正定廣播電視台防雷係統的設計應用
行業科技
作者：王金銳
【摘要】本文從雷電對正定電視台設施產生危害的四個方麵入手，先敘述了直擊雷、雷電波侵入、感應過電壓和地電位提高等對建築及其內部設備的損害，然後闡述目前針對這四種雷電危害的電氣綜合防雷係統的設計──外部防雷和室內防護。
【關鍵字】防雷係統，直擊雷防護，感應雷防護，等電位設計
隨著電子技術的不斷發展，各種高、精、尖的電子設備不斷的推廣和普及應用，這些電子設備內部結構的高度集成化，耐過高壓、耐過電流的水平極低，抗雷擊能力極差，避雷針對這些電子設備保護也無能為力，因而易受雷電電流 的衝擊而破壞，正定廣播電視台最近2年連續受到雷擊危害，我們技術部經過考察論證對正定電視的防雷係統做了整體設計改造。
正定廣播電視台位於河北省省會石家莊以北10公裏，東臨京深高速公路，西臨107國道。電視台使用40頻道發送節目，發射塔高120米，功率為3kw，有效覆蓋半徑為50公裏，總覆蓋人口100萬。電視台地理位置在鬧市區，地段為市區中心。實測當地土壤為表層土和廢墟混雜，土壤電阻率較高，不小於450歐姆.米。
遭雷擊主要原因
雷擊引起的上萬伏的過電壓（過電流）及極強的交變電磁場是損壞樓內弱電設備的主要原因，雷電入侵樓內設備的途徑有配電線路、信號線路等途徑，具體分析如下：
配電線路引入雷電，配電線路（10KV線路殘壓很高，弱電設備受此高壓都會損壞，變壓器有一定的隔離和衰減作用，但還有相當大的剩餘雷電會傳到後續設備。）產生過電壓後，該過電壓直接傳到弱電設備，並將設備損壞。
信號線路雷擊隱患分析，雷電在信號線上產生瞬間過壓，閃電釋放出來的電量時可怕的，雖然一般建築物可承受的電流上限是200KVA，單閃電可產生高至530KVA的電流，即使建築物安裝了避雷針但沒有對信號進行保護，當避雷針引入地產生二次雷擊效應是順避雷針而下的天饋線和 建築物內導線首當其衝，一旦二次雷擊效應以信號方式進入導線時，各種信號設備端口損壞也就在所難免了。
正定廣播電視台各建築物皆為磚混結構，構成了室內電子設備的初級屏蔽，部分衰減雷電電磁場；樓內布線部分通過金屬橋架按規範執行，金屬橋架接地良好，能夠有效防止感應雷的衝擊。還有一部分線路沒有按規範敷設和接地，有雷擊隱患存在。
防雷係統方案設計應用
1、直擊雷防護方麵，整體考慮，從接閃器、引下線、接地裝置、等電位連接等全麵來設計，在建築物外部形成一個初級屏蔽的“法拉第籠”。一個完善的直擊雷防護方案應從兩個方麵來設計：一方麵要全麵周到，從接閃器、引下線、接地裝置、等電位連接等全方位來考慮；另一麵要考慮到經濟實用，以最小的代價產生最深遠的影響、取得最有效的保護效果。
2、感應雷防護方麵，堅持“低殘壓、全保護”的安全防雷理念，並力求“線路和空間兩個幹淨”，同時又突出重點。 避雷帶設計；辦公大樓樓頂和廣告部等建築頂部無直擊雷接閃器，設計在樓頂敷設直徑不小於8mm的鍍鋅圓鋼材料的避雷帶，並與引下線相連，避雷帶的敷設、焊接都符合要規範求，引下線采用35mm2銅質電纜，接地電阻小於4Ω。引下線設計；引下線應避開建築物的正麵，盡量在建築物的側麵、後麵等不經常被人注意到的地方敷設。引下線的間距為18米，均勻對稱隱蔽安裝。引下線采用35mm2編織銅線，在布設引下線時應按規範要求敷設。為防止接觸電壓對人員的傷害，在地麵上1.7米至地麵下0.3米的一段引下線采取橡膠管等保護措施。在每根引下線上於地麵1.8米處安裝斷接卡。接地體設計；正定電視台原有接地8處，經檢測原有廣告部、有線機房、三樓機房地阻均已超標，設計將這三處接地重新安裝高效等離子接地棒。高效等離子接地棒為純銅結構，內部填充有高效電解離子，具有比普通的角鋼接地使用時間長（20年），衝擊接地電阻穩定保持在較低值，不易鏽蝕腐爛等優點。同時辦公樓新增接地點2處，以保證整體大樓的雷電泄放。