电视台发射台感应雷的防护方案设计

　　方案设计

　　一、直击雷防护

　　（一）发射天线塔和建筑物防雷措施

　　无论广播电视发射台或微波站都设有发射天线或天线塔，一般铁塔和天线位置是台站地面建筑的最高点。天线塔本身既可成为防雷的避雷塔，也可能变成“引雷器”或产生感应雷的导体，因此，它是台站防雷的第一关。

　　（1）按照国家94年颁布的《建筑物防雷设计规范》（GB50057—94）及其它标准设置好天线塔避雷针。铁塔接地网形状，密度可根据地形、防雷等级、天线塔种类来设计。重要发射台或微波枢纽站天线塔接地电阻要≤5欧。一般台站要≤10欧。条件允许的台站可安装AR限流避雷针。AR避雷针是90年代防直击雷的先进产品，能有效降低雷击产生的二次效应。

　　（2）认真计算天线塔避雷针的保护范围并留有充分余地，当其它建筑物不在保护范围时，可考虑设计多支（等高或不等高）避雷针保护方案。在一些地形突出的高山发射台（站），带雷云层又低时，天线塔避雷针防雷是有限的。可采用设置避雷针和消雷器相结合的方案（消雷器在石岭关微波站安装后收到很好的效果），并且在房顶女儿墙、房角或利用围墙、栅栏装设闭合的避雷带、均压网。引流线应视建筑物结构和布局进行设计。一般说，均压网格不宜大于5M。均压网、避雷带应接有多根引流线，在建的房屋可考虑与建筑结构内的钢筋良好连接。

　　（二）一般情况下，建筑物安装有避雷针或避雷带、避雷网，但是雷电的活动规律是，对于发生过雷击的地点和入侵通道，下次雷击时，更容易再次遭受雷击。如果外部防雷某一个环节做的不好，就会影响整体的防雷效果。如果外部防雷不能担负直击雷防护的任务，那么它将是一个“引雷工程”，而不是“防雷工程”，设备反受其害。直击雷防护的完善与否，关系到感应雷防护的基础是否牢固。因为直击雷防护是感应雷防护的基础。

　　在直击雷比较完善的情况下，电视台部分设备仍然遭受雷电流的光顾，足以说明，防雷是一项系统工程。它包括屏蔽、等电位联结、安装浪涌保护器等等措施。全方位的防护中，感应雷的防护不可或缺啊。

　　二、电视台发射台感应雷的防护

　　感应雷的防护主要包括电源系统、天馈信号系统，计算机网络系统的防护，等电位连接以及接地等。根据新乡县电视台发射台的情况需求，主要针对电源和天馈，网络进行防护，同时为了均衡雷电流对于设备的冲击，等电位联结的措施必不可少。以下是详细介绍：

　　（一）电源系统的防雷及过电压保护

　　据统计，雷击事故中，从电源线路侵入感应过电压损坏设备占较大比例。所以电源的防护是所以设备防护的根本和基础条件，没有电源的安全防护，其他的措施都是舍本逐末。鉴于电视台有过雷击损坏设备的先例，所以对于系统的保护理应提高些防护等级。为实现多级配合，要计算各级SPD之间的能量配合，选用合适器件，拟对电源分为四级保护，使浪涌过电压逐级泄放入地。

　　A.按照分级泄放原理，第一级防雷可在总配电箱端加装1套电源三相一级高能量防雷器SPD1：WL4L8-100KA（模块），使大部分雷电能量在此泄放。共计1套。

　　B.在发射设备室的配电柜内安装1套电源单相第二级防雷SPD2：WL4L8-80KA（模块）。共计1套。

　　C.在在发射设备的开光前端安装1套电源第三级防雷SPD3：WL4L8-40KA。共计1套。

　　D.室内所有设备的插座全部更换为具有防雷功能的插座作为第四级防护SPD4：WL2206-20KA.预计15套以上措施将有效防止雷电流从电源线路上侵入并损坏设备。但是不能保证计算机网卡等信号方面的雷击的发生。所以，还需要进一步对网络，天馈信号系统的线路进行防护。

　　（二）网络信号系统的防雷与过电压保护

　　雷击发生时产生的巨大瞬变电磁场，在1Km范围内的金属环路内均会产生感应雷电流，另建筑物在避雷针（带）接闪雷电时，在雷电流通过防雷引下线对地泄放同时，也会对建筑物内的网络金属环路产生雷电电磁脉冲，形成线路感应过电压，易造成终端设备端口的损坏，严重影响网络系统的正常运行。

　　机房内的信号防雷主要是针对网络交换机的防护，网络交换机根据端口的不同分为千兆交换机和百兆交换机，千兆端口采用千兆网络信号防雷器，百兆端口采用百兆网络防雷器，分别串接在交换机端口的前端，使雷电入侵波在端口前端通过防雷器泄流入地，保护端口的安全。

　　电脑、交换机等的网口根据传输率速率的不通分别采用单口千兆网络防雷器和百兆网络防雷器进行防护。

　　网络信号的防护措施及产品选型如下：

　　A.在编辑室的24口网络交换机前端串接带有两级防护的网络防雷器WLJ45-E100M/24，共计1套。

　　B.计算机单机的双绞线线路上可在网卡的水晶头前端串接单口网络防雷器WLJ45-E100M。共计16套。

　　（三）。天馈信号系统的防护

　　1.室外引入线防雷措施

　　

　　室外引入线是指台（站）内各种发射设备馈线、吊馈管的钢绞线及波导固定架、铁塔过桥和塔灯电源线、各类管道、各种视音频信号线、通信线等。在雷电天气，引线外皮很容易将感应雷或感应电压引入机房，必须采取措施进行电气阻塞。

　　（1）保证馈管两端良好接地。馈管在进入机房前，外皮还要就近与地网连接，吊馈管钢绞线、固定架、过桥每隔一定距离逐点接地。

　　（2）各种引线要使用屏蔽电缆，进入机房前屏蔽层应就近与地网连接。引线较长或条件允许时，进入机房前水平埋入地下，长度最好在10M以上。若无屏蔽电缆，可将引线穿入铁管，按上述要求埋入地下。引入机房的电缆中如有不使用的芯线，也应在两端良好接地。

　　2.室内设施的防雷措施

　　（1）机房内根据设备摆放情况，用铜皮铺设地网，通过多点与室外地网良好连接，从而营造等电位环境。

　　（2）根据国标GB7450—87《电子设备雷击保护导则》和实际情况，科学的、有重点的采用防雷保护元件对电子设备进行保护。

　　（3）机房内屏蔽接地、机壳接地、电源接地（中性线、零线）、工作电路接地、保安接地、过压保护接地等要统一、就近与机房共用地网可靠的电气连接。高山台站把机房铝制门窗、暖气管、水管、走线架等各种导体就近与母线或地网连接。

　　3.等电位连接措施

　　电视台的办公楼处在180米的信号塔保护之下，遭受直击雷的可能性极小。但是信号塔实际是个“引雷工程”，它在将强大的直击雷电流泄放到地下的同时，会产生方圆20公里内的感应雷辐射。电视台的办公楼窗户没有屏蔽接地，这对于室内的设备来说就相当于半露天了。所以室内的微电子设备，尤其是电脑的网卡，经常遭受感应雷的破坏。

　　基于以上情况，我们首先有两点建议：

　　1.建议我们的窗户全部安装金属屏蔽网，以减少电磁感应从窗口侵入室内设备，最次也应加装网格较密集的金属防盗网，并在其连接后接地。

　　2.建议我们室内所以设备尽量远离窗户，靠近楼道的墙壁。对于躲避感应雷的危害有一定效果。

　　同时，还要对室内设备采取M型或者S型等电位联结措施。这有助于消除静电和电磁感应对设备和人的危害。该措施将用到大量的多股铜绞线和铜排作为等电位连接材料。

　　施工

　　在实施防雷工程过程中，严格遵循科学的原则和经济的原则，依据有关国家规范和国际电工委员会有关规范，运用先进的防雷理论和工程技术进行工程勘测和施工。

　　1.根据该工程的规模、特点及工期要求，分为三个阶段：施工准备阶段，施工阶段，调试验收阶段。

　　2.施工准备阶段

　　2.1设备及材料准备

　　2.1.1在与甲方签订合同后，立即安排准备所有需要的器材、工具、辅材等，并按甲方要求送到施工现场。

　　2.1.2电焊机、电烙铁、剥线钳、电工刀、水平仪、冲击钻、扳手、钳子、螺丝刀等施工工具准备（常用工具）。

　　2.1.325mm2、16mm2、10mm2BVR铜线、线鼻子、焊条、焊锡、焊膏、绝缘胶带、胶布、等辅材准备。

　　2.1.4现场准备

　　（1）根据甲方要求办妥施工人员出入证。

　　（2）对施工人员进行严格的安全教育。

　　（3）与甲方协商每天何时进场与退场的施工时间。

　　（4）认真检查施工器具的安全性和可靠性。

　　3.施工阶段

　　施工阶段是整个工程项目管理的核心阶段，必须确保工期进度和工程施工质量，做到安全文明施工。

　　3.1执行技术规范和技术标准

　　3.1.3GB50174—93《电了计算机机房设计规范》

　　3.2电源避雷器挂墙明设，底边距地距离根据现场确定。

　　3.3接地线安装

　　3.4电源避雷器进线安装。在UPS前安装电源避雷器时，先检查和确保UPS供电满载在可靠供电时间前提下，安装时应在尽量短的时间内完成。避雷器的引线不宜大于0.5米。

　　3.5文明施工

　　3.5.1所有施工人员必须佩戴施工证上岗，严禁野蛮施工。

　　3.5.2每天对现场垃圾及时清运。

　　3.5.3施工现场严禁吸烟

　　3.5.4现场所有辅材及机具整齐摆放，专人管理。

　　4.调试验收阶段

　　4.1对电源避雷器进行现场调试，使之达到最佳工作状态。

　　4.2对整个工程进行全面检查。