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摘 要：随着广播发射台中控机房子系统越来越多地采用电子数据处理技术,防雷工作正在从以传统的防直击雷为主向防雷电感应过电压对通迅、控制．电源等系统的电子设备的损害转变.本文概述了雷电的危害,并针对广播发射台中控机房的特点提出相应的防护策略,力争将雷电产生的危害降到最低点.
关键词：广播发射台,中控机房；雷电：综合防护措施
中图分类号：TP307
文献标识码：B
文章编号：1673-1131(2010)04-044-04
一、前言
随着广播发射台自动监控系统的逐步完善以及“有人留守、无人值班”工作新模式的逐渐推广中控机房作为广播发射台节目传输调度和自动化控制的核心部门,对于发射台“安播”中心任务的完成起着越来越重要的作用.由于中控机房电子设备多,其耐过电压、过电流和抗雷电电磁脉冲的能力较差,极易因雷击造成不同程度的损坏,因此充分认识雷电危害及采取切实可行的针对中控机房设备的防雷措施是十分必要的.
二、雷电危害的种类
雷电危害主要有两种形式：
(1)直击雷：是指雷云对地面突出物体或部位直接放电,其特点是所含能量巨大,放电时间短.雷云对大地一次闪击放电的峰值电流平均为30多kA,电压高达数百万V．瞬间功率为IO亿至1000亿W以上.直击雷在广播电视设施方面主要袭击天线、电力设施、建筑物等.
防雷接地规范:防雷接地、工作接地、保护接地
(2)感应雷(雷电电磁脉冲LEMP)：是指雷云对地面物体放电时,由于静电感应和电磁感应,雷电流引起金属体上产生极高的感应电压而放电的过程.感应雷主要是通过供电电缆、信号传输电缆或进入机房的金属管线进入设备,造成串联在线路中间或终端的电子设备的损坏.
三、综合防雷措施
雷电对中控机房设备的破坏不仅形式不是单一的．而且对某一特定对象的破坏通道也不是单一的,有空间通道、馈线通道、信号通道、供电通道．地电位反击通道和地电流反冲通道等.如果防雷技术局限于任何一个单一的防雷措施,就无法保证所有保护对象的防雷安全.采用综合治理、整体防范、多重保护、层层设防的综合防治雷害的方针才是行之有效的.根据国家标准《建筑物信息电子系统防雷技术规范》的规定：电子信息系统应采用外部防雷（防直击露）和内部防雷（防雷电电磁脉冲）等措施进行综合防护(如图1).具体到广播发射台中控机房的综合防雷系统,可从接地防雷、等电位连接、电源防雷、通信线路防雷、设备防雷和屏蔽防雷六个方面采取措施.
3.1接地防雷
一个合理布置的地网和正确的接地方法是分流,泄放直击雷和感应雷能量的最有效手段之一,是有效防雷的基础.广播发射台中控机房的接地防雷主要应注意以下4个方面
(l)接收天线接地：接收天线最有效的防雷措施就是架设避雷针’应确保避雷针有良好的接地线：天线安装的位置应在避雷针的保护区内,保护角取300～45.
(2)数据信号线接地：数据信号线接地可泄放输入输出电缆的金属保护层带进的雷电,还可有效地抑制工频干扰,保证传输和控制信号的质量.
《3)电源接地：电源线缆的金属部分在遭受雷击时也可能引入雷电电流.电源接地包括配电室供电接地、配电柜接地、机房电源接地和UPS系统接地等.
(4)机房设备接地（工作接地）：设备接地是将设备的金属外壳和机架等与大地可靠连接．从而保证机房内工作地电位为零.通过设备接地,可泄放雷电冲击以及设备漏电和静电,对保护机房设备和工作人员人身安全是很重要的.
根据国家防雷技术标准,接地电阻应小于4欧姆,因此,要定期采用专用接地测试仪检测．并采取相应的措施,保证接地良好.
3.,2等电位连接
当雷击发生时,在雷电流所经过的路径上会产生非常高的瞬时电压,使该路径与周围的金属物体之间形成暂态电位差,如果这种暂态电位差超过了两者之间的绝缘耐受程度,将导致击穿放电,使金属物体带高电位.这种击穿放电能直接损坏电子设备,也能产生电磁场脉冲,干扰电子设备的正常运行.根据国家防雷标准的有关要求,防雷保护地、防静电地、电气设备工作地等应采用等电位连接.对于进入中控机房建筑物内的各种金属管道,如水、风管以及通讯、信号和电源等电缆金属（屏蔽）护套都要进行等电位连接（见图2）.这样电源电缆和信号电缆等各带电导线上的保护装置实际上起着暂态均压的作用.当雷电暂态过电压沿电源线或信号线侵入建筑物内时,这些保护装置动作限压,使得电源线或信号线与其附近金属管道之间不会出现较大的暂态电位差.
3.3电源防雷
电源避雷器是一种低压电源的保护设备.以三相四线制系统为例,电源避雷器并联于三火一零线上,在正常情况下,避雷器处于高阻状态：当电源由于雷击或开关操作出现瞬时脉冲电压时,避雷器在极短时间内导通（纳秒级）．将脉冲电压短路对地泄放．从而保护机房内的电子设备；当脉冲电压过后,避雷器又变成阻断状态,从而不影响设备的供电.
3.3.1电源避雷器的配置
为避免高电压经过电源避雷器对地泄放后残压过大,或雷电流在击穿避雷器后继续损坏设备,依照国家标准《建筑物电子信息系统防雷技术规范》,通常可对中控机房电源系统从总配电室到机房配电箱安装论文范文浪涌保护器.首先,在总低压配电室的电源输出端安装压限型浪涌保护器．额定放电电流60kA．最大放电电流不低于lOOkA．响应时间纳秒级．作为一级防护.其次,需在配电箱电源引入端安装二级压限型浪涌保护器,额定放电电流40kA．最大放电电流60kA左右,响应时间纳秒级.最后,需在每台设备前端安装论文范文浪涌保护器,额定放电电流20kA．最大放电电流40kA.通过以上论文范文防雷,达到设备的雷击电流已经为设备所能承受.
3.3.2 UPS电源系统防雷
UPS电源不仅仅是一台电网遭遇雷击停电后可以提供高质量．不间断的交流电源的产品,而且是一个局部的、高度可靠、智能化的供电中心,是保护中控机房大型数据系统安全与畅通的必备设备.
然而．UPS电源遭受雷电侵害的案例也屡见不鲜.UPS电源,特别是智能化的UPS电源,本身含有大量的集成电路,其信号线也成为雷电电磁脉冲侵入的通道.因此,中控机房要做好UPS电源系统预防雷电危害工作,应在UPS电源进线端接入避雷器并做好接地.
3.4通信线路防雷
通信线路防雷主要是指信号传输部分的等电位连接以及在信号线上加装损耗小、响应速度快,频带宽．通流量大的信号线路专用SPD (Surge protective device．电涌保护器).要求设备的输入、输出接口经过信号SPD再与网络连接.
安装信号SPD的目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流.当雷电浪涌侵入中控机房信号及网络系统时,信号SPD动作,此时对地阻抗趋近于零,雷电流向大地中泄放.信号SPD还可以将雷电过电压箝制在中控机房设备终端接口能承受的范围内,从而对它们形成过电压保护.
由于无金属型光缆线路不会受到雷击电磁脉冲损害,中控机房可尽量选择无金属光缆传送各种系统信号,有效阻断雷电通过信号线侵入.
3.5设备防雷
如图3所示,数字化,网络化、智能化的广播发射台中控机房设备主要分为音频信号接收系统《包含接收天线、高频头、数字卫星接收机等）、传输调度系统、设备监控管理系统、VSAT卫星通信系统和GPS卫星定位／校时系统等.这些设备各司其职,若被雷击,可能导致数据信号发生错乱．也可能导致电子芯片的损害．使设备发生故障,甚至导致整个广播发射台瘫痪,因此,中控机房的设备防雷至关重要.
据统计,机房设备的雷击损坏85%以上是由感应雷击所引起.对感应雷的防护主要是防止由感应雷引起的雷电浪涌和过电压.解决的办法是在科学、有效地做好各种防雷接地工作的基础上,安装防雷器.防雷器应安装在所有外部线路进入机房内的设备端口.
3.6屏蔽防雷
屏蔽措施是系统防雷工程中一项必不可少的工作.屏蔽防雷的作用是有效地屏蔽室外电磁场和均匀室内电磁场,减少雷电电磁脉冲对机房室内设备的干扰和破坏,同时也能有效地分流雷电流．减轻线路避雷器的负担.屏蔽防雷主要应注意以下3点：
(l)机房建筑物的屏蔽．利用建筑物的钢筋、金属构架,金属门窗、地板等进行统一的电气连接,形成一个“法拉第笼”等势体,并与地网连接,形成初级屏蔽网.
(2)各种传输线路的屏蔽：包括外部传输线路和内部传输线路.控制电缆和信号线应采用屏蔽电缆,屏蔽层两端要接地,外部电缆进人中控机房室内前水平埋地10米以上．埋地深度应大于0.6米；非屏蔽电缆应套金属管并水平埋地10米以上可靠接地.机房内部传输线路需进行综合布线,所有进入建筑物的电源线、信号线置于金属屏蔽槽内,屏蔽槽两端接地,将电源线,信号线分槽布置,减少线间交叉.
(3)设备的屏蔽：即设备本身应具备一定的屏蔽措施,设备的金属外壳应可靠接地.
四、结束语
防雷工程是现代防雷多项技术措施综合运用的系统工程.面对无孔不入的雷电危害,任何单方面的措施,其防雷效果都将大打折扣.因此,广播发射台中控机房整体防雷工作必须从设计阶段就加以综合考虑,做到层层防护,不留一丝隐患.中控机房还应该做好防雷检修工作、制定防雷应急预案及开展防雷故障演练,这样才能有备无患．更好地完成安播工作.
参考文献
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[4]蒋涛,谢昭莉,韩方翠．信息网络机房防雷保护的研究应用[J].2008,(03).
作者简介
林艳洪,大学专科学历,助理工程师,国家论文范文无线局552台,研究方向为电子信息工程.
总结：该文是关于防雷接地论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
防雷接地规范引用文献:
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[2] 高层建筑和防雷接地自考毕业论文范文 高层建筑和防雷接地类硕士论文范文2万字
[3] 建筑和防雷接地研究生毕业论文范文 建筑和防雷接地相关论文范文文献3000字
