【正文】 !未定義書簽。從而完成了對基站雷電綜合防護 。防 雷工作 要 從以傳統(tǒng)的防直擊雷為主向防雷電感應(yīng)過電壓對通 訊 、安防、自動控制等系統(tǒng)設(shè)備的損害而轉(zhuǎn)變 [1]。雷電造成的人員傷亡，財產(chǎn)損 失觸目驚心。 2021年 8月 6日天長電信局因雷擊造成 26臺交換機等設(shè)備損壞，直接和間接經(jīng)損失慘重，原因同樣是沒有合格的綜合防雷措施； 2021年 ,我市西橋一移 動通信基站因雷擊不但造成自身大量設(shè)備損壞 ,而且雷擊產(chǎn)生強大電磁場引起周圍十幾戶居民家大量家用電器損壞，從而引發(fā)一場官司，使得該基站長久不能恢復(fù)正常工作 2021年 7月 9日，滁州銅鑫礦業(yè)有限公司的電控系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)被雷擊而癱瘓，給正常工作造成很大影響，該公司處于山區(qū)，地下有金屬礦藏，屬于雷電易發(fā)區(qū)，加之防雷措施不全面，所以幾乎每年都有雷災(zāi)發(fā)生； 2021年 7月 25日該基 站附近 安徽長豐揚子汽車制造有限公司網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遭受雷電災(zāi)害，損壞電腦主機 33臺、顯示器 6臺、 245 口交換機 1臺、 16口交換機 3臺、 8口交換機 2臺、集線器 3臺、光電收發(fā)器 4臺、監(jiān)控錄像機 1臺、監(jiān)控攝像機 1臺。本文在 外部防雷 中主要 采用 的方法 架設(shè)避雷針， 同時建立有效的防雷接地系統(tǒng)。 1 工程概況 、地理概況 明光市位于長江中下 游，江淮分水嶺南側(cè)，東、南、北三面丘陵地勢低緩，市區(qū)及周邊地區(qū)除靠近山區(qū)部分外，海拔一般在 12— 40m之間，地下有銅等金屬礦藏，地表土壤層一般由弱膨脹的第四紀(jì)晚更新世粘性土組成，電阻率較低，局部為風(fēng)化石或沙土石混合結(jié)構(gòu)，電阻率較高。由于位于中、低緯度的過渡地帶，同時受西風(fēng)帶和東風(fēng)帶天氣系統(tǒng) 的雙重影響，各種氣象災(zāi)害頻繁 ,時有發(fā)生 , 是國內(nèi)受臺風(fēng)、暴雨、干旱、寒潮、大風(fēng)、雷暴、冰雹、凍害、龍卷風(fēng)等災(zāi)害影響地區(qū)之一。2時和上午 11時分別有一較小的低谷 。、東經(jīng)176。發(fā)射塔位于綜合樓的東邊，距綜合樓的直線距離約 25m，在綜合樓的南面空地安裝衛(wèi)星天線 23 座，天線上邊緣高度約 5m，綜合樓的東邊一間為一層平頂結(jié)構(gòu)，用作主發(fā)射機 房。電視發(fā)射臺項目平面示意圖 。雷電電磁脈沖防護裝置的技術(shù)要求：通過屏蔽、隔離、合理接地、正確布線和有源導(dǎo)體的等電位連接等一系列防護技術(shù)措施，將可能產(chǎn)生的耦合過電壓、雷電感應(yīng)過電壓、雷電波侵入過電壓、操作過電壓及其電磁干擾所產(chǎn)生的過電壓限制到被保護對象所能承受的安全值以下，有效保護相應(yīng)的信息技術(shù)設(shè)備 [4]。然而接閃器、引下線和接地裝置的導(dǎo)通只能保護建筑物本身免受直擊雷的損毀 [5]。建筑物的所有外露金屬構(gòu)件（管道），都應(yīng)與防雷網(wǎng)（帶，線）良好連接 [7]。由于該工程是一項比較復(fù)雜的問題，在 實際的防雷工程設(shè)計中，應(yīng)嚴(yán)格按照執(zhí)行強制性國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》的前提下，還需要結(jié)合周圍的實際環(huán)境，根據(jù)各類設(shè)備的特點和防護對象的實際情況靈活應(yīng)用，綜合考慮，以收 到 防 護效果。為了減少雷擊時避雷針桿對天線工作的影響，避雷針桿在天線仰角零度下邊緣以上使用一段高強度玻璃鋼管代替金屬桿，在內(nèi)部使用截面積不少于 50mm2多股銅芯線實現(xiàn)接閃器與金屬支撐桿的電氣連接，利用天線的金屬支 撐件 、 鐵塔塔體作為引下線，并與塔基基礎(chǔ)中 預(yù)埋件 (如圖 3)和 鋼筋形成的自然接地網(wǎng) (如圖 4)以及塔基外圍的人工接地體共同構(gòu)成直擊雷防護系統(tǒng)。 另外，在靠近大樓位置處用 5 50mm 鍍鋅扁鋼焊接并引出不少于兩根且間隔為 8m 的引線，以便與大樓接地體系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。這樣粘土可以在雨季吸收充足的雨水，有利于降低土壤電阻率。再將避雷帶、引下線按規(guī)范要求焊接連通，從而形成直擊雷防護系統(tǒng)。 m） 的情況，對地下接地體周圍施以化學(xué)降阻劑，以確保接地系統(tǒng)接地電阻小于 4Ω。 16 圖 10 外部接地系統(tǒng)平面圖 通過對工程地區(qū) 現(xiàn)場的實地勘探過后制定了以上的直擊雷防護方案，方案中考慮到 鐵塔的接閃和雷電流的泄放問題 ，既要保證工程安全性，同時又要節(jié)約成本，所以 依托建筑物自身的特點，利用鐵塔的鋼結(jié)構(gòu)作引下線節(jié)約了很多資金，因地制宜通過使用降阻劑的方法使工程中的接地電阻符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 電源系統(tǒng) 雷 電 防 護 設(shè)計 電源部分防護 雷電侵害主要是通過線路侵入 [9]。 、高壓輸電系統(tǒng)雷電防護 由于基站位于以巖石和風(fēng)化石組成的山頭，因此將高壓輸電線纜由山下全程埋地鋪設(shè)至山上很困難 ,因此只能采取架空引入基站，但是這種架設(shè)方式會大大增加直接雷擊和感應(yīng)雷擊的風(fēng)險?；蛘咴诟邏狠旊娋€路終端桿和終端桿前第一和第三桿上各增設(shè)一組避雷器，使架空高壓線路引入的雷電流得到較好的泄放，從而達(dá)到保護變壓器等配電設(shè)備的目的。同時還要將接地線與綜合大樓和鐵塔的接地網(wǎng)進(jìn)行等電位連接，減少雷電反擊的發(fā)生?！痹诮ㄖ镞M(jìn)線處和其它防雷區(qū)界面處的最大電涌電壓，即電涌保護器的最大箝壓加上其兩端引線的感應(yīng)電壓（ UP）應(yīng)與所屬系統(tǒng)的基本絕緣水平和設(shè)備允許的最大電涌電壓協(xié)調(diào)一致。 圖 11 電源三級 SPD 安裝示意 圖 第一級電源浪涌保護器（ B級），選用 OBO MC50BVDE電涌保護器（三相火線及零線分別對地保護）裝于建筑物的總配電箱內(nèi)，與供給機房電力回路總開關(guān)輸出端除 PE線外并接，用于防止電力線在傳輸途中遭受直擊雷或由于對周圍電磁感應(yīng)產(chǎn)生過電壓沿電力線進(jìn)入機房，將數(shù)萬至十萬伏的浪涌電壓限制到 1500V左右。在熔斷器的選擇上應(yīng)當(dāng)參照電涌保護器說明書中的規(guī)定值。這時對 SPD的要求關(guān)鍵在于反應(yīng)時間，通流容量可以適當(dāng)?shù)臏p少。由于此級選用的SPD帶有熔 斷器 ,故在線路中就不必再安裝空氣開關(guān)了。在第二級安裝時由于大樓配電箱空間有限，且配電房內(nèi)配電線路較多。通過上述的設(shè)計保護方案 可以有效的保護電源系統(tǒng)的安全工作狀態(tài)。另外還有防干擾的屏蔽問題，防靜電的問題都需要通過建立良好的接地系統(tǒng)來解決。進(jìn)出建筑物的信號線纜宜選用有金屬屏蔽層的電纜（或穿金屬管）并埋地敷設(shè)，在直擊雷非防護區(qū) LPZ0A 或直擊雷防護區(qū)LPZ0B 與第一防護區(qū) LPZ1 交界處，電纜金屬屏蔽層應(yīng)做等電位連接并接地，電子信息系統(tǒng)設(shè)備機房的信號線纜內(nèi)芯線相應(yīng)端口應(yīng)安裝適 配的信號線浪涌保護器，浪涌保護器的接地端及電纜內(nèi)芯的未使用空線均應(yīng)接地。局域網(wǎng)的網(wǎng)口應(yīng)該采取雷電防護措施，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機、集線器等端口應(yīng)加設(shè)專用防雷器。 圖 13 機房等電位連接示意圖 22 和等電位連接 將建筑物內(nèi)部的電氣和電子設(shè)備的 金屬外殼、機柜、機架、金屬管、槽、屏蔽線纜外層、防靜電地板、金屬吊頂、金屬門窗、信息設(shè)備防靜電接地、安全保護地、 SPD接地端等以最短距離就近與機房接地網(wǎng)連接，接地線的材料選用不小于 6mm2 的銅線。 和接地 所有數(shù)據(jù)傳輸線和電 源線均應(yīng)有金屬屏蔽層，在進(jìn)入機房時要與等電位連接排相連，還要在設(shè)備端與設(shè)備機柜相連。起到保護或延長設(shè)備的壽命。 SPD的選擇 電子信息系統(tǒng)信號線路浪涌保護器的選擇應(yīng)根據(jù)線路的工作頻率、 傳輸介質(zhì)、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接口形式、特性阻抗等參數(shù)，選用電壓駐波比和插入損耗小的適配的23 浪涌保護器 （如表 5和表 6所示） 。s） 混合波 （ 、 8/20181。（注意：實工過程中室外饋線走線架始末兩端必須接地，但不要與室內(nèi)走線架相連通。 25 表 7 工程中安裝的 天饋 SPD 具體 技術(shù)參數(shù) 圖 17 鐵塔天饋系統(tǒng)示意圖 采取了以上各種措施后，處在機房內(nèi)的人員和設(shè)備安全將大大提高，但該基站建設(shè)在山 型號 DSBNC 傳輸功率 400W 額定放電電流 10kA 沖擊通流量 傳輸頻率 0— 電壓保護水平 響應(yīng)時間 100ns 溫度范圍 35 至 80℃ 26 頂巖石層上，由于山頂上電阻率很高，雷擊時散流較慢，以接地網(wǎng)為中心向外輻射電位陡度較大，會形成較高的跨步電壓。 系統(tǒng) 的防護 該基站的視頻監(jiān)視系統(tǒng)由前端系統(tǒng) ,傳輸系統(tǒng) ,終端系統(tǒng)及控制系統(tǒng)四個部 分構(gòu)成。總之 ,該系統(tǒng)防雷保護設(shè)計應(yīng)綜合考慮 ,才能獲得良好的效果 前端設(shè)備的防 護 前端設(shè)備 主要由彩色攝像機， 鏡頭，云臺，防護罩和支架構(gòu)成。當(dāng)攝像機獨立架設(shè)時 ,避雷針最好距攝像機 3— 4m的 距離 ,但該工程有困難，所以避雷針架在攝像機的支撐桿上 ,引下線直接利用金屬桿（Φ大于 80mm的鍍鋅鋼管）。 在前端設(shè)備的每條線路上加裝合適的避雷器 ,如電源線 (DC12V)、視頻線、信號線和云臺控制線。 護 視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要是傳輸信號線和電源線。但是傳輸線埋地敷設(shè)并不能阻止雷擊設(shè)備事故的發(fā)生 ,大量的事實顯示 ,雷擊造成埋地線纜故障 ,大約占總故障的 30%左右 ,即使雷擊比較遠(yuǎn)的地方 ,也仍然會有部分雷電流流入電纜。 線 路 的 防護 室外攝像機的電源從監(jiān)視點附近的電源引入。中間放大器輸入端的信號源和電源均應(yīng)分別接入合適的避雷器。 強弱電電纜分開敷設(shè)，以減小干擾。 監(jiān) 控室中各設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離外墻結(jié)構(gòu)柱，設(shè)置在雷電防護區(qū)的高級別區(qū)域內(nèi)。監(jiān)控室內(nèi) 采用共用接地系統(tǒng)，將監(jiān)控室內(nèi)的各種箱金 屬組件與建筑物的接地系統(tǒng)的等電位連接采用 M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的等電位連接網(wǎng)絡(luò)， 以防止危險的電位差。由于監(jiān)控中心采用綜合接地網(wǎng)時 ,其接地電阻不得大于 1Ω。該電涌 保護器使用 LPZ1 區(qū)到 LPZ2 區(qū)中，監(jiān)控攝像機及其他小功率設(shè)備的電源，視頻 /音頻，控制 /數(shù)據(jù)線路雷擊感應(yīng)過電壓之保護。雷電保護是一個復(fù)雜的問題 ,安全監(jiān)控系統(tǒng)的防雷設(shè)計不僅取決于防雷設(shè)備性能 ,更重要的是在監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計施工 前 ,就要考慮 監(jiān)控系統(tǒng) 所處 的地理環(huán)境 ,選擇合適的電纜，進(jìn)行有效的屏蔽、接地布置 。 7 結(jié)束語 本文介紹了 明光市電視廣播發(fā)射基站 地理氣象環(huán)境， 并且指出了這些建筑 重要性 需要采取的防雷措施。 基站 建筑群的防雷保護設(shè)計并不完全等同于一般的建筑物，寫這篇文章的目的雖說要保護 工作人員的安全，而且也要保護建筑物內(nèi)的昂貴儀器的安全 ，尤其在施工設(shè)計時，一定要考慮到建筑物的 內(nèi)外防雷系統(tǒng)的綜合防雷效果 ，對于設(shè)計與施工都需要極高的要 求。 致謝信 致謝： 我感謝 防雷系 的老師 們和滁州市氣象局的同仁們 給予 我的幫助與關(guān)懷 。為了能讓我們寫出高質(zhì)量的論文，施老師不厭其煩的給我們指導(dǎo)，言辭之中無不體現(xiàn)了對我們的殷殷期盼和認(rèn)真負(fù)責(zé)。 1999 [13]蔡南先編．電渡與天線 [M]北京 ：廣電部干部司教育處出版， 1994 [14]施廣全 ，李霞 等編 .雷電科學(xué)與專業(yè)英語讀物 [M] 北京： 氣象出版社， 2021 [15] 陳金順 廣播電視發(fā)射臺防雷技術(shù) [J]電聲技術(shù) ,2021第 7期 13— 16 MingGuang transmission station of broadcast and TV thunder and lightning synthesis protection design proposal 32 Tong Zijian Bingjiang Colloge, Nanjing University of Information Scinence am