要集中在放电线路中的剩余雷电量，以达到过电
压控制的目的。

发射台的电源是维持整个发射台，尤其是机房运行的重要组成部分。

如果电
力供应受损，发射台的电力供应将立即消失。

因此，高山发射台的防雷及接地系统，首先应该考虑电源的防雷设计。

高山发射台电源通常是采用双电源供电，主
电源10kV[2]。

通常来讲，雷击对高山发射台电源造成的危害主要有三种：第一，机房变压器造雷击破坏，导致机房供电失常；第二，雷击中的电流通过线路流入
机房相关设备中，影响高山发射台电源内相关控制设备，进而影响到设备的正常
工作；第三，雷击中的电流通过广播电视发射台的控制软件，干扰到系统监测的
相关数据，影响系统的正常工作。

2.高山发射台机房及建筑防雷技术
在发射台机房防雷及接地的设计和施工中，一般由三个主要部分组成：变压
器保护装置、接地导体和电气保护部件。

在接地网和接地电阻方面，地网的接地
电阻值应按照规定要求得到保证，如果达不到标准，地网将予以扩展。

发射台机
房及建筑中的每个地面网络应为联合接地。

机房内的所有金属设备应连接到附近
的接地网络。

根据等电压等电位原理，实现工作地线、保护地线和防雷地线之间
的共用接地网。

对于建筑的屋顶和避雷针，机房及建筑屋顶金属设施的上下两端
应焊接避雷针。

女儿墙上的避雷针应每隔10m焊接一次隐蔽避雷网，焊接点应进行防腐处理。

避雷针应符合Ⅸ建筑物防雷设计规范的规定。

雷电电流引下线应从屋顶引至
建筑物的环形接地体。

底部平衡网和环形地形应每隔10m用镀锌扁钢焊接，并进行防腐处理。

接地线应坚持以短而直为标准为宜，截面积一般为40-90毫米为宜，接地线
一般控制在30ram以内，截面积一般为大于P95mm的多股铜线。

接地收集线通
常是环形的，由铜材料制成，横截面积大于120ram。

在等电位连接和接地方面，发射台机房内的金属设施应视为等电位连接和接地。

3.微波铁塔和天馈线防雷技术
天馈线通过高山发射台的机房内的电缆架连接到最近的地线，并连接到最近
的接地网地线。

当塔超过60米时，在塔的中间增加一个地面。

铁塔和高山发射
台机房接地网应在两点以上用扁钢连接。

塔标志灯在接通电源，选择电线时，应
使用带金属外保护层的产品，并在塔顶附近和高山发射台的机房入口外接地。

避
雷装置应安装在控制线和电源线上，以确保零线接地。

通信机房电缆引入线也应
使用金属护套产品。

金属护套应连接至高山发射台机房入口处附近的雷电防护区
女儿墙，避雷器应成对安装在芯线上。

4.通信光（电）缆线路防雷技术
高山发射台的光缆和电缆产品的选择应选择具有防雷功能的优质产品。

为了
对直埋电缆实施防雷措施，接地时，也可以在接头处将电缆中的金属部件进行电
气连接，而无需在电缆上方安装屏蔽线[3]。

架空光（电）缆也应安装防雷设施。

架空电缆和钢绞线的金属护套应以203米为单位接地。

每公里电杆线应电绝缘，
钢绞线应同时接地。

如果是金属加强芯型，在接头处将其断开，以防止电源线断
开后光缆燃烧。

光缆终端还应确保金属加强芯在通信机房的ODF配线架部分进行
防雷和接地处理。

结语
总之，以上高山发射台的机房和建筑的防雷及接地系统相关技术可以明显降低雷击频率，但不能完全避免它们的发生。

通过防雷技术措施的改进，笔者所在单位的高山广播发射台迄今已进行了几次大规模雷击，没有造成设备损坏，起到了很好的保护作用。

因此，只要高山发射台的机房和相关建筑的防雷及接地系统真正做到细致，就一定会减少雷击的发生，更好地为人民服务，同时提高广播电视的综合效益。

参考文献
[1]张树春,张汉东,乔凯.高山发射台改造系列四:高低压系统和防雷接地系统设计方案[J].数字通信世界,2017(11):23-24.
[2]白徐潮.高山发射台防雷方案的设计及具体防雷措施[J].有线电视技
术,2017:109.
[3]谢涛.湖南高山台站数字微波网防雷系统改造设计与实施[J].电子测
试,2015(8x):27-28.。