所謂的高山廣播電視微波站,指的是海波在 1000 米以上的山峰上建立的廣播電視微波站,由于海波高,又缺乏樹木等的遮擋,所以很容易受到雷擊。對于高山廣播電視微波站的防雷,由于山上的石塊較多,土壤較少,所以給接地防雷帶來了很大的困難。為了保證高山廣播電視微波站通訊不受到雷電的干擾,就必須采取有效的防雷措施。本文將介紹用于高山微波站的有效防雷技術,并運用實際的防雷工程進行說明。
1 安裝避雷針進行防雷
避雷針早在1752年就被發明出來了,在防雷工作中,避雷針常常與接地裝置一起,將直擊電流引入接地裝置中。通過避雷針以及接地裝置進行防雷主要用到的設備有避雷針、接地體、引線等。對于通訊設備來說,主要是機房以及天線容易遭受雷擊,通過科學合理的安裝避雷針,就能其起到很好的防雷效果。
在避雷針的安裝方面,需要注意以下幾點 :第一,避雷針應該安裝在高于天線最少 3 米處。并且避雷針之間的距離要大于 1.5 個波長,這樣就能避免避雷針影響到微波站的通訊 ;第二,盡可能的將避雷地線線路的電阻降低,保證電感不會太大 ;第三,對于接地引線來說,其長度要小于 30 米,截面面積要大于 160 平方毫米,材料最好選取鋼排或者熱鍍鋅扁鋼 ;第四,對于接地體來說,可以將多個有一定間隔的接地體進行焊接埋設,這樣就能增加地面的電壓泄放面積。
2 降低接地電阻增強防雷效果
對于降低接地電阻進行防雷技術,目前主要有兩大類,一種是利用化學降阻劑,另一種是使用非金屬接地模塊。
使用化學降阻劑材料時目前普遍存在的一種防雷方式,它能使接地電阻明顯的降低,防雷效果顯著?;瘜W降阻劑的降阻原理為 :組成化學降阻劑中的高分子材料約占 6.5%,電解物質大約占 8.5%,水分大約占 80%,由于這樣的組成造就了其粘度較低的特性,故在其凝固前具有極強的滲透能力,能夠在進入接地體坑中的幾分鐘內就滲入土壤深層。在化學降阻劑凝固以后,會牢固的包圍在接地體周圍,與周圍的土壤一起形成一個較大的導電體,并在地下形成枝狀的導電延伸體,這樣就能有效的降低土壤與接地電極之間的電阻,達到降阻的目的。但是運用化學降阻劑進行降阻,存在一定的不足,表現在 :由于化學降阻劑有一定的保質期,一定的年限過后,就會失去效果,需要重新添加化學劑,這樣不僅僅增加了費用支出,而且對環境污染也隨之增加。
非金屬接地模塊主要是由石墨、保水劑、吸水劑、凝固劑等構成的。由于其具有較好的吸水、保水性能,所以能過增強接地中電解質導電作用,增大接地體的散流面積,這樣就能有效的降低土壤與接地體之間的電阻。這種非金屬的接地模塊,內含防腐劑,所以具有很好的防腐效果,使用年限超過 30 年,比傳統的鋼材或者鍍鋅材料使用年限都要久。使用這種材料,經濟環保,值得大力推廣。
3 利用聯合共用接地技術進行防雷
對于高山廣播微波站防雷系統的接地系統中,需要包括防雷池、邏輯地、電源地、鐵塔低、建筑地網等。對于共用接地的概念,就是將各個接地系統統一接到一個特定的地網上,或者是利用金屬將原來各個接地系統進行連接,這樣形成的統一接地網就是共用接地。對于共用接地的電阻來說,應該根據接地設備中電阻的最小值來定,一般來說都不能超過 4Ω。對于一些有特殊需要分開的接地系統,必須根據國家相關的規定進行,但是需要保證各個地網之間的間距超過 20 米。避免相互影響,造成地電位反擊事故的發生。所以進行接地系統的設置過程中,要盡量的將各個接地系統聯合起來,確保各個系統中接地點位的電位值一致。
4 安裝避雷器進行防雷
避雷器的種類很多,主要包括電源保護器、信號保護器以及視頻信號電涌保護器等。對于電源保護器來說,就是指交直流電源的保護器以及電源開關保護裝置。
在配電室、開關柜、配電柜等系統中一般都是運用交流電,所以需要使用交流電源保護器。直流配電屏、直流配電箱等直流系統要用直流電源保護器進行保護 ;對于信號保護器來說,主要包括天線保護器、高低頻信號保護器等 ;對于視屏信號電涌保護器來說,主要是用于對各個視屏傳輸設備的保護,避免這些設備受雷電的影響而發生故障,其中,防雷箱適用于對視屏切割器、錄像機等設備的保護。
對于避雷器的安裝以及接地,要求各個避雷器進行串聯,并安裝在信號通道與要求保護的設備中間,串聯好的避雷器輸出端與被保護的設備相連,輸出端和信號通道進行連接。進行避雷器接地操作中,要盡量減短接地線的長度,最好保證在 1米以下。
對于避雷器要定期的進行檢修,根據每個地區氣候的不同,在雨季與雷雨期間,特別注意對避雷器的檢修工作。避雷器上一般都有表示運行狀態的顯示燈,紅色表示避雷器發生故障,綠色表示避雷器正常的運行。當發現避雷器出現故障后,要及時的進行修理或者更換,確保避雷器系統能正常的做到防雷工作。
5 對防雷工程的分析
根據上述的一些防雷技術,某高山 廣 播 微 波 站 對 其 防 雷 系 統 進 行 了整改,整改示意圖如下圖所示(圖 1):
根據上圖可以看出,該高山微波站的防雷工程改造中,對接地系統、避雷器等都進改造,利用各種避雷器,對微波站的主機房、各種設備進行了防雷保護。經過這次防雷工程改造后,雖然該高山微波站也經常遭受雷電襲擊,但是對其通訊設施都沒有造成太大的影響,更加證明了改造后的防雷系統是可行的。
6 總結
隨著我國經濟的發展,人與人之間的通訊越來越多,通訊設備也越來越高級。為了滿足人們通訊需求,通訊設備正向著高集成的大容量方向發展,微型電子在這個過程中發展起來。高山廣播電視微波站中,就是通過微型電子通訊設備達到通訊目的,但是由于微波站海波較高,容易遭到雷電的襲擊,給國家帶來了巨大的損失。根據這一現象,就必須采取行之有效的防雷措施,降低微波站的通訊系統受雷電的影響。目前防雷技術多種多樣,對于高山微波站來說,主要是通過安裝避雷針、各種避雷器、降低接地電阻、聯合共用接地等方法進行防雷,實踐證明,科學合理的利用上述幾種防雷方式,就能起到很好的防雷效果,降低雷電對高山微波站帶來的損害。
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