黃寶健
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廣播電視發(fā)射站的防雷
黃寶健
摘 要:廣播電視發(fā)射站是廣播電視信號接收與傳輸重要基礎設備,為了滿足信號發(fā)送需求,大多數(shù)廣播電視發(fā)射站建在海拔較高處。廣播電視發(fā)射站受制于本身結構特征,容易受到雷電攻擊,進而對正常運行產(chǎn)生影響?;诖?,本文對廣播電視發(fā)射站防雷技術進行了分析,并提出了相關觀點,以供參考。
關鍵詞:廣播電視;發(fā)射站;防雷技術
雷電主要通過以下方式侵入廣播電視發(fā)射站。(1)發(fā)射塔侵入。當雷電直接擊中發(fā)射塔時,將會產(chǎn)生較大的雷電流,流過發(fā)射塔構架或流入接地網(wǎng)。通常情況下,接地網(wǎng)存在一定的接地電阻,并會產(chǎn)生寄生電感。在雷電流條件下,會造成電位分布不均,促使局部電位上升[1]。同時,雷電流會對二次設備產(chǎn)生電位干擾,對發(fā)射塔正常運行產(chǎn)生影響。(2)信號線侵入。發(fā)射塔與控制室之間存在信號線連接,當雷電強度過大時,這些信號線極易受到感應雷侵入。同時,由雷電引發(fā)的感應過電壓將會沿信號線傳至控制室及站內(nèi)低壓電子設備,使其受到損害。(3)配電線路侵入。部分廣播電視發(fā)射站地下電纜未構建有效的屏蔽保護。當雷電波進入線路后,會向兩端傳播,所產(chǎn)生的過電壓會對變壓器產(chǎn)生沖擊,并且會造成部分電子器件及低壓設備損壞,影響整個系統(tǒng)運行,甚至會帶來嚴重事故。
廣播電視發(fā)射站防雷主要存在以下問題。(1)架空線路問題。架空線路及變壓器絕緣水平無法滿足標準,影響了實際防雷效果。很多架空線路桿塔材質(zhì)主要為杉木,其絕緣性較好。當受到雷擊時,由于桿塔接地電阻較高,會影響過電壓泄放,并容易產(chǎn)生反擊。部分變壓器計量裝置耐壓性能較弱,無法抵御雷電過電壓,而使變壓器受到損害。(2)變壓器抗雷性能較弱。很多廣播電視發(fā)射站采用的變壓器為普通變壓器,抗雷性能相對較弱,無法對過電壓產(chǎn)生限制作用,無法抵御局部環(huán)境雷擊,易出現(xiàn)損壞。(3)低壓設備防雷性能較差。發(fā)射站與電纜接入點位安裝低壓避雷器,當受到雷電波侵襲時,過電壓無法正常排泄,導致低壓設備受到破壞;部分廣播電視發(fā)射站低壓線路接線較為凌亂,控制線路、電源線路等重要線路未進行有效屏蔽[2]。當落雷強度較大時,電磁場所產(chǎn)生的感應過電壓會超過設備工作電壓,直接對其運行產(chǎn)生影響,甚至使其直接燒毀。
3.1 架空線路防雷改造
架空線路方面,通過在變壓器進線端安裝可調(diào)式過電壓保護間隙,來改變架空線路絕緣配合不合理的情況。同時,可調(diào)式過電壓保護間隙可對強雷電流產(chǎn)生有效的分流作用,達到泄流目的,使雷電壓幅值控制在合理范圍內(nèi),避免過電壓侵入電源系統(tǒng)。保護間隙安裝前,會設定一定幅值的沖擊放電電壓,當線路受到雷擊時,保護間隙可先于絕緣子串放電,從而對絕緣子串產(chǎn)生保護作用。保護間隙還可及時對雷電過電壓及過電流進行泄放,以限制雷電波的侵害作用,讓系統(tǒng)電源及相關配電設備得到有效保護。
3.2 低壓設備防雷改造
首先,應該對廣播電視發(fā)射站內(nèi)的接線進行整理,保證接線方式的規(guī)范性,確保發(fā)射站正常運行,并為線路屏蔽及設備接地營造一個良性的環(huán)境。其次,需要對等電位連接進行完善,讓雷電流能順利引入地網(wǎng)。同時,增加等電位連接銅排,并使其與主地網(wǎng)連接,從而構成等電位多點連接,以降低地電位差。還可在控制室接入接地環(huán),進一步增強地網(wǎng)的泄流、泄壓能力。另外,在低壓設備上安裝浪涌保護器,將瞬時過電壓限制于設備正常運行電壓范圍內(nèi),并將雷電流泄于地下,讓系統(tǒng)及設備得到有效保護。
3.3 變壓器防雷改造
將普通變壓器更換為(雙曲折)特定防雷變壓器,以增強變壓器防雷性能。特定防雷變壓器與普通變壓器結構有所不同,其繞組接線方式為相互交叉模式,有利于電壓及電流保持平衡狀態(tài),可對組層間、匝間過電壓進行限制[3]。這種相互交叉的接線方式可對鐵芯磁通量產(chǎn)生一定補償作用,以抑制感應電動勢的不平衡狀態(tài),使三相感應電動勢維持平衡。通過曲折連接,可對雷電過電壓零序分量產(chǎn)生一定的抵消作用,讓中性點過電壓得到有效控制,使其得到保護。另外,變壓器低壓側繞組采取雙曲折連接,可增強變壓器自身保護作用,并對低壓側產(chǎn)生的雷電波進行限制,防止高壓側絕緣受到損害。
采用相關技術對廣播電視發(fā)射站防雷系統(tǒng)進行改造,使其具備更為可靠的防雷性能,以降低雷害事故的發(fā)生幾率,保證廣播電視發(fā)射站的正常運行。
參考文獻:
[1]特木日朝日格,于洪濤.廣播電視發(fā)射臺防雷技術探討[J].電子測試,2013(17).
[2]范會雨.某廣播電視發(fā)射站防雷技術研究[J].中國傳媒科技,2014(8).
[3]楊志宏.廣播電視發(fā)射臺防雷技術分析[J].電子技術與軟件工程,2014(9).
作者單位:(國家新聞出版廣電總局二0二二臺)