摘要:高山站的防雷工作是保证设备正常运行和完成正常工作的重要环节,各站对此都给予了充分的重视。本文主要论述了雷电灾害的形式和危害。通过介绍塔内防雷、机械防护、架空电缆防雷、天馈线防雷、降低接地电阻等防雷措施,结合实例分析了高山站的防雷技术。
关键词:雷电防护;多层级防雷;防护措施
为了满足山区群众收听和收看广播电视节目的需要,每个广播电视发射台都更新了一些广播电视设备数字。新设备的特点是高度自动化,减轻了台站工作人员的工作压力。然而新设备外围电路的高度集成导致电阻电压水平降低。塔架和机舱之间的裸露线路削弱了耐雷性能。此外,高山台特殊区域雷击的可能性大大增加,因此,如何做好防雷减灾工作,保证广播电视节目的高效播出,成为广大职工的重要工作。
1.雷电危害的形式
高山站的雷击事件主要是由闪电引起的,其电流梯度和幅度变化较大。损坏有四种类型:一是雷电的直接作用,直接对设备或塔体产生强烈的电、热效应,而无其他载体;二是雷电的二次效应,它是一种电磁感应,由气体中的静电能闪光中的强电流供电,对机械电路造成损坏;第三种是雷击波主要通过电缆和内部设备的天馈线供电造成的雷击波损坏;四是雷电电磁脉冲失效。目前,大多数用于转播站的发射机都采用大规模集成电路和固定部件,这些部件的电压电阻通常较低黑暗,能干电磁脉冲电阻低,雷击的可能性大。
2.雷击的途径
2.1雷电通过铁塔和天馈线侵入
由于输电线路的需求,大多数台站都建在高处。此外,每个台站使用的塔楼高度也相对较高。因此,当塔体遭受雷击时,电流将被塔体接地,设备与接地网之间的电位差将继续增大,从而导致雷击的影响和对塔体的破坏这里。有线电视现在集中供电已成为各站电力线路的首选,但当雷击会在同心电缆上产生电流,也会损坏设备[1]。
2.2雷电通过架空线侵入
架空管线的引入是防雷的重要措施。当管道与终端相连,产生水平电场,电场中相对可见的地方易受负荷集中的影响。当雷击放电时,会产生强大的电场,容易击中上部管道的可见位置。被闪电击中。雷击架空线路裸露处,管道将雷击传递的电压提升至机舱,使其意外。其它的放电方式是断电。雷击通过地面放电产生的高压也会通过上方的输气管道,使高压损坏配置的电源。
2.3雷电通过机房侵入
发射台也遇到了雷电屏蔽现象。当防护罩和雷击时,会直接击中机房等物体。为避免雷击屏蔽,主要依靠台站系统的防雷设备,单纯的避雷针不能起到应有的作用,面对不同的雷击,高山站必须完善防护措施,避免雷击。
3.供电系统防雷设备安装维护
3.1对于容易引发事故的问题需要重点关注
装置出现受潮的情况,电阻不在正常数值范围,工频放电电压下降等是需要相关的工作人员在维护工作中着重注意的问题。对于突然发生爆炸或者功能失效甚至完全不运行等问题,需要进行解决,供电设备会出现很多的故障,且程度不同,工作人员必须对于相关情况十分熟悉并且能够有效地解决。
3.2防雷装置维护注意事项
现在用的设备都配置了防雷装置,如:300WUHF电视发射机和300w海华数字电视发射机,这些装置出现故障的原因和情况都非常复杂,同时一些无法修复的损坏也非常多样化,所以我们必须加强防雷装置的日常维护和检修工作,在材料的投入使用上,也需要采用优质的产品,并且需要按照正确的方法进行安装。在使用的过程中要对防雷装置进行严格的测试实验。避雷装置在运行中应该和配电设备同时进行巡视和检测。
4.防雷技术
4.1雷电防护原理
雷电主要由两部分组成:高频和低频。高频的特点是穿透力强,低频的特点是能量大,雷击后架空线路或地线上的强雷击电流会对设备造成损坏。以接地线为手段直接雷击设备,大多数闪电灾害是以这两种形式发生的。一旦发生灾害,设备损坏的主要形式是防雷系统电位差过大引起的电位对应,以及通过上输电管道的雷电感应电压的影响,因此,防雷的原则是安全稳定地释放高雷击能量。以及二次能量的平衡。要通过科学合理的研究,结合各站的实际情况,开展防雷工作。
4.2防雷措施
4.2.1铁塔的防雷措施
在塔架安装过程中,应预留塔身各段的接地点,为防雷效果提供全方位的接地点。考虑到杆塔的高度,为便于雷击电流的分离,应充分保证连接点的分布和数量,大多数塔架都接地,天馈线必须配备防雷装置。天馈线位置在闪光棒保护范围内。塔的四角应通过焊接与接地网相连。
塔架接地网与机器接地网应每隔2~4米焊接一次,为保证雷击电流快速、充分地向地面流动,必须将避雷针焊接到塔架上[2]。
4.2.2架空线的防雷措施
这也是雷电通过上部管道穿透房间内受损设备的最常见方式,这也是上部管道防雷措施尤为重要的原因。在大多数情况下,对上部管道进行特殊处理,将前部管道置于金属管道中,并将其置于地下。线路上应安装避雷安全装置,避免纵向灾害。禁止正在混合信号线和传输线。金属管的两端应焊接在基板上,并进行防腐保护。
4.2.3天馈线的防雷措施
天馈线电源的防雷措施相对简单,但在整个防雷组合中也是一个关键步骤,因为它在发生灾害时由机器直接与设备相连,容易对建筑物和设备造成严重损坏,防雷天馈线和电源的主要保护手段是在天馈线和电源的布线及天馈线、机器电源等关键部位的电源和接地时,严格执行接地点的数量,天馈线旋转;以及电源。是在线路较长时,科学合理地设置接地点、增加接地点的最重要、最有效的措施。
4.2.4机房的防雷措施
对于机房的防雷主要包括设备与供电系统的防雷接地以及机房的建筑物防雷接地。
4.2.5等电位连接
根据设备原理,保护区、工作区和防雷区应在台站接地系统网络中组成。对于特殊站,存在电阻过高的问题,为了尽可能地限制电阻,一般接地电阻4欧以下更重要的是要进行屏蔽,均衡电压,均衡设备,以实现零电位差,减少设备中的电磁干扰,减少高压对比度对设备造成的损坏。
5.具体案例
5.1案列共享
2010年8月9日,台站发生感应雷雷击事件,正直雨季来临,连续几天阴雨连绵,值班人员在8月9日下午发现播出信号异常,经带班站长同意对室内设备进行了故障排查,得出结论认为是天馈线进水所致,并向上级技术部门做了技术报告,出于对人身安全的考量,上级部门要求台站工作人员等雨停了以后对天馈线进行修复,当晚11点左右,夜班值班人员发现信号输出中断并立即向上级汇报,同时也做出了火灾预防措施。事后对天馈线进行了更换,经过此次雷击,每年的防雷工作大检查时,都会对天馈线进行仔细的检查,以防再次发生通过天馈线遭受雷击。
2012年7月12日,插旗山发生雷击,由于插旗山是无人值守台站,地网出现腐化现象没能及时发现导致雷击发生,事后对防雷系统进行了修复,2014年重新铺设了地网装置[3]。
5.2防雷心得
对于任何一个台站来说,高山雷电电压总是一个棘手的问题。由于地形偏远,高压雷击后很难直接修复。在此阶段,唯一可能的解决方案是一线人员推荐的双向系统,以便在雷击时打开。在一些雨季长、雷击频率高的台站,采用两条线路。然而,由于资源限制,大多数站点有两个路线。从变压站发出。这样的方案不是理想的解决办法。当变压站因雷击而不能正常运行时,这样的“双路由”将失去其效果。
6.防雷具体措施
6.1地网防雷
根据作者所在站的实际情况,通过对所有地面网络进行等效连接、集成和互连,以减小地面网络之间的电位差,可以有效地充当地面电位差过大引起的雷电。
6.2多级层的防雷
多级防雷措施有五种,一种是将导线电缆变压器后的电力线路覆于地下,另一种是干式绝缘变压器的一级保护。在隔离厅与变压器之间安装一台与变压器容量相同的干式绝缘变压器,采用VDR,台站防雷一级为避雷器,二级为三级保护措施,以并联防雷屏的高能稳压电源为主,作为台站防雷的二级保护措施;四级为辅助保护措施,用三极双开关代替配电开关,设备的接地电缆连接到接地网,并将为设备供电的终端添加到接地系统。空气开关作为附加装置用于保护设备保护,最后,设备和电力系统必须定期维护,防止腐蚀。
结束语
高山站防雷完整系统地理气象等因素将影响防雷系统的正常运行,因此,根据防雷技术,各高山站由于地理位置的不同,有相同的点位和不同的情况,气象学和其他因此各台站应充分了解各类台站位置信息,以便有效地做好安全保卫工作,制定适合本站的防雷工作方案,进行人员培训,有效地完成传输任务。
总之,合理规范的防雷方案对每一个台站都要要准确实施规划,严格按照规划内容,建立良好的定期控制、定期技术服务和数据登记制度,防止出现提前。在这个如何保证设备正常运行,在发生自然灾害时,员工能够冷静专业地处理事故,达到不伤害员工、不中断信号的目的。
参考文献:
[1]吴帅.高山台站防雷浅析[J].声屏世界,2017.
[2]虞昊.现代防雷技术基础[M].北京:清华大学出版社,2016..
[3]周志敏.电子信息系统防雷接地技术[M].北京:人民邮电出版社,2018.