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電視發射塔防雷方案
  • 作者:    來源:南京蘇瑞科技    時間:2013-7-17    點擊:974次
 一、直擊雷防護
  (一)發射天線
天線
  天線的基本功能是輻射和接收無線電波。發射時,把高頻電流轉換為電磁波;接收時,把電磁波轉換為高頻電流。天線的一般原理是:當導體上通以高頻電流時,在其周圍空間會產生電場與磁場。按電磁場在空間的分布特性,可分為近區、中間區、遠區。設r為空間一點到導體的距離,是高頻電流信號的波長,在r<λ/2π時的區域稱近區,在該區內的電磁場與導體中電流、電壓有緊密的聯系;在r>a/2π的區域稱為遠區,在該區域內電磁場能離開導體向空間傳播,它的變化相對于導體上的電流、電壓就要滯后一段時間,此時傳播出去的電磁波已不與導線上的電流、電壓有直接的聯系了,這區域的電磁場稱為輻射場。
塔和建筑物防雷措施
  無論廣播電視發射臺或微波站都設有發射天線或天線塔,一般鐵塔和天線位置是臺站地面建筑的最高點。天線塔本身既可成為防雷的避雷塔,也可能變成“引雷器”或產生感應雷的導體,因此,它是臺站防雷的第一關。
  (1)按照國家94年頒布的《建筑物防雷設計規范》(gb50057—94)及其它標準設置好天線塔避雷針。鐵塔接地網形狀,密度可根據地形、防雷等級、天線塔種類來設計。重要發射臺或微波樞紐站天線塔接地電阻
電阻
  電阻,物質對電流的阻礙作用就叫該物質的電阻。電阻小的物質稱為電導體,簡稱導體。電阻大的物質稱為電絕緣體,簡稱絕緣體。
要≤5歐。一般臺站要≤10歐。條件允許的臺站可安裝ar限流避雷針。ar避雷針是90年代防直擊雷的先進產品,能有效降低雷擊產生的二次效應。
  (2)認真計算天線塔避雷針的保護范圍并留有充分余地,當其它建筑物不在保護范圍時,可考慮設計多支(等高或不等高)避雷針保護方案。在一些地形突出的高山發射臺(站),帶雷云層又低時,天線塔避雷針防雷是有限的。可采用設置避雷針和消雷器相結合的方案(消雷器在石嶺關微波站安裝后收到很好的效果),并且在房頂女兒墻、房角或利用圍墻、柵欄裝設閉合的避雷帶、均壓網。引流線應視建筑物結構和布局進行設計。一般說,均壓網格不宜大于5m。均壓網、避雷帶應接有多根引流線,在建的房屋可考慮與建筑結構內的鋼筋良好連接。
  (二)一般情況下,建筑物安裝有避雷針或避雷帶、避雷網,但是雷電的活動規律是,對于發生過雷擊的地點和入侵通道,下次雷擊時,更容易再次遭受雷擊。如果外部防雷某一個環節做的不好,就會影響整體的防雷效果。如果外部防雷不能擔負直擊雷防護的任務,那么它將是一個“引雷工程”,而不是“防雷工程”,設備反受其害。直擊雷防護的完善與否,關系到感應雷防護的基礎是否牢固。因為直擊雷防護是感應雷防護的基礎。
  在直擊雷比較完善的情況下,電視臺部分設備仍然遭受雷電流的光顧,足以說明,防雷是一項系統工程。它包括屏蔽、等電位聯結、安裝浪涌保護器等等措施。全方位的防護中,感應雷的防護不可或缺啊。
  二、電視臺發射臺感應雷的防護
  感應雷的防護主要包括電源
電源
電源是向電子設備提供功率的裝置,也稱電源供應器,它提供計算機中所有部件所需要的電能。
系統、天饋信號系統,計算機網絡系統的防護,等電位連接以及接地等。根據新鄉縣電視臺發射臺的情況需求,主要針對電源和天饋,網絡進行防護,同時為了均衡雷電流對于設備的沖擊,等電位聯結的措施必不可少。以下是詳細介紹:
  (一)電源系統的防雷及過電壓保護
  據統計,雷擊事故中,從電源線
電源線
  電源線是用作電氣組件或設備與電源的連接線,通常來說指電線與其一端連接的插頭或尾插的集合體,是電器產品的基本零部件之一。電源線分為電線和插頭兩部分。
路侵入感應過電壓損壞設備占較大比例。所以電源的防護是所以設備防護的根本和基礎條件,沒有電源的安全防護,其他的措施都是舍本逐末。鑒于電視臺有過雷擊損壞設備的先例,所以對于系統的保護理應提高些防護等級。為實現多級配合,要計算各級spd之間的能量配合,選用合適器件,擬對電源分為四級保護,使浪涌過電壓逐級泄放入地。
  a.按照分級泄放原理,第一級防雷可在總配電箱端加裝1套電源三相一級高能量防雷器spd1,使大部分雷電能量在此泄放。共計1套。
  b.在發射設備室的配電柜內安裝1套電源單相第二級防雷spd2,共計1套。
  c.在在發射設備的開光前端安裝1套電源第三級防雷spd3,共計1套。
  d.室內所有設備的插座全部更換為具有防雷功能的插座作為第四級防護spd4,預計15套以上措施將有效防止雷電流從電源線路上侵入并損壞設備。但是不能保證計算機網卡等信號方面的雷擊的發生。所以,還需要進一步對網絡,天饋信號系統的線路進行防護。
  (二)網絡信號系統的防雷與過電壓保護
  雷擊發生時產生的巨大瞬變電磁場,在1km范圍內的金屬環路內均會產生感應雷電流,另建筑物在避雷針(帶)接閃雷電時,在雷電流通過防雷引下線對地泄放同時,也會對建筑物內的網絡金屬環路產生雷電電磁脈沖,形成線路感應過電壓,易造成終端設備端口的損壞,嚴重影響網絡系統的正常運行。
  機房內的信號防雷主要是針對網絡交換機的防護,網絡交換機根據端口的不同分為千兆交換機和百兆交換機,千兆端口采用千兆網絡信號防雷器,百兆端口采用百兆網絡防雷器,分別串接在交換機端口的前端,使雷電入侵波在端口前端通過防雷器泄流入地,保護端口的安全。
  電腦、交換機等的網口根據傳輸率速率的不通分別采用單口千兆網絡防雷器和百兆網絡防雷器進行防護。
  網絡信號的防護措施及產品選型如下:
  a.在編輯室的24口網絡交換機前端串接帶有兩級防護的網絡防雷器,共計1套。
  b.計算機單機的雙絞線
雙絞線
  兩根金屬線依距離周期性扭絞組成的電信傳輸線。
線路上可在網卡的水晶頭前端串接單口網絡防雷器,共計16套。
  (三).天饋信號系統的防護
  1.室外引入線防雷措施
  室外引入線是指臺(站)內各種發射設備饋線、吊饋管的鋼絞線及波導固定架、鐵塔過橋和塔燈電源線、各類管道、各種視音頻信號線、通信線等。在雷電天氣,引線外皮很容易將感應雷或感應電壓引入機房,必須采取措施進行電氣阻塞。
  (1)保證饋管兩端良好接地。饋管在進入機房前,外皮還要就近與地網連接,吊饋管鋼絞線、固定架、過橋每隔一定距離逐點接地。
  (2)各種引線要使用屏蔽電纜
電纜
  電纜是一種用以傳輸電能信息和實現電磁能轉換的線材產品。既有導體和絕緣層,有時還加有防止水份侵入的嚴密內護層,或還加機械強度大的外護層,結構較為復雜,截面積較大的產品叫做電纜。 [全文]
,進入機房前屏蔽層應就近與地網連接。引線較長或條件允許時,進入機房前水平埋入地下,長度最好在10m以上。若無屏蔽電纜,可將引線穿入鐵管,按上述要求埋入地下。引入機房的電纜中如有不使用的芯線,也應在兩端良好接地。
  2.室內設施的防雷措施
  (1)機房內根據設備擺放情況,用銅皮鋪設地網,通過多點與室外地網良好連接,從而營造等電位環境。
  (2)根據國標gb7450—87《電子設備雷擊保護導則》和實際情況,科學的、有重點的采用防雷保護元件對電子設備進行保護。
  (3)機房內屏蔽接地、機殼接地、電源接地(中性線、零線)、工作電路接地、保安接地、過壓保護接地等要統一、就近與機房共用地網可靠的電氣連接。高山臺站把機房鋁制門窗、暖氣管、水管、走線架等各種導體就近與母線或地網連接。
  3.等電位連接措施
  電視臺的辦公樓處在180米的信號塔保護之下,遭受直擊雷的可能性極小。但是信號塔實際是個“引雷工程”,它在將強大的直擊雷電流泄放到地下的同時,會產生方圓20公里內的感應雷輻射。電視臺的辦公樓窗戶沒有屏蔽接地,這對于室內的設備來說就相當于半露天了。所以室內的微電子設備,尤其是電腦的網卡,經常遭受感應雷的破壞。
  基于以上情況,我們首先有兩點建議:
  1.建議我們的窗戶全部安裝金屬屏蔽網,以減少電磁感應從窗口侵入室內設備,最次也應加裝網格較密集的金屬防盜網,并在其連接后接地。
  2.建議我們室內所以設備盡量遠離窗戶,靠近樓道的墻壁。對于躲避感應雷的危害有一定效果。
  同時,還要對室內設備采取m型或者s型等電位聯結措施。這有助于消除靜電和電磁感應對設備和人的危害。該措施將用到大量的多股銅絞線和銅排作為等電位連接材料。
  施工
  在實施防雷工程過程中,嚴格遵循科學的原則和經濟的原則,依據有關國家規范和國際電工委員會有關規范,運用先進的防雷理論和工程技術進行工程勘測和施工。
  1.根據該工程的規模、特點及工期要求,分為三個階段:施工準備階段,施工階段,調試驗收階段。
  2.施工準備階段
  2.1設備及材料準備
  2.1.1在與甲方簽訂合同后,立即安排準備所有需要的器材、工具、輔材等,并按甲方要求送到施工現場。
  2.1.2電焊機、電烙鐵、剝線鉗
剝線鉗
  剝線鉗是用于剝除導線外部的塑料或橡膠絕緣層的一種工具,按其結構可分為:可調式端面剝線鉗、自動剝線鉗、多功能剝線鉗和壓接剝線鉗,電工刀、水平儀。
水平儀
  它用來測量高精度的工具機,如nc車床、銑床、切削加工機、三次元量床等床面,其靈敏度非常高,若以測量時可左右偏移25刻度計算,測量工件只在一定的傾斜范圍內均可測量。沖擊鉆、扳手、鉗子、螺絲刀等施工工具準備(常用工具)。
  2.1.325mm2、16mm2、10mm2bvr銅線、線鼻子、焊條
焊條
  焊條是兩塊金屬相連接用的一種材料(焊條就是涂有藥皮的供電弧焊使用的熔化電極。它是由藥皮和焊芯兩部分組成。)焊錫、焊膏、絕緣膠帶、膠布、等輔材準備。
  2.1.4現場準備
  (1)根據甲方要求辦妥施工人員出入證。
  (2)對施工人員進行嚴格的安全教育。
  (3)與甲方協商每天何時進場與退場的施工時間。
  (4)認真檢查施工器具的安全性和可靠性。
  3.施工階段
  施工階段是整個工程項目管理的核心階段,必須確保工期進度和工程施工質量,做到安全文明施工。
3.1執行技術規范和技術標準
  3.1.3gb50174—93《電了計算機機房設計規范》
  3.2電源避雷器掛墻明設,底邊距地距離根據現場確定。
  3.3接地線安裝
  3.4電源避雷器進線安裝。在ups前安裝電源避雷器時,先檢查和確保ups供電滿載在可靠供電時間前提下,安裝時應在盡量短的時間內完成。避雷器的引線不宜大于0.5米。
  3.5文明施工
  3.5.1所有施工人員必須佩戴施工證上崗,嚴禁野蠻施工。
  3.5.2每天對現場垃圾及時清運。
  3.5.3施工現場嚴禁吸煙
  3.5.4現場所有輔材及機具整齊擺放,專人管理。
  4.調試驗收階段
  4.1對電源避雷器進行現場調試,使之達到最佳工作狀態。
  4.2對整個工程進行全面檢查。
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