所谓的高山广播电视微波站,指的是海波在 1000 米以上的山峰上建立的广播电视微波站,由于海波高,又缺乏树木等的遮挡,所以很容易受到雷击。对于高山广播电视微波站的防雷,由于山上的石块较多,土壤较少,所以给接地防雷带来了很大的困难。为了保证高山广播电视微波站通讯不受到雷电的干扰,就必须采取有效的防雷措施。本文将介绍用于高山微波站的有效防雷技术,并运用实际的防雷工程进行说明。
1 安装避雷针进行防雷
避雷针早在1752年就被发明出来了,在防雷工作中,避雷针常常与接地装置一起,将直击电流引入接地装置中。通过避雷针以及接地装置进行防雷主要用到的设备有避雷针、接地体、引线等。对于通讯设备来说,主要是机房以及天线容易遭受雷击,通过科学合理的安装避雷针,就能其起到很好的防雷效果。
在避雷针的安装方面,需要注意以下几点 :第一,避雷针应该安装在高于天线最少 3 米处。并且避雷针之间的距离要大于 1.5 个波长,这样就能避免避雷针影响到微波站的通讯 ;第二,尽可能的将避雷地线线路的电阻降低,保证电感不会太大 ;第三,对于接地引线来说,其长度要小于 30 米,截面面积要大于 160 平方毫米,材料最好选取钢排或者热镀锌扁钢 ;第四,对于接地体来说,可以将多个有一定间隔的接地体进行焊接埋设,这样就能增加地面的电压泄放面积。
2 降低接地电阻增强防雷效果
对于降低接地电阻进行防雷技术,目前主要有两大类,一种是利用化学降阻剂,另一种是使用非金属接地模块。
使用化学降阻剂材料时目前普遍存在的一种防雷方式,它能使接地电阻明显的降低,防雷效果显著。化学降阻剂的降阻原理为 :组成化学降阻剂中的高分子材料约占 6.5%,电解物质大约占 8.5%,水分大约占 80%,由于这样的组成造就了其粘度较低的特性,故在其凝固前具有极强的渗透能力,能够在进入接地体坑中的几分钟内就渗入土壤深层。在化学降阻剂凝固以后,会牢固的包围在接地体周围,与周围的土壤一起形成一个较大的导电体,并在地下形成枝状的导电延伸体,这样就能有效的降低土壤与接地电极之间的电阻,达到降阻的目的。但是运用化学降阻剂进行降阻,存在一定的不足,表现在 :由于化学降阻剂有一定的保质期,一定的年限过后,就会失去效果,需要重新添加化学剂,这样不仅仅增加了费用支出,而且对环境污染也随之增加。
非金属接地模块主要是由石墨、保水剂、吸水剂、凝固剂等构成的。由于其具有较好的吸水、保水性能,所以能过增强接地中电解质导电作用,增大接地体的散流面积,这样就能有效的降低土壤与接地体之间的电阻。这种非金属的接地模块,内含防腐剂,所以具有很好的防腐效果,使用年限超过 30 年,比传统的钢材或者镀锌材料使用年限都要久。使用这种材料,经济环保,值得大力推广。
3 利用联合共用接地技术进行防雷
对于高山广播微波站防雷系统的接地系统中,需要包括防雷池、逻辑地、电源地、铁塔低、建筑地网等。对于共用接地的概念,就是将各个接地系统统一接到一个特定的地网上,或者是利用金属将原来各个接地系统进行连接,这样形成的统一接地网就是共用接地。对于共用接地的电阻来说,应该根据接地设备中电阻的最小值来定,一般来说都不能超过 4Ω。对于一些有特殊需要分开的接地系统,必须根据国家相关的规定进行,但是需要保证各个地网之间的间距超过 20 米。避免相互影响,造成地电位反击事故的发生。所以进行接地系统的设置过程中,要尽量的将各个接地系统联合起来,确保各个系统中接地点位的电位值一致。
4 安装避雷器进行防雷
避雷器的种类很多,主要包括电源保护器、信号保护器以及视频信号电涌保护器等。对于电源保护器来说,就是指交直流电源的保护器以及电源开关保护装置。
在配电室、开关柜、配电柜等系统中一般都是运用交流电,所以需要使用交流电源保护器。直流配电屏、直流配电箱等直流系统要用直流电源保护器进行保护 ;对于信号保护器来说,主要包括天线保护器、高低频信号保护器等 ;对于视屏信号电涌保护器来说,主要是用于对各个视屏传输设备的保护,避免这些设备受雷电的影响而发生故障,其中,防雷箱适用于对视屏切割器、录像机等设备的保护。
对于避雷器的安装以及接地,要求各个避雷器进行串联,并安装在信号通道与要求保护的设备中间,串联好的避雷器输出端与被保护的设备相连,输出端和信号通道进行连接。进行避雷器接地操作中,要尽量减短接地线的长度,最好保证在 1米以下。
对于避雷器要定期的进行检修,根据每个地区气候的不同,在雨季与雷雨期间,特别注意对避雷器的检修工作。避雷器上一般都有表示运行状态的显示灯,红色表示避雷器发生故障,绿色表示避雷器正常的运行。当发现避雷器出现故障后,要及时的进行修理或者更换,确保避雷器系统能正常的做到防雷工作。
5 对防雷工程的分析
根据上述的一些防雷技术,某高山 广 播 微 波 站 对 其 防 雷 系 统 进 行 了整改,整改示意图如下图所示(图 1):
根据上图可以看出,该高山微波站的防雷工程改造中,对接地系统、避雷器等都进改造,利用各种避雷器,对微波站的主机房、各种设备进行了防雷保护。经过这次防雷工程改造后,虽然该高山微波站也经常遭受雷电袭击,但是对其通讯设施都没有造成太大的影响,更加证明了改造后的防雷系统是可行的。
6 总结
随着我国经济的发展,人与人之间的通讯越来越多,通讯设备也越来越高级。为了满足人们通讯需求,通讯设备正向着高集成的大容量方向发展,微型电子在这个过程中发展起来。高山广播电视微波站中,就是通过微型电子通讯设备达到通讯目的,但是由于微波站海波较高,容易遭到雷电的袭击,给国家带来了巨大的损失。根据这一现象,就必须采取行之有效的防雷措施,降低微波站的通讯系统受雷电的影响。目前防雷技术多种多样,对于高山微波站来说,主要是通过安装避雷针、各种避雷器、降低接地电阻、联合共用接地等方法进行防雷,实践证明,科学合理的利用上述几种防雷方式,就能起到很好的防雷效果,降低雷电对高山微波站带来的损害。
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