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常州电视塔及技术机房防雷系统的 分析与改造 朱亚欣 《内容提要》本文经过对常州电视发射塔及机房设备受雷击原因的分析，提出了防雷的具体方法。通过防雷技术改造，强化了技术区避雷防雷的效果，保障了雷击发生时广播电视设备的安全运行。 概 述 作为常州城区最高建筑物之一 ——常州电视发射塔在已有避雷手段的情况下，还经常受到雷电的侵袭。为确保安全播出的正常进行，必须全方位的加强电视塔和机房区的防雷避雷措施。对雷电可能入侵的诸多方面——高空的直接雷、天线馈线和各类信号线的感应雷、电力线的感应雷电波、地电位的反击等进行层层设防，最大限度的减轻雷电的危害，提高整个广播电视的运行安全保障率。 电视信号和发射系统遭雷击的历史情况 电视信号系统是以常州电视塔为中心，包括发射、微波机房及供配电的整个系统，1985年6月正式启用。该系统启用之后，共发生过5次雷击现象，其中前3次没有引起重大事故，后2次则发生了比较严重的雷击后果，发射部和微波站的部门大事记均有详细记录，现抄录如下： 1. 1996年8月18日，发射部大事记载：“下午2:30左 右，发射机房、值班机房遭特大雷击。造成发射设备跳机，烧保险丝，中间设备中进口视分五个频道的插件全部打坏，五只电视接收机遭雷击损坏……。”微波站大事记载：“下午2点多钟，我站遭雷击……经统计全站损坏各类设备计12件……，常州—溧阳（微波），常州—金坛（微波）因雷击造成部分或全部信号停传……”。 2．1998年7月16日，发射部大事记载：“下午4:30， 局大院遭受击，全局停电……”。微波站大事记载：“下午我站遭雷击，外电中断，部分视音分损坏……”。另据电工和维护人员的维修记录，这次雷击损坏的具体设备情况是：电源配电房2#屏内整流二极管击穿；发射机房稳压板2只熔断器击穿；五台进口视分集成块烧坏；华通牌电视微波机高频头损坏等。 96年、98年的这两次雷击，给我台播出设备造成了较重的损失，引起了台领导和市劳动局的重视，为此，要求我部对防雷问题提出整改措施。 受雷击原因的调查分析 从这5次雷击的情况和结果来看，前三次雷击造成的损害程度较轻，后二次则雷击程度较重。那么是不是完全是由于雷击大小的原因，即前三次直击雷小后二次直击雷大决定的呢？是不是还存在着自身原因，即设备变动或防雷设施变动而造成这样不同结果呢？ 1. 雷电与影响 雷电是一种常见的自然现象，其放电过程包括；雷云与雷云之间的放电、透过向物体击打放电、直接击向大地放电等。在雷击中心1.5km-2km的范围内，都可能产生危险的过电压。当雷电对地面物体闪击放电时，将在雷闪入地处产生暂态地电位升高，在放电通道周围空间中形成较强的静电感应和磁场感应，最终在附近物体或引线产生瞬间尖峰冲击电压。 避雷一般分为外部避雷和内部避雷。避雷针、引下线和接地系统构成外部防雷系统，主要是为了保护建筑物免受雷击。内部防雷系统则是为了防止雷电或其它内部过电压侵入设备造成毁坏。 2. 工作区防雷系统原状 原系统在防雷设施方面，除了在电视塔顶安装避雷针外，实施有四种接地方式：一是电视塔的防雷接地；二是供配电的保护接地；三是播出机房的工作接地；四是屏蔽房的屏蔽接地。四种接地自成系统，互相分开。为什么还有屏蔽接地呢？因为按原设计方案，电视发射的各个频道是分开的，为避免互相影响，根据机房结构，共设有8个屏蔽室，有一个公共地。至于播出机房的防雷，则在机房的一层地面敷设有均压网，保证电视塔一旦遭雷击时形成的跨步电压在人体的安全范围。在播出机房的楼层面和房顶的水泥层，都是用较密的钢筋网现浇而成，并用等电位连结棒和机房工作接地网连成一体，所以播出机房也具有一定的屏蔽防雷作用。 我台于92年10月，完成了对发射微波机房的改造。由于这次机房改造是属于装潢性质，仅仅拆通了屏蔽机房，对整个系统的防雷设施无多大影响。然而从1995年起，我台对发射微波机房的改造有几个大动作就改变了老系统防雷设施的状态。如： 95年3月，我台完成了6CH天线的改造，将6CH天线升到电视塔靠近避雷针的桅杆上。这一举措的效果我们不说，单从防雷的角度讲，可能削弱了电视塔对发射系统的保护程度。 95年4月，进口视音分配器用于东机房。据维护人员反映，后来的两次雷击，损坏的设备主要是进口视音分配器，而且几乎都是视音分内部的VDA3310集成块烧坏。这说明进口视音分耐冲击力较差，也是易遭雷击的一个自身原因。 95年7月，完成所有发射机集中于东机房的改造。9月又完成了中间设备的改造。这两项改造对原系统的影响，主要是改变了从微波站到发射部的信号线走向。原来的信号线都是从机房内部的地槽走的，而改造后各频道的信号线都从机房外面走，这就是说，各频道的信号线改造后不受机房的屏蔽保护，增加了外部雷电感应的可能性。 96年9月，完成发射微波机房的地线改造。为什么要进行发射