发射台雷电干扰机理与综合防雷防护措施

榆树广播电视台) 

发射台在信息传播等方面发挥着重要作用，但雷电灾害对其正常运行构成严重威胁。了解雷电干扰机理并采取有效的综合防雷防护措施，能减少雷电造成的设备损坏和信号中断等问题，提高发射台的可靠性和安全性，具有重要的现实意义。

1 发射台雷电干扰的危害与现状

1.1 雷电干扰的危害

雷电能量强大，危害发射台多方面。直击雷击中天线、塔架等，强电流产生高温可熔化金属、致塔架倒塌，损毁发射设备；其电磁脉冲会在电气和电子设备中感应高电压大电流，干扰运行，引发数据丢失、信号中断，影响播出质量。

1.2 发射台防雷现状

目前，部分发射台的防雷措施存在一定的不足。一些早期建设的发射台，其防雷设计可能没有充分考虑到现代电子设备的敏感性和复杂性，防雷装置的性能和可靠性较低 [1]。此外，随着发射台设备的不断更新和升级，原有的防雷系统可能无法满足新设备的防雷需求，导致雷电干扰问题时有发生。

2 发射台雷电干扰机理分析

2.1 电磁感应干扰

雷电放电产生迅速变化的磁场，依据电磁感应定律，会在发射台的电缆、金属管道等导体回路中感应出电动势和电流，进而干扰、损坏连接设备。其强度与雷电电流大小、变化率及导体回路面积、位置相关。

2.2 静电感应干扰

雷电形成时，云层电荷使地面和物体表面产生静电感应。放电瞬间，发射台金属外壳、天线等积累的感应电荷快速释放，电流可能进入设备内部，损害电子元件。

2.3 雷电波侵入干扰

雷电击中与发射台相连的线路时，产生的雷电波会沿线路传入内部，损坏线路设备并干扰电气和电子设备。此外，还可能通过建筑物孔洞进入室内影响设备。

3 发射台综合防雷防护措施

3.1 外部防雷措施

外部防雷主要防止直击雷侵害。安装避雷针是常见措施，通常装在塔架顶部等高耸结构，可吸引雷电，经接地引下线将电流引入大地，保护设备和人员。其高度和保护范围需依实际设计，确保覆盖重要区域。

此外，可安装避雷带和避雷网。避雷带沿屋顶边缘等敷设，避雷网由金属导体组成覆盖屋顶，能增加接闪面积。需保证接地引下线牢固，接地电阻符合标准，确保雷电电流顺利入地。

3.2 内部防雷措施

内部防雷主要防雷电电磁脉冲损害设备。安装电涌保护器（SPD）是关键，可装在电源、信号等系统。雷电产生过电压和电流时，SPD 能迅速动作将其限制在设备承受范围。电源系统按类型和电压选 SPD，多级安装形成防护体系；信号系统也需装适配SPD 保护设备。

此外，电子设备需合理布局和屏蔽。敏感设备放屏蔽室或用屏蔽机柜，选金属板、金属网等材料，且屏蔽体要良好接地，能有效减少雷电电磁脉冲干扰。

3.3 等电位连接措施

等电位连接是将发射台内设备外壳、金属管道、电缆桥架等金属部件用导体连接，使电位相等。可避免雷电时因电位差产生电火花，防止火灾、爆炸，还能减少雷电电磁脉冲在设备间的传导，降低设备受损风险。

等电位连接分总等电位连接和局部等电位连接。前者将建筑物金属管道、接地干线等连至总端子板，形成整体系统；后者在机房等特定区域将金属部件连至局部端子板。连接时需保证导体截面积足够、连接牢固，确保有效性。

3.4 接地系统优化

良好的接地系统是发射台防雷基础，需具备低电阻、稳定性和可靠性。要

选镀锌钢管、角钢等合适材料，按规范埋设，保证接地极深度和间距符合设计，使接地电阻达标。

同时，需定期检测维护接地系统，超标时及时处理，如增加接地极、更换材料，还要检查引下线和连接部位是否腐蚀断裂并修复。也可采用降阻剂，选可靠产品并正确施工，以降低接地电阻。

3.5 雷电监测与预警系统

建立雷电监测与预警系统可以实时监测雷电的发生和发展情况，为发射台的防雷工作提供及时准确的信息 [2]。雷电监测系统可以通过安装在发射台附近的雷电监测设备，如雷电定位仪、电场仪等，对雷电的位置、强度、发展趋势等参数进行监测和分析。

预警系统则可以根据雷电监测数据，及时发出雷电预警信号。当监测到有雷电活动靠近发射台时，预警系统可以通过声光报警、短信通知等方式提醒工作人员采取相应的防护措施，如关闭不必要的设备、加强设备的防护等。同时，雷电监测与预警系统还可以为发射台的防雷决策提供依据，根据雷电活动的规律和特点，合理调整防雷措施，提高防雷效果。

3.6 人员培训与管理

加强对发射台工作人员的防雷知识培训和管理也是综合防雷防护的重要环节。工作人员应了解雷电的危害和防雷的基本知识，掌握正确的防雷操作方法。例如，在雷电天气时，工作人员应避免在室外活动，关闭门窗，远离金属物体和电气设备。

同时，要建立健全防雷管理制度，明确工作人员的防雷职责和工作流程。定期组织防雷演练，提高工作人员在雷电灾害发生时的应急处理能力。此外，还要加强对发射台防雷设施的日常维护和管理，确保防雷设施的正常运行。

结束语

雷电对发射台的正常运行构成了严重威胁，了解雷电干扰机理并采取有效的综合防雷防护措施至关重要。通过实施外部防雷、内部防雷、等电位连接、接地系统优化、雷电监测与预警以及人员培训与管理等一系列措施，可以有效地降低雷电对发射台的危害，保障发射台的设备安全和播出质量。随着科技的不断发展，还应不断探索和应用新的防雷技术和方法，进一步提高发射台的防雷水平。

参考文献：

[1] 杨振宝 . 雷电流组合波脉冲下脉冲防护器件的响应特性研究 [D]. 西安电子科技大学 ,2020.

[2] 雷振帅 . 高山广播电视发射台技术维护常见故障与对策 [J]. 卫星电视与宽带多媒体 ,2024,21(03):56-58.

姓名 : 宋来凤，出生年月 :1973 年 05 月，性别 : 女，民族 : 汉族，籍贯 :，学历 : 大学本科，职称 : 副高级工程师，研究方向 : 中波全固态调幅发射机