高山发射台（共7篇）
高山发射台 篇1
摘要：防雷是高山发射台的重要工作之一, 在夏秋季节, 由于雷云较多, 发射台更容易出现故障, 属于高发季节。雷电对发射台系统的影响非常严重, 因此, 防雷、避雷与接地问题, 就成为技术维护减少损失的重要课题, 本文将结合自己的工作实践, 就雷电对发射台的影响浅谈一些防雷措施。
关键词：机房,卫星,发射台,防雷
在介绍雷电防护之前, 我们先了解一下雷电的特性。雷击一般分为3类, 即直击雷、感应雷和雷电侵入波。1) 直击雷危害范围较小, 大概占雷击率的10%, 直击雷防护一般用避雷网、避雷线和避雷针。2) 感应雷的发生概率最高, 相比于直击雷没有那么强烈, 但是危害范围较广, 感应雷的过电压经过输出电缆、电源线、天馈线等传送的很远, 使发射台、发射系统、电器元件遭受雷击破坏。感应雷虽然破坏范围广, 但是有规律可循, 感应雷的能量也比较小, 我们可以通过正确避雷措施防护。对于有线电视的电子设备即使有所防护, 仍有可能遭受雷击, 多数是保险丝、三端稳压器、整流元件、电源变压器烧毁, 严重的也能烧毁集成电路等电子元件, 这些都是感应雷所为。3) 雷电波侵入是指由于架空线路或金属管道对雷电的传导的作用, 雷电波可能沿着这些管线侵入屋内, 危及人身安全或损坏设备。
本溪是一个四面环山的山区, 据有关部门统计, 就落雷的密度而言, 山区是平原地区的两倍, 达到0.02次/km2, 因此, 山区比平原地区发生雷击的概率高很多, 各地的气象条件决定了该地有无雷暴, 但是具体的落雷地点受当地的地形、建筑等条件有关。相对来说, 土壤电阻率突变的地方、土壤电阻率较小的山坡或土山、土里有导电矿藏的地方、地下水位高或有矿泉的地区更加容易落雷。而雷暴的走向则与风向一致, 风口或顺风的河谷更加容易落雷。高山发射台站, 天线往往是附近最高的建筑物, 而且他是雷电的良好导体, 因此更容易招引雷电。如果没有采取符合技术规范的防雷措施, 由它引入的雷电将对发射机和天线调配网络产生严重的破坏。因为高山有岩石多的特点, 而多岩石电阻率高, 雷电的残余电压不易衰耗。根据雷电的特点, 对于防止雷电的侵入, 我们从以下几个方面进行防护。
一、电缆网的防雷
从两方面入手考虑电缆网防雷工作:一是市电遭受雷击时, 异常高压电的脉冲电流对设备造成的破坏;二是通过同轴电缆对电子设备受到雷击。
电缆的架设及供电方式。架空架空支撑电缆用的钢绞线和高山发射台的同轴电缆屏蔽网都具备优良的接地能力。在架设时, 最好把电缆线架设在2层以下的高度, 尽量避免楼顶架线。此外, 所架设的电缆线要依法在一条钢绞线或者镀锌铁线上, 钢绞线一是支持了电缆的重量, 避免拉力过大和跨度过长而损坏电缆, 减少温度变化和日晒雨淋对电缆线的破坏影响;二是起防雷作用, 接地保护应每隔十个杆设接地保护一个, 可以用一根 (根据土壤电阻率可选择多根) 1.5m长的50mm×50mm×5mm的角钢作为接地体打入地下, 支持钢绞线要和避雷线用铁扎子绑紧, 这样一来, 线路遭受感应雷的概率将大大降低, 是得益于整个网络多点接地形成了接地网络。
二、前端雷电防护
前端是发射台的核心所在, 它包括各种开路接收天线、广电发射机、调制器、卫星接收机、卫星天线等等, 这些设备都是昂贵的设备, 如果遭受雷击破坏, 不但造成大范围停播, 还会造成极其严重的经济损失, 对电视台的形象也产生影响, 由此可以看出前端防雷是重中之重。
(一) 电源线的防护
1) 在配电室供电线路上分段安装氧化锌避雷器, 氧化锌无间隙避雷具有自己特有的伏安特性, 它的电阻片具有优异的非线性特征。在正常工作的电压下只有微安级电阻性电流通过;因此, 取消了串联间隙电流变化五百万倍, 而电阻片上的电压变化不大于2.5倍, 避雷器在过电压作用下, 没有放电延时, 在大气过电压作用下, 无工频续流, 可以耐受多重雷击, 能使雷电冲击电压分段泄放, 削减雷电压波峰对配电盘和发射机的冲击。2) 在电源配电盘上安装p21—250G型保安器, 把进入设备的残余电压限制在一定的小范围。3) 在配电盘上安装交流接触器, 和用交流接触器的常闭接点, 将发射机的电源线接地使发射机电源与供电外线隔离。4) 做好工作接地, 一般中性线不接地的低压供电网提供交流电源, 使用这种交流电源的电器设备应采取接地防护措施, 底线与供电地网链接, 形成独立地网。机房内光缆、输出电缆、信号输入电缆金属保护层所传递的雷电也要接地放掉。因此工作接地保护了工作人员人身安全同时, 也保护了设备。接收天线一般都是处在高塔或者楼顶位置, 雷电发生时更容易由天线引入, 造成信号中断和设备损坏, 这些都做工作接地处理。
(二) 防雷的主要措施
1) 自身避雷。平顶山发射台天线架设在45米高铁塔和30米高的桅杆上, 由于天线特点, 其支持无可以接地, 所以我们说支持物本身就是一个很好的避雷设施, 只要接地电阻符合要求, 就能起到自身避雷作用。因此, 一定要定时对铁塔进行接地电阻的测量。2) 前端选址。前端建立的时候, 对接收天线位置的选择至关重要, 既要考虑避开雷击多发区, 又要保证信号的质量。3) 避雷针的选择。通常采用φ25~φ40的圆钢制作, 长为40~50厘米左右, 要进行镀锌处理, 尖端部分还要镀导电性能良好的合金物质。安装的时候一定要使卫星天线处在保护之下, 也要降低避雷针的接地电阻。我们可以采取每个天线都铺设一个避雷针的方法, 使所有天线都能保护, 所有架设的避雷针都要和建筑物及机房的避雷带链接, 更可靠的接入建筑地网。
(三) 加入信号防雷器
保证信号的顺利通过是信号防雷器的主要功能, 一旦出现雷击的时候, 就会有异常的高压放电, 信号防雷器的放电管就会产生作用, 阻止高压电对设备的损坏。雷雨之后, 要检测信号防雷器, 如果雷击高压电通过, 防雷器放电管会有明显的发黑或者黑斑, 这就起到了它的作用, 保证了雷击发生时信号一直正常。
(四) 防止雷电从电话线进入
通常在电话线进入控制室末端加一个保险, 防止雷电对设备的损坏。
三、机房的主要防雷措施
对于整个楼顶四角安装避雷线和避雷针, 楼底要铺有地网, 而且要求避雷线接地良好。根据要求接地母线是雷电流同相接地极, 然后流散大地的渠道, 要求它具有足够的截面积 (大于48平方毫米) , 采用25×6的扁钢, 把它与避雷针接地极有良好的电导连接, 山上底层基本为全岩石结构, 采用加大接地极, 接地坑以利蓄水和雷电流的流散。木炭与食盐按3∶1的比例, 将φ50*4的地极填埋, 这样使整个机房罩在一个接地良好的铁笼子里起到防雷作用。
平顶山发射台的综合防雷系统从多方面、多角度对发射台高山防雷进行了考虑和设计, 从运行的实际情况上看, 发射台整体的防雷效果正是随着该系统改造的深入而逐步得到改善, 整个系统建成已经多年, 几乎没有发生因雷电造成的设备损坏和停播, 为发射台的可靠运行提供了良好的保障, 该系统具有一定的代表性, 对全国更多的高山发射台站来说有很好的借鉴价值。
浅谈高山发射台的防雷问题 篇2
用来传输广播电视信号的发射台、微波站为了扩大其覆盖面积和传送距离, 往往都建在周围较高的山上, 并且在其山顶都有铁塔, 那么这些台站如其防雷设施不好, 就极易引起雷击, 造成人或设备的损坏, 而因这种原因所造成的停播也非常常见。
金属的电阻与截面积成反比, 而与长度成正比, 金属与大地的接触电阻越小, 所以高山防雷就是要使金属体截面积要大, 而对地接触面也要大, 那么它的接地电阻就小。另外高山雷击时电流很大, 那么高山的感应雷问题也就不得不防。
二、接地网的设计与施工
我台地处辽源市少年林山, 山上全是风化石, 土质很薄。山东面是3.3KV的供电线路, 山西面是500米的电话线, 均架空引入机房。我台塔高151米, 建塔时最好接地电阻为2Ω, 最坏可达4Ω。自立塔以来每年雷击不断, 先后击坏高压变压器、电视机、电源配电柜等, 电话则每到雨季经常被击坏, 因此感到非常头痛, 局台领导也多次开会研究, 派人到外地学习, 感到必须全面采取措施去解决, 除加强铁塔接地外, 对感应雷和因外线引入机房形成的雷击都很重要, 决心投资二万多元采取如下措施解决。
1、将电话线架空线改为电缆埋入地下, 使得山上除铁塔外无金属线露在地表面。
2、供电高压线无法埋入地下的, 自上山后每杆均加高压避雷器, 就近做好接地。
3、原来立塔时仅塔东坡设有接地网, 整个接地网不完整, 为此我们增大接地网, 在山西面, 西北又增设两处接地网, 使得任一处测量均<2Ω。
4、各接地点均使用BXXA长效降阻剂, 一方面增大接地面积, 另一方面可以保证10-20年不会失效。
接地网设计具体方法如下:
1、土壤的电阻率ρ的测定
要想使接地电阻小, 一方面将网设计得愈大愈好, 可以增加接地面积, 另一方面, 施工区的土壤电阻率ρ要愈小愈好。
首先在电视塔基周围选择土壤或岩石较松软, 多草、多树。潮湿处用接地电阻测试仪的四极:C1、P1、P2、C2在一条线上等距离打入测针, 测针深度为 (1/10-1/20) Xа (а为测针间距) 。
则:ρ=2∏R/а……… (Ω/M)
R值可在施工内多处测量取其数学平均值 (因土壤各处电阻率并不一样) 。
经过测量西坡土壤电阻率ρ=500Ω/M
2、接地电阻的计算
(1) 用BXXA降阻剂后相当于金属电极截面积增加10倍。
(2) 水平用镀锌铁带截面积为0.005X0.06㎡, 垂直电极用d=0.06m钢管。
(3) 坑距为3m, 水平电极埋深1m, 垂直电极中心, 距地面1.5m, 长度为1m。
(4) 施工区土壤电阻率为500Ω/m
当n=16时, Ro=3.1Ω (每处网接地电阻) , 当用两组网则R=1.6Ω
3、感应雷和引入雷的预防
虽然铁塔有良好的接地, 但在有雷电时大电流脉冲将经过铁塔入地, 周围就形成感应雷, 为此机房内一切设施都必须有良好的接地。当山周围云层较低或风速较大时, 铁塔的雷电保护区将形成雷, 由这些导线引入机房, 找到良好接地点, 迅速入地, 而形成引入雷, 这种雷对人和设备危害较大, 所以必须就地处理, 方法是沿线处处接地, 把导线形成的电荷尽量迅速导入地下。
高压线加避雷时方法如下:对三相电每杆加避雷器接地;对于三相四线者, 每杆上的地线也需要作单独接地线, 对于高压线要加高压避雷器。入室后要加接低压避雷器, 这些避雷器二年要进行一次校验。
另外室内设备均要有良好的接地。如不是共用一地线, 测量时将它们分别断开测量, 符合要求后再与相应设备接上。
三、接地电阻的测量
高山发射台 篇3
雷电是由雷云产生的自然现象, 雷电放电的平均电流为30KA(记录可查的最高值为300KA),中心温度为3000℃,强度可达1000MV,一个中等强度的雷暴有10MW。雷电通常的危害形式有直击雷、感应雷、雷电侵入波、地电位反击四类。笔者所处发射台站位于东南沿海,海拔577米,年雷暴日大于53天,根据《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004第3.1.2条规定,属于雷电高发区。自上世纪90年代建台以来,平均每年因雷电造成停播10余次,外部配电系统、音频通路系统、发射机、设备监控采集系统等设备均遭受损坏,不仅严重影响了发射台的安全播出,而且造成了较大的经济损失,因此,海峡之声广播电台于2011年底进行了雷电防护系统改造。改造实施以来, 防护系统运行稳定可靠,在多次雷击中有效的保证了安全播出工作的正常开展。
防护系统的构架设计
1.雷电防护的工作原理
雷击电磁脉冲(LEMP)是造成发射台设备损坏的主要原因,其主要通过电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统,造成电子设备失效或永久性损坏。此外屏蔽不良的设备本身及元器件也极易因LEMP而造成损坏。因此, 为有效降低LEMP对设备的损坏,应采取措施在入侵通道上将雷电流泄放入地, 从而达到保护电子设备的目的。目前多采用隔离、均压、等电位、屏蔽、接地等方法将雷电过电压、过电流及LEMP消除在设备外围,。可将气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻 抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求,组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器(SPD)串联安装在微电子设备的外连线路中,地线按共同接地原则接入系统的地线。只要设计合理、安装合格,电涌保护器就能有效地防御雷电。
2.雷电防护系统的构架设计
雷电防护工程是一项综合性工程, 其构架设计及其重要,直接影响防雷的效果,具体主要包括外部防雷和内部防雷两个方面。
外部防雷系统包括:避雷针、避雷带、引下线、接地极等等,其主要的功能是保证建筑物本体及铁塔上的各种天线系统免受直击雷的侵袭,将可能击中的雷电泄放入大地。
内部防雷系统作用是保护建筑物内部的设备以及人员的安全。主要采用空间屏蔽、等电位连接、减少接近耦合、过电压保护等措施,使设备、线路与大地形成一个有条件的等电位体,将可能进入设备的雷电流阻拦在外,确保内部设施因雷击所感应到的雷电流得以安全泄放入地。
雷电防护工程的实施
海峡之声广播电台2011年进行了防雷改造,主要采取了以下措施。
1.外部防雷措施
(1)接闪装置
由于海峡之声广播电台室外摄像头、卫星天线均在发射塔直击雷防护区LPZ0B范围内,因此无需另加接闪装置。但针对东南沿海空气湿度大和盐分高的特性,为防止腐蚀,采用Φ10mm镀锌钢筋在柴油发电机房屋面四周焊接避雷带,沿四个墙角安装引下线,并将引下线与地网连接。
(2)接地装置
改造前发射台接地电阻现场测量为14Ω左右,大于防雷接地10Ω的要求。因此,在天线塔、机房、架空高压线终端杆、卫星天线处安装了人工接地网,并将新旧地网连接起来形成联合接地网。接地网材料水平接地体为40×4mm热镀锌扁钢埋深0.5m,水平接地体使用扁钢约380m;垂直接地体为50×5×2000mm热镀锌角钢间距4m, 500×500×5mm热镀锌散流板10片。接地网尽量埋在潮湿的泥地,对部分因地质条件所限埋在干燥或沙石成分较高的地方使用物理降阻剂降低阻值。改造后,接地电阻实测为2Ω,很好的满足了防护的要求。
(3)外线路的屏蔽
为切实做好室外线路的屏蔽,海峡之声广播电台将室外信号线缆、卫星同轴线缆更换为带屏蔽层的电缆,并在电缆入室前将其屏蔽层与地进行相连。与此同时,采用镀锌钢管对室外电缆进行穿管处理,并确保镀锌钢管应通长电气贯通并两端分别接地。
2.内部(含室外点设备、线路)防雷措施
(1)接地引入线
根据GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷设计规范》规定,电子信息设备机房宜采用截面积不小于50mm2 的铜带安装局部等电位连接带,并采用截面积不小于35mm2的绝缘铜芯导线引入。因此,在发射机房、卫星信号机房、监控终端机房、油机房增加相应的均压排,使用BV35mm2导线将它们与地相连。并将电源引入线的PE线和高频接地薄铜板与接地均压排重复连接。室外地面卫星天线、监控摄像头、红外对射等设备终端采用就近原则接入地网。
(2)等电位连接均压排、等电位连接防雷整改措施
在发射机房、卫星信号机房、监控终端机房、油机房、状态信号采集箱处安装了等电位连接均压排,采用S型等电位连接,分别使用BVR16mm2和BVR6mm2铜线对设备机架和机框接地。
(3)屏蔽与合理布线
由于机房自身未能形成法拉第笼, 对雷电电磁脉冲和电磁波均没有屏蔽作用。因此,海峡之声广播电台在机房外墙增加了不大于10×10米的屏蔽网格,并对设备及线路加强了屏蔽与布线规整。
将卫星设备机柜更换为深度800mm的19英寸机柜,并对信号线进行了整理,确保机柜前后门都能关闭,以达到屏蔽效果。其中根据工作实践,前后柜门选用铁质材料门,不建议选用玻璃门。根据雷电波侵入程度不同,将不同风险的信号线缆分槽布设。室外进入的光缆、卫星接收天线馈线、摄像机红外对射线缆分3个线槽在机房内分别布设, 并尽量减少了平行走向的长度。室内设备间连接的信号线和电源线分两个线槽进行铺设。所有线槽均采用镀锌金属线槽,并在金属线槽两端进行电气贯通并接地。将光缆熔纤盒移至光缆进入建筑物的界面处,用尾纤连接至设备机柜内,将光缆的金属加强芯、金属防护层就近接到室外接地网。
(4)安装电源浪涌保护器
a.高压线路
基于海峡之声广播电台与友台互备高压供电线路,而友台已对其高压供电线路采取了防雷措施,因而海峡之声广播电台协调供电局对两路高压供电线路末端杆前各安装一组高压电源浪涌保护器,并将其与地网相连。
b.低压线路
海峡之声广播电台供电电源采用TN-S方式,配电线路设备的耐冲击过电压额定值应符合规定。
在配电房 低压进线 柜安装了 菲尼克斯Ⅰ级三相电源电源浪涌保护器SPD1FLT25-400/4,该浪涌保护器每线雷电通流量为25KA(10/350μS), UP≤4KV,响应时间≤100nS。其连接导线为相线BVR16mm2,接地线为BVR25mm2。
在低压配电柜输出端安装了菲尼克斯Ⅱ级三相电源浪涌保护器SPD2VAL- MS230IT/4,该浪涌保护器的每线雷电通流量为40KA(8/20μS),UP≤1.9KV,响应时间≤25nS。其连接导线为相线BVR16mm2,接地线为BVR16mm2。
在油机房 发电机输 出端安装 了菲尼克 斯Ⅱ级三 相电源浪 涌保护器SPD2VAL-MS230IT/4,该浪涌保护器 的每线雷 电通流量 为4 0 K A ( 8 / 2 0μS ) , U P≤1 . 9 K V , 响应时间≤25nS。其连接导线为相线BVR16mm2,接地线为BVR16mm2。
在发射机电源输入端安装了菲尼克斯Ⅱ级三相电源浪涌保护器SPD3VAL- MS320/3+1,该浪涌保护器的每线雷电通流量为40KA(8/20μS), UP≤1.6KV,响应时间≤25nS。其连接导线为相线BVR16mm2,接地线为BVR16mm2。
在机房状 态信号采 集箱处安 装了菲尼克斯Ⅱ级单相电源浪涌保护器SPD4VAL-MS320/2,该浪涌保护器的每线雷电通流量为40KA(8/20μS), UP≤1.6KV,响应时间≤25nS。其连接导线为相线BVR16mm2,接地线为BVR16mm2。
在生活配电柜输入端安装了菲尼克斯Ⅱ级三相电源浪涌保护器SPD3VAL- MS320/3+1,该浪涌保护器的每线雷电通流量为40KA(8/20μS), UP≤1.6KV,响应时间≤25nS。其连接导线为相线BVR16mm2,接地线为BVR16mm2。
(5)安装信号线浪涌保护器
信号防雷器应根据信号电平的峰值选取,同时接地电阻不能大于4欧,根据实际情况,海峡之声广播电台具体采取了以下措施:
在视频摄像机机房端安装了菲尼克斯视频信号浪涌保护器d1C-UFB- 5DC/E,该浪涌保护器的每线雷电通流量为5KA(8/20μS),UP≤25V,响应时间≤1nS。其接地线为BVR6mm2。
在卫星接收天线两端安装了信号浪涌保护器d3C-UB,该浪涌保护器的每线雷电通流量为5KA(8/20μS), UP≤30V,响应时间≤1nS。其接地线为BVR2.5mm2。
在状态信号采集箱信号输入端安装了信号浪涌保护器d4TT-UK5-12AC, 该浪涌保护器的每线雷电通流量为10KA (8/20μS),UP≤12V,响应时间≤25nS。其接地线为BVR2.5mm2。
在各网线 两端安装 了信号浪 涌保护器d5D-FM-A/RJ45-BS,该浪涌保护器的每线雷电通流量为5KA (8/20μS),UP≤25V,响应时间≤1nS。其接地线为BVR4mm2。
在左右路 模拟信号 线两端安 装了浪涌保护器UR-E1CX4-B,该浪涌保护器的每线雷电通流量为10KA (8/20μS),UP≤36V,响应时间≤1nS。其接地线为BVR4mm2。
在复合信号线两端安装了浪涌保护器UR-E1CX2-B,该浪涌保护器的每线雷电通流量为10KA(8/20μS), UP≤15V,响应时间≤1nS。其接地线为BVR4mm2。
在AES/EBU数字音频信号线两端安装了浪涌保护器UR-E1CX3-B,该浪涌保护器的每线雷电通流量为10KA (8/20μS),UP≤15V,响应时间≤1nS。其接地线为BVR4mm2。
结束语
高山发射台 篇4
随着全国广播电视无线覆盖工程设备的不断完善, 各承担任务的发射台站都已进入正常的安全播出程序。我台作为陕西省广播电视骨干发射台同样承担着无线覆盖的工程任务, 然而我台建在海拔1 362 m的大东山上, 属于自然环境比较恶劣的主落雷区, 雷电灾害是我台安全播出工作的大敌。为此, 我们设计安装了防雷装备, 经过实践证明效果很好, 为安全播出提供了有力保障。
1 雷电的分类及危害
雷电主要分为直击雷、感应雷、雷电波。
直击雷是带电聚积云层对外高压输电线路或低压配电线路直接放电所引起的雷电浪涌电流, 其特点是所含能量很大, 一般瞬间电压高达几万伏甚至几千万伏, 瞬时电流可达几万安培甚至几千万安培。巨大的瞬时能量可将电源配电中的继电器、交流接触器瞬间烧坏。
感应雷是两带电云层接近放电物体时, 由于静电感应和电磁感应, 雷电流向物体由先导放电发展到主导放电, 在外供电线路上形成极高电压的浪涌电动势。感应雷的破坏能量也是巨大的, 这种破坏主要集中在电源部分, 如变压器、整流滤波电路以及开关电路等。
雷电波是指输电架空线路遭雷击或发生感应雷时而产生的沿各个方向快速传播的高电位冲击波。它与感应雷所产生的电势基本相同, 危害也相似。不同的是雷电侵入波在各个方向都传播, 且无规律, 对广播电视的播出环节极易造成干扰, 严重时甚至会对电源终端造成破坏。
在高山转播台, 雷电的侵入途径主要以直击雷和感应雷为多, 平原广播电视设备多遭雷电波破坏。
2 高压输电线及变压器的防雷措施
大东山电视转播台属于主落雷区, 加上高压输电线路战线长、地形复杂, 因此在历年雷雨时期经常被直击雷击中, 感应雷也不在少数。根据蔡振新老师的多布点防雷理论, 我台在10 kV的高压输电线路中采用了多级防雷布点, 效果很好。具体接线如图1所示, 图中避雷器b为氧化锌HY5WS—17/50避雷器。
为了防止雷电波对配电变压器的侵害, 保证配电变压器的安全运行, 我台对变压器也采用了防雷保护措施。
在配电变压器高压侧装一组氧化锌HY5WS—17/50避雷器。SDJ7—79《电力设备过电压保护设计规程》规定:“配电变压器的电压高压侧一般采用避雷器保护。避雷器的接地线和变压器低压侧的中性点以及变压器的金属外壳三点应连接在一起接地。”这也是DL/T620—1997《交流电气装置过电压保护和绝缘配合》推荐的防雷措施。然而大量的运行经验表明, 仅此保护方式是不够的, 在雷电波作用下仍有变压器损坏的现象。究其主要原因, 是由于雷电波侵入变压器高压端绕组所引起的正、逆变换过电压造成的。
正、逆变换过电压产生的原理如下: (1) 逆变换过电压。当10 kV端侵入雷电波引起避雷器动作时, 在接地电阻上流过巨大的冲击电流, 产生压降, 这个压降作用在低压绕组的中性点上, 使中性点电位升高, 当低压线路较长时, 低压线路就相当于波阻抗接地。因此, 在中性点电位的作用下, 低压绕组流过较大的冲击电流, 与三相绕组流过的冲击电流方向相同, 大小相等, 它们产生的磁通在高压绕组中按变比感应出数值相当高的脉冲电动势。三相脉冲电动势方向相同, 大小相等。由于高压端绕组接成星形, 且中性点不接地, 因此在高压端绕组中, 只有脉冲电动势, 而无脉冲电流。冲击电流只在低压绕组中流通, 在高压绕组中没有对应的冲击电流与之平衡, 所以低压绕组中的冲击电流全部成为激磁电流, 产生很大的磁通, 使高压侧感应很高的电动势。由于高压侧电压受避雷器残压固定, 这个感应电动势就沿绕组分布, 在中性点幅值很大, 导致中性点绝缘被击穿, 同时层间和匝间的电位梯度也相应增大, 很可能在其他部位发生层间的匝间绝缘被击穿。这种过电压首先是高压进线侧有雷电波侵入引起, 再由低压电磁感应至高压绕组, 称之为逆变换。 (2) 正变换过电压。当雷电波由低压线路侵入时, 变压器低压绕组就有冲击电流通过, 这个冲击电流按变比在高压绕组上产生的感应电势使高压中性点电位大大提高而引起损坏。
鉴于以上理论分析, 我们在高压侧跌落架后装配一组氧化物避雷器, 并把避雷器的接地线和变压器低压侧的接地线分开接地, 这样做是为了使高压避雷器单独接地、低压侧不装避雷器, 低压侧中性点及金属外壳连在一起另外接地, 各接地点保持一定的距离。利用大地的衰减可基本上清除正、逆变换过电压, 从而达到保护变压器及用电设施的目的。
3 低压配电设备的防雷措施
对于低压供电系统中的浪涌引起的瞬时过电压, 也应采取分级保护的方式进行保护, 从低压电源入口开始逐步进行能量吸收, 最终达到设备能够承受的电压。在电源线路的各级分别安装SPD防雷器, 并根据规范安装在设备电源前端, 要求各SPD的连接导线应尽量做粗、做直、做短, 长度应不超过0.5 m。其具体做法如下:
3.1 主配电柜的防雷
由于低压配电柜输入端的雷电浪涌电流主要来自于变压器输出端, 变压器高压端已采取了防雷措施, 因此低压配电柜输入端也就有残留的浪涌雷电流, 在此情形下我们采用了一组SPD防雷器把残余的雷电流滤入大地, 此处采用CLASSI级的电源防雷器, 并安装于主配电柜主备电源闸后, 接地线采用0.5 mm的铜带引到距其接点0.5 m处, 再用50 m铜导线连接。在此之前应当把接地等母线做好。SPD的参数如表1所示, 接线图如图2所示。
3.2 设备防雷
(1) 发射机稳压电源。由于发射机电源前端都装有三相四线制的大功率稳压电源, 再就是稳压电源前已经采取了低压防雷措施, 所以到稳压电源前端的雷电流就小了一个级别, 在此处接一组CLASSI级别的SPD防雷器加以保护。 (2) 发射机。发射机电源是由稳压器输出端接过来的, 到达此处的雷电流更小, 但为稳妥起见, 在此处又加一组CLASSI级别的SPD防雷器。
3.3 户外其他设备低压线路
我台原有两级生活用抽水站, 此前都是架空线路, 经常遭受雷击, 水泵配电设备经常烧坏。为此, 我们采取架空线全部入地的措施, 使用带铠甲的三相四线制铜线电缆, 从根本上杜绝了低压线路雷电的侵入和破坏。
4 结语
我台在高低压输电线路和用电设备上采用了多级多布点的防雷措施, 经多年运行检验效果很好, 真正起到了保障电台安全播出的作用。但是, 我们采取了多级多布点的防雷措施后, 高压输电线路遭到雷击瞬间容易导致高压变电所高柜自动掉闸, 纠其原因, 可能是避雷器被雷电击穿瞬间接地所致, 当然此问题的解决办法还有待于进一步研究。
摘要：采用简明的设计理念以及容易操作的内外线施工方案, 对雷电采取多级多布点的防雷措施, 并通过高山台站的实践, 证明防雷效果显著。
关键词：发射台,防雷电,高压线路,低压线路,配电柜,接地
参考文献
[1]邹浪.配电变压器防雷保护措施分析[J].科技信息 (科学教研) , 2008 (21)
[2]宋剑白.配电变压器防雷措施的探讨[J].煤炭技术, 2007 (6)
高山发射台 篇5
在对高山广播发射台设备进行集中维护和综合管理的过程中, 要针对以下三个方面进行集中管控。
第一, 防雷设施检查。由于多数高山广播发射台都是修建在高山上, 且地形较为特殊, 就非常容易受到雷击, 若是设施发生了损坏, 则会导致高山广播发射台内部的设备出现安全问题, 导致整个广播发射站的工作受到影响。在高山广播电视发射台安装避雷针, 或者是相应的避雷装置, 能有效减少雷击危险, 而相关项目管理人员需要建立动态化的管控措施, 提高设备检查和检测的力度, 建构系统化的管控措施, 以保证整体设备的完整度和运行效果。特别要注意的是, 在对避雷设施进行检测时, 接地电阻要高于40Ω, 阻值不足的, 要进行及时的更换, 也要对避雷针及避雷网等设备进行集中的防锈蚀处理。
第二, 发射天线防水检测项目。发射台的位置, 湿度较大, 尤其是在七月份和八月份, 降雨较多, 若是出现严重的进水问题, 就会导致整体发射功率出现低于正常指标的问题。技术人员要针对具体问题进行集中处理, 强化雨水管理的实效性, 并且利用转接头设备对天馈线进行集中的处理, 主要采取热塑管进行及时的套封, 对于一些较为严重的问题要进行特殊化处理, 利用玻璃胶进行缝隙填充, 以保证电工胶布的包扎切实有效, 也能一定程度上解决接头的处理问题。
第三, 供电线路维护机制和实际运行过程, 需要相关部门结合地区的实际发展结构和电力稳定程度进行集中管控。目前, 各个地区的高山发射台在供电线路传输结构建立过程中, 要针对具体问题进行集中管控。首先, 要及时做好线路的输送和管控模式, 确保隐患结构和排查结构符合标准, 也要对实际运行规划进行系统化处理和整合, 保证检查机制和运维效果贴合实际需求。其次, 技术人员要对不同的变压器设施和接头进行集中处理和综合检查, 保证氧化结构和老化结构能得到有效的清除, 也能进一步减少接触不良的问题。最后, 要对电压进行及时的监控处理, 若是发现电压出现异常情况, 就要及时关闭电压进行设备检查, 以保证结构运行的完整度。
在实际工作开展过程中, 在保证运行维度顺利的同时, 提高系统的运行机制, 并且要积极落实相应的维护措施, 保证其实效性符合标准, 技术人员要针对实际问题进行综合管控, 确保不间断正常供电的同时, 依据实际发射台的运行维度和基本情况, 积极配置两路不同的电力网。另外, 技术人员能使用自动倒换供电装置配电柜设备提高发射台的实际运行效率, 真正提升整体管理模型和实效性, 促进系统维度和管控效果贴合实际需求[1]。只有保证相应设备有效转换三路电力供给结构, 才能提高设备的运行实效性和稳定性。
在高山广播发射台设备的配电柜上要有效安装供电缺相保护装置以及二路供电断电自动倒换装置, 通过两者有效的结合和处理, 确保相应的电力供给效果切实有效。针对两路电力网都断电问题, 技术人员要设定有效的项目应急预案, 并且利用柴油发电机集中发电。只有建构完整的应急发电装置, 才能保证发射台中心设备的正常供电, 为广播电视节目的正常播出提供支持。要减少减小发射台的停播率, 从而提高广播发射台的信号质量, 获得良好的实际应用效果。
2 高山广播发射台设备管理要求
在设备管理过程中, 相关管理人员要针对具体问题进行集中处理和综合管控, 切实维护设备的常规化运行, 也要在对人为故障进行综合管控, 建立有效人事管理机制的基础上, 积极落实值班制度和运行维护制度, 对于相关问题进行及时且完整的登记, 优化落实责任制, 解决技术上的问题。也就是说, 在设备管理过程中, 相关管理人员要针对具体问题进行集中处理和综合维护, 保证管理项目和管理要求的贴合度, 顺利优化高山广播发射台设备的管理效果[2]。
3 结语
针对高山广播发射台的设备, 相关管理人员要制订有效的管理方案, 建立维护机制, 确保科学合理化的维护措施和工作方案, 保证定期检测, 从根本上保证广播电视的有效播出。
摘要：伴随着科学技术的不断进步, 数字化电视已经成为了大众传播的未来发展趋势, 传统的模拟信号已经无法适应市场的发展和变化, 但是, 目前, 仍然有很多高山广播电视台依旧在使用传统的广播电视发射台, 因此, 相关部门要有效处理相关问题, 实现优化管理和综合管控。本文集中阐释了高山广播电视发射台设备维护与管理的具体要求, 旨在为相关技术人员提供有价值的参考及建议。
关键词：高山广播电视发射台,设备,维护,管理
参考文献
[1]吾麦尔·麦麦提.无线广播电视发射台站自动化信号检测系统设计与实现[J].电子制作, 2015 (4) .
高山发射台 篇6
1 现状
全国各地已建的高山广播电视发射台数量很多, 加强高山广播电视发射台站基础设施建设是“十二五”广播影视事业建设的重要内容, 是“十二五”广播电视村村通工程的一项重要任务。广电总局和国家发改委先后联合印发了《广播电视高山无线发射台站基础设施建设管理办法》和《关于做好广播电视高山无线发射台站基础设施建设管理工作的通知》, 这是广电总局与国家发展改革委联合印发的二个高山发射台站建设的指导性文件。阐释了加强高山广播电视发射台站建设和基础设施建设的重要意义, 实施高山台项目建设是促进广播电视事业发展的需要, 是加强广播电视公共服务的需要, 是确保广播电视安全播出的需要。高山发射台在覆盖面上有着很强的优势。因此, 加强高山广播电视发射台的建设和相关基础设施建设是必然的。因高山发射台所处位置地势较高, 气候较为复杂, 交通、生活十分不便, 给维护和管理带来很大的困难。
2 发展趋势分析
随着技术的快速发展, 当前正在大力的普及有线电视与数字电视, 传统的模拟信号传输必然将会被淘汰。而有很多的高山广播电视发射台都是采用的模拟信号来对节目进行传播。因此在未来的高山广播电视发射台的改造过程中必然会逐步的向数字化与多用途发展。同时还需要注意的是广播电视传播与网络传播融合发展也是一种必然的趋势。广播电视节目通过传统的模拟信号的传输, 很容易出现信号的衰减, 对声音与图像质量都会带来严重的影响。虽然高山发射台在信号的发射与传输上占有一定的优势, 但是也不能够忽略了传统模拟信号本身存在的局限性。而实现向数字信号的转变, 将能够对各种信号进行有效的压缩之后再进行传输, 这样将能更好的保证声音与图像的质量。此外从模拟信号向数字信号进行发展, 将能够大大的增强传输的效率, 进而能够节约大量的成本。例如在使用模拟信号传输时传输1路, 而使用数字信号就能够传输6路, 能够有效的节省空间, 在同等容量下传输跟更多的信息。同时实现数字信号的发展, 还可以进一步的拓宽服务领域, 更好的提供多种个性化的服务, 促使广播电视与其他资讯服务的融合, 拓宽广播电视的服务领域以及发展空间。
3 设备维护内容
发射台每天24小时转播广播电视节目, 要确保安全转播, 重点要做好设备的维护工作。
3.1 防雷设施检查
由于广播电视发射台一般建在当地较高的山顶, 地形特殊, 更容易遭受雷击, 其电源系统及设备易遭受雷击损坏, 造成台内设备以及配电设备的损坏, 影响发射站的正常工作, 甚至造成严重的经济损失和人员伤亡。防雷装置一般有避雷针、避雷线、避雷网、避雷器等, 需要随时对避雷设施进行检查和检测, 特别是春雨来临之前进行, 接地电阻达不到4Ω以下的要立即整改。同时要做好发射铁塔, 避雷针, 天线和避雷地网等设备的防锈蚀处理。
3.2 发射天线防水检查
高山台的发射天线在多雨的季节中经常都会处于云雾之中, 湿度会非常的大, 并且在七八月的雨水季节中很容易会受到雨水的侵蚀, 让天馈线进水进而导致发射机的功率下降, 如果过于严重还可能会的导致不能够播出。天馈线进水会让发射机的功率远远低于正常指标, 虽然在进水之后可以通过拆卸排水并使用吹风机烘干的方式进行处理, 但是如果又遇到下雨天气仍然是会遇到相同的问题。因此, 需要防止发射天线进水。虽然可以将所有转接头全部都采用热缩管进行套封, 并在可能进水的地方使用玻璃胶进行填堵, 并用电工胶布进行包扎, 但是仍然不能够从根本上解决问题。为此, 需要注意天馈线的外部各个接头衔接密封能否满足要求。同时还需要定期的对密封材料的老化情况进行检查, 如果出现橡胶裂化的情况, 必须要换上尺寸吻合、性能良好的橡胶圈, 并将固定螺丝换为不易生锈的铜制品。
3.3 供电线路维护以保证电力稳定
我县广播电视发射台处在620米的高山上, 距变电所有几公里, 供电线路是通过十万伏高压输电线路进行传输后, 在发射台附近安装变压器进行变压。现各地高山发射台供电线路传输情况大体相同。由于电力传输路线较远, 维护情况的好坏影响到整个发射台电力供应。一是要做好传输线路的巡查, 发现隐患及时排除;二是对变压器设施各种接头进行检查, 发现有氧化和老化的部件及时更换, 以防出现接触不良打火现象;三是对变压器传输线路和变压器防雷设施进行检查;四是对电压进行监控, 发现电压异常, 及时关闭设备进行排查。
在维护好的同时, 为保证不间断正常供电, 根据各地发射台的实际情况, 配备两路不同的电力网供电和一台备用柴油发电机, 并使用自动倒换供电装置配电柜设备来转换这三路电力的供给, 配电柜上需要安装供电缺相保护与二路供电断电自动倒换装置电路, 以此来保证电力的供给。如果两路电力网都停电, 那么柴油发电机就能够马上启动, 以此来保证发射台的中心设备的正常供电。这样将能够更好的保证广播电视节目的正常播出, 尽可能的减小发射台的停播率, 减轻各种工作量。
3.4 防鼠破坏
对于山上的老鼠不能掉以轻心, 山鼠在凶狠程度上要比家鼠厉害, 特别是对于值班用餐剩菜没有进行处理的情况, 就很有可能会吸引成群的老鼠。这些老鼠有时候也会进入到机房中, 造成设备故障的产生。老鼠的出现很有可能会咬毁信号线或电线, 带来巨大的危害。并且因为机房中相对温度较高, 在天气寒冷的情况下, 老鼠会钻到机房中避寒, 而这些老鼠的粪便也会对线路造成腐蚀, 进而导致安全隐患。针对鼠害, 一是需要将所有管线与室外相通的墙孔都进行封堵;二是在所有的门窗上都安装上金属网, 这样既能够防鼠又能够在一定程度上防虫;三是要注意机房和生活区的卫生, 以防吸引老鼠光顾。
4 加强管理
人员管理是机房管理中的重要内容。很多故障出现多数都是人为操作失误所导致的, 为此, 必须要制定出一套完善的人员管理制度以及各种设备的操作手册。对于人员值班情况以及设备的使用和运行情况, 都必须要形成完整的记录, 并将具体的管理与维护责任落实到具体的人头, 在出现问题之后能找到专人负责。与此同时, 还需要加强对人员的业务培训, 让每一个人都能够成为技术骨干, 能够解决技术上的问题。这是因为在高山地区, 交通并不方便, 如果出现问题不能够及时的解决将会影响到节目的播出, 只有每一个人都成为了技术骨干才能够以最快的速度解决问题, 保证节目的播出。
总之, 高山广播电视发射台设备维护与管理工作, 首先要制定一个科学的, 适合本地区维护与管理的工作方案。其次, 就是定期检测, 防患于未然, 才能确保广播电视安全播出。
摘要：高山广播电视发射台在设备维护与管理上还存在很多的问题, 在文中主要就高山广播发射台的现状与趋势进行了分析, 在此基础上对高山广播电视发射台的设备维护与管理措施进行了探讨。
关键词：高山地区,广播电视发射台,设备维护,管理
参考文献
高山发射台 篇7
宁波广播电视发射中心下属发射三台地处海拔900多米的高山, 承担着宁波四套调频节目的播出任务, 为大功率单点布局, 覆盖全大市。为在原有覆盖区域优质覆盖的基础上, 适当增强宁波主城区的场强, 同时彻底解决在台风、雷电、裹冰及长时间雨雾天气情况下, 全天候不间断可靠运行的难题, 决定对原有天馈系统进行全面升级改造。
1方案设计
原有调频天馈系统自2007年投入使用以来, 故障频发、覆盖效果不理想、维修周期长、安全播出得不到保障。对此, 进行了深入分析, 认为主要存在以下几点问题:
1.天线辐射场型未经严格设计、精细调整。
2.主馈、多工器等主要器件功率容量不足。
3.无冗余、备份设计, 可扩展性差。
结合上述分析, 加以深入的市场调研, 最终完成了方案的制定。
1.1系统结构
系统结构如图1所示, 主要有4个功能部分组成, 按射频走向依次为多工器、天线切换柜、主馈、发射天线, 均采用德国Radio Frequency Systems公司的全进口设备。
1.2功能模块介绍
1.多工器。如图1所示, 本系统共有4套发射频率, 分别为90.4MHz、93.9MHz、102.9MHz、92.0MHz, 额定功率均为10k W。采用桥式四工器对上述4套频率进行功率合成, 90.4MHz为宽带输入, 93.9MHz、102.9MHz、92.0MHz为窄带输入。93.9MHz、102.9MHz、92.0MHz单元功率容量依次为20k W、30k W、40k W, 逐级递增, 最高功率容量可达60k W, 能满足2套10k W节目扩容的需求。
2.天线切换柜。创新的快速切换设计, 配合快速连接开关 (以下简称U-Link) 实现在各种模式之间的快速切换。
3.主馈。采用高性能3-1/8”空气绝缘同轴电缆, 每百米插入损耗小于0.5d B。从图1中可以看到, 系统采用双主馈设计, 双馈之间相位差在工作频段范围内不超过5度。
4.发射天线。采用双偶极子天线阵列, 极化方式由原来的水平极化改为垂直极化。阵列分为上、下两层设计, 分别对应双主馈;同时, 保留原有1副旧天线, 实现双备份。
2系统特点
2.1天线定向场型设计
1.天线阵列布局及偏置安装。如图2所示, 天线阵列采用6-4-2-4方式, 即A面 (东偏北主城区方向) 6层, B面 (南偏东方向) 4层, C面 (西偏南方向) 2层, D面 (北偏西方向) 4层。同时, 采用偏置安装, 如图3所示。
2.分馈电缆长度设计。通过调整分馈电缆长度以改变振子相位的方式, 精细调整定向天线辐射场型, 实现定向场型与覆盖地形相匹配, 在保证原有覆盖区域的基础上适当增强宁波主城区的覆盖场强。
3.覆盖效果分析。通过计算机模拟的方式, 对覆盖效果进行分析。如图4所示, 模拟覆盖效果达到预期目标。
2.2天线双备份切换设计
系统利用新购双馈阵列天线与原有备份天线同塔的特点, 创新性地设计、安装了天线切换柜, 实现了在双馈输出、单馈输出、备用天馈输出之间的快速切换, 极大地缩短了操作时间, 解决了天馈线检修、测试或故障时节目无法正常播出的难题。
如图5所示, 天线切换柜处于模式1时, 通过U-Link连接A、D、F处结点, 实现双馈输出;处于模式2时, 通过U-Link连接B处结点, 实现单馈输出 (上半副天线) ;处于模式3时, 通过U-Link连接C处结点, 实现单馈输出 (备用) ;处于模式4时, 通过U-Link连接E处结点, 实现单馈输出 (下半副天线) 。
3工程中需要注意的问题
1.充分考虑到高山环境下台风、雷电、雨雾等的影响, 天线振子、分馈电缆、功分器之间的连接应采用7/8”EIA (法兰) 连接, 内衬防水胶圈, 具有更好的密封性、可靠性。防止接头松动导致渗水、短路等故障。
2.天线与塔体间采用整面横担可靠挂接, 既保证强度, 又保证阵列间的水平、垂直和间隙尺寸的精准。
3.功分器及主馈两端可靠接地, 防止雷电通过天馈线引入机房。
4工程实效
系统自投入使用以来, 已不间断工作3年多, 经历了台风、雷电、裹冰、长时间雨雾天气等恶劣环境的考验, 工作稳定可靠, 各项技术指标平稳, 真正实现了全天候不间断可靠运行, 为宁波调频广播节目的安全、优质播出提供了可靠保障。
经过多次场强测试和收听实测, 在确保原有覆盖范围的基础上, 宁波主城区的场强有所提高, 收听效果得到改善, 获得了良好的经济效益和社会效益。
摘要：本文以宁波广播电视发射中心调频天馈系统改造工程为例, 阐述了如何建设一套场强覆盖合理、可靠性高、操作性强又具有一定可扩展性的调频天馈系统, 以保证高山恶劣环境下无线发射系统的正常运行, 提高高山发射台安全播出保障能力。
关键词：高山发射台,调频天馈系统,改造
参考文献
[1]刘洪才, 史存国.广播发射实用技术[M].北京:中国广播电视出版社, 2005.3.
[2]倪世兰, 钱岳林.电视与调频发送技术[M].北京:中国广播电视出版社, 2005.3.