广播电视系统防雷技术

2011年第10卷第2期
广播电视系统防雷技术研究
□蒋英其张介生
【摘要】近年来，我国的广播电视事业以惊人的速度发展。

从中央到地方纷纷建广电中心，竖立高塔，并添置了一系列各档的进口设备含微波、发射中心和节目制作，进行了巨大投资。

然而，如果大楼、高塔及有关设备的接地系统和防雷、消雷系统不完善，仍有可能遭受雷电冲击，严重损坏上述设备，甚至造成广播电视节目的停传、停播。

那么，防雷工作该如何开展呢，本文将针对一些常见的雷击危害，提出一些相应的措施。

【关键词】广播电视；防雷；措施
【作者单位】蒋英其，张介生；浙江省义乌市苏溪广播电视站
随着现代电子技术的快速发展，近年来，我国对广播电视系统电子设备进行了大规模的更新换代，大量采用大功率模块和CMOS集成化电路。

它们对浪涌电压承受能力较弱，对电网电压的质量的要求较高，因此常常成为雷电浪涌电压侵入点。

防雷保护问题日益成为我们迫切需要解决的课题。

一、雷击的种类
雷电是大气中雷云放电的结果。

在强烈的气流作用下，大气中饱和的水蒸气，不断分裂而形成雷云。

因为雷云中电荷的不均匀分布，当云层和地之间电场强度达到约27kV/cm 时，空气绝缘层就会被击穿，雷云对大地便会先导放电。

先导放电的路径达到大地时，雷云和大地产生强烈的碰撞（又称主放电），出现强大的雷电流（可达数万到数十万安培）放电时温度近二千度。

同时出现巨响和闪光，产生雷电。

雷击主要有三种形式：直击雷、感应雷和球形雷。

直击雷是指大地上某一点与带电的云层之间发生迅猛的放电现象，即电直接击在人体或物体上，产生热效应、电效应和机械力，从而导致对物体造成破坏和人体造成伤害；感应雷是指由于静电感应作用，带电云层使地面某一范围带上异种电荷，发生直击雷以后，云层带电迅速消失，而由于散流电阻大，某些地面范围出现局部高电压，或者有可能强大的脉冲电流对周围的金属物和导线产生电磁感应以致发生闪击的现象，叫做“感应雷”或“二次雷”。

感应雷会导致金属部件之间生成火花，进而引发火灾，也可在电源线路、信息网络线路、金属管线上电流“浪涌”和产生高压感应，经金属导体引入室内设备，损坏信息网络设备，甚至危及人身安全。

从以往遭雷击的大量事例中分析可知，信息网络设备损坏的主要原因是雷电波侵入和雷电感应造成的雷电电磁脉冲，也是最难采取防护措施的方面。

球形雷：球形雷发生的概率甚小，占雷击率不足1%，并且无固定形式和地点，避雷设备很难对它起作用。

二、广播电视系统防雷的必要性
雷击损坏设备的途径有：（1）电源线路入侵，造成雷击。

埋地或架空的电源线路，路途较长的传输线路，都容易产生感应电流，使建筑物遭到雷击。

（2）信号传输线路遭受雷击。

相关建筑或设备直接遭受雷击，强大的电磁感应就会在附近架空或埋地的电缆产生。

（3）物或传输设备内瞬变空间电磁对传输线路造成感应。

雷击大量放电，在有关设备内或建筑物内部产生强大的瞬变空间电磁场，对区域内的电气环路产生一定的瞬态感应雷电压，上述各种藕合现象会产生，足以破坏电子设备的瞬态尖峰电压。

为了保证人身安全，设备不被雷击，我们必须采取措施用以防护。

因此，我们必须研究防雷装置的布置和形式，采取合适的防雷措施，设计技术先进、安全可靠、经济合理的防雷措施。

三、广播电视系统防雷的主要技术
（一）接地防雷。

完善的良好接地系统对广播电视发射中心各机房能否稳定的播出十分关键，它不仅能将侵入的雷电流泄放到地，产生的电位差最小，同时也是保证防雷安全重要措施。

接收天线的接地。

竖杆一般架设在建筑物顶端或铁塔，卫星天线一般架设在开阔地带，把所有的接收天线的接地端焊在一起，应该注意是机房的工作和接地天线系统的避雷接地不能地线并联一起，防止造成感应雷击，天线顶端长度与避雷针的高度应大于天线的最大尺寸，前端机房设备的接地应小于避雷针与天线之间的最小水平间距。

输入、输出、电缆的屏蔽层，机房内的所有设备，金属管道等都需要接地，采用专用的电子防雷器件进行电源防雷。

为保障机房设备用电防雷，可使用电源稳压器。

（二）天馈线防雷。

防雷保护系列的第一关是天馈线。

当铁塔处于大地和雷云形成的电场中，塔体就会感应出大量与雷云电荷符号相反的电荷，雷云放电后，在铁塔周围雷电流产生达数千伏至数万伏的电磁感应电动势，从各种途径进入发射机进而损坏元器件，天馈线防雷具体措施如下：（1）中波天线，埋设好放射状地网（以铁塔为中心）。

并且接地电阻应达到规定标准。

（2）调整好塔低设置的放电环间隙。

（3）最好采用电感接地的天线调配网络，调配室需有屏蔽网（或铜皮）接地，在调配网络输入端，放电球间隙用以调整合适距离。

（4）吊馈管的钢绞线需要沿馈线杆逐个接地，去天线的馈管外皮也需要接地良好（沿馈线杆逐个接地）。

馈管外皮与发射机射频地相连接。

（三）电源系统防雷。

当感应雷击后，电源作为设备的共同载体，将会损坏系统设备。

因此在共用电源（如机房配电盘）或经常有雷击的地区，首先要分别安装单相或三相电源
2011年第10卷第2期
简析镍铁生产工艺及其发展前景
□赵刚
【摘要】本文首先简单介绍了国内外镍矿资源的存储现状，然后介绍了镍铁的生产工艺，尤其是氧化镍矿即红土镍矿的生产工艺，指出火法冶炼仍然是目前国际国内主要的生产方法，但湿法冶炼也由于其优势，正逐渐被国际社会所重视，已经成为世界各国互相竞争的科研前沿项目，最后分析了镍铁的发展前景以及目前镍铁生产中存在的问题，提出了要改进镍铁的生产工艺。

【关键词】镍铁；生产工艺；发展前景
【作者单位】赵刚，中钢集团石家庄设计院
一、引言
镍铁是一种贵重的耐氧化金属，是生产结构钢、不锈钢和耐热铸钢的基础原料，可以提高不锈钢的耐蚀性，改善钢的抗拉强度、冲击韧性、屈服点和变形能力，还能提高钢的高温抗氧化性能。

因此，它可广泛应用于机械、医疗、国防和轻工业等多个领域，是重要的战略性资源。

据知，目前世界上可开采的镍矿资源有硫化镍矿和氧化镍矿两种，其中大约70%－80%的镍矿为氧化镍矿，而这种矿经风化之后铁被氧化成红色，而被称之为红土矿。

目前，世界上的红土镍矿主要集中在一些热带、亚热带国家和地区，主要有古巴、巴西，印度尼西亚、菲律宾、澳大利亚、巴布亚新几内亚等。

我国的镍矿资源主要是硫化镍矿，而氧化镍矿极少。

我国镍矿主要分布在甘肃、新疆、云南、吉林、湖北和四川等西北、西南地区。

我国为了解决资源匮乏，往往需要进口氧化镍，但基本上都是低品位的红土氧化镍矿石，生产出来的也都是低级别的生镍铁。

但是，我们国内也在不断的开发研究氧化镍矿冶炼新工艺，最近几年的研究也已经取得了突破性的进展，有些工艺技术也达到了世界先进水平。

二、镍铁生产工艺概况
由于硫化镍矿的品质好，因此它的冶炼能耗较低，资源的综合利用率高，但是其存储量较少，这是其最不利的方面。

而红土镍矿虽然存储量很大，但其冶炼能耗较高，操作成
避雷器。

并在关键设备终端安装隔离变压器作为最后一级的电源防雷设施。

（1）在机房顶端安装消雷器和避雷针。

机房房顶边缘、四周安装避雷带（可用镀锌圆或扁钢）。

（2）在机房的墙壁安装屏蔽网入地。

（3）钢筋水泥结构的机房的避雷地、电源地相与地基钢筋连接。

如果为砖木结构的机房，应专门设制电源地与避雷地相连接。

而如果是框架结构的楼房，应该在机房四角深埋四组接地桩，用来进一步减小接地电阻。

（4）在发射机附近埋设高频地线（接地体用铜板，引线用铜带）并与馈管地和防雷地相连接。

（四）线路防雷。

当电缆进入建筑物时，在靠近建筑物的地方，应将电缆的外导电屏蔽层接地。

架空电缆直接引入时，在入户处应增设避雷器，并将电缆外导体接到电气设备的接地装置上。

电缆直接埋地引入时，应在入户端将电缆金属外导体与接地装置相连不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆，可将电缆沿墙降至防雷保护区以内，有线电视系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的镀锌钢线都应有良好的接地。

在具备良好接地的情况下，系统网络受感应雷袭击的机会较小。

然而在实践中我们发现，雷电仍然会从电力线串入，袭击网络中的放大器、光接收机等有源设备。

由于很高的造价，电力的可靠防雷在大量分散使用放大器的供电上很难办到，若使用氧化锌压敏电阻，防雷方法简单，造价低，不但能
起防雷效果，还可以将系统中供电的放大器改成主路集中供电，若干放大器可由一台供电器提供电力，供电器本身比放大器具有更强的抗雷击性能，只要在供电器上做好避雷措施，若干台放大器从供电线路串入雷电的问题就能得到解决。

另外在广电站与农村线路主杆线上都要加装地线，农村的光机点地线电阻一般小于4欧姆。

经过雷击后有些电视机漏电影响线路带电加装隔离器。

四、结语
广播电视发射机房（或电子设备），特别是更新改造后的全固态发射机，它们的防雷保护是一个比较复杂的问题。

在改造更新的过程中，我们也应把防雷保护作为一项重要的工作来抓。

同时，针对防雷保护问题，有关部门须进行规范，从而使广播电视设备能尽量避免遭受雷击的损害，进而才能保证广播电视节目的安全优质播出。

【参考文献】
1．GY/T208－2005，广播电视高塔供电、防雷、给排水、通风和消防系统运行维护规程［S］
2．GB50057－94，建筑物防雷设计规范（2000年版）［S］3．梅卫群，江燕如．建筑防雷工程与设计［M］．南京：气象出版社，2004。