宋榮瓊

（貴陽市花溪區(qū)新聞信息中心 貴州 貴陽 550025）

隨著現(xiàn)代電子技術的快速發(fā)展，廣電系統(tǒng)播控系統(tǒng)大量采用了大規(guī)模集成電路，它們對電網(wǎng)電壓的質量要求較高，對浪涌電壓承受能力較弱，極易遭受雷擊，且雷擊后受損程度很高，給國家和人民造成很大的經(jīng)濟損失。所以，對防雷保護問題需要特別重視，因此成為雷電浪涌電壓侵入的薄弱環(huán)節(jié)，防雷保護問題日益成為我們迫切需要解決的課題。

1 要提高防雷保護意識

雷電在放電過程中，產生電磁感應過電電壓（雷電浪涌）。它不但對建筑物，架空線路，而且對播控系統(tǒng)、衛(wèi)星接收站及CATV系統(tǒng)等電子設備都會造成一定的損害。

雷電的危害極大，在整個雷區(qū)空間范圍內，侵襲建筑物或各種電器設施防不勝防。尤其我中心地處雷區(qū)，防雷保護問題成為維護工作的熱點和難點。為此，必須增強防雷意識，把防雷保護工作視為一項系統(tǒng)工程，其設防技術應采取全方位、多層次、分類設防、綜合治理的原則，把防雷保護問題作為貫徹執(zhí)行廣電總局提出的“不間斷、高質量、既經(jīng)濟、又安全”的維護總綱領的重要組成部分。

2 雷擊的形式與危害

在雷雨季節(jié)，雷電頻繁，雷電是一種大氣中帶有大量電荷的雷云放電的結果。大氣中飽和的水蒸氣在強烈的氣流作用下，不斷分裂而形成雷云。雷云中電荷的分布是不均勻的，當云層對地的電場強度達到約27kV/cm時，就會造成空氣絕緣層被擊穿，雷云對大地便發(fā)生先導放電。先導放電的路徑達到大地時，大地和雷云產生強烈的碰撞（又稱主放電），出現(xiàn)強大的雷電流（可達數(shù)萬到數(shù)十萬安培），放電時溫度近二千度。同時出現(xiàn)閃光和巨響，即所謂的雷電。

3 雷擊大致可分為三種形式：直擊雷、感應雷和球形雷

3.1 直擊雷：直擊雷的放電時間很短、約在數(shù)微秒內，但放電能量非常大。雷擊點低，對地面設備的破壞力很大，雷擊率約占10%。

3.2 感應雷：感應雷是雷電放電過程中，在雷擊點附近的導體上或線路上，將會產生很大的靜電感應電壓，而形成的瞬間沖擊過電壓。它主要透過電阻性或電感性兩種方式而耦合到電子設備的電源線，控制信號線上，最終導致耐低壓的元器件損壞。有資料表明，以雷擊中心2.5公里為半徑的范圍內都可能產生危險過電電壓，損壞線路中的電子設備。感應雷約占雷擊率的90%，危害范圍甚廣，是防雷保護工作的重點和難點。

3.3 球形雷：球形雷很少見，雷擊發(fā)生的概率甚小，無固定地點和形式，避雷設備對它起作用甚小。占雷擊率不足1%。

4 防雷保護措施

所謂防雷保護，一般是指防直擊雷和感應雷，對于廣電播控系統(tǒng)設備高可靠的需求，如何防止電網(wǎng)雷電浪涌和干擾信號及比較嚴重的三次諧波？為避免諧波、雷擊及浪涌由高壓電力傳輸線路進入低壓電力系統(tǒng)造成機房播控系統(tǒng)設備的損壞，根據(jù)我中心的實際情況和廣電設備的特殊要求，與上海諧穩(wěn)電源設備有限公司對電源防雷問題聯(lián)合設計了廣電機房電源專用防雷1：1隔離凈化變壓器防雷保護方案，其防雷保護原理圖如圖1所示。

圖1 防雷隔離凈化變壓器原理圖

該隔離凈化變壓器的輸入端與高壓變壓器輸出端相連，輸出端與低壓配電柜相連。隔離凈化變壓器的輸入線圈與輸出線圈之間實施3重屏蔽，增加絕緣強度和有效磁飽和的一種特殊變壓器。由于該隔離凈化變壓器采用了特殊繞法和具有屏蔽的效果，基本上可保證從輸入端入侵的雷擊浪涌電壓不會傳導至輸出端。這種防雷裝置與輸入輸出側的保安單元（SPD）相組合，可以把入侵的雷擊浪涌衰減到-60DB以下，雷擊能量衰減到十萬分之一。

4.1 針對電網(wǎng)感應雷擊嚴重情況下，隔離凈化變壓器設計了三相共、差、模電源防雷抗干擾電路，更合理地把火線對地線，火線對零線，零線對地線進行全面地過電壓保護和有效地抑制電網(wǎng)中的尖峰干擾及感應雷電流。

4.2 隔離凈化變壓器輸入端和輸出端加裝有針對性的防雷器，以更好的起到防雷效果。安裝了德國原裝OBO最大100KA的高性能浪涌保護器，該高性能浪涌保護器有一個特別的壓敏電阻電路，裝置內含良好非線性特性的氧化鋅壓敏，即使電路出現(xiàn)高能電涌，設備也能得到最大程度的保護。

4.3 隔離凈化變壓器輸入繞組和輸出繞組在電氣上彼此隔離，避免同時觸及帶電體（或因絕緣損壞而可能帶電的金屬部件）和地所帶來的危險。此外隔離變壓器的輸入繞組和輸出繞組之間增加屏蔽層接地，具有抑制各種干擾和抗雷擊的作用。

5 小結

由于隔離凈化變壓器具有抑制雷擊、諧波和浪涌的作用，我中心運用了隔離凈化變壓器后，有效地避免了雷擊及抑制浪涌，瞬間浪涌造成設備的損壞，同時抑制了各種干擾和凈化了電源。我們在隔離凈化變壓器的機箱內，裝有QF1和QF2兩只400A空氣開關，可防止因負載短路造成對電源的影響，還裝有QN1一把600A雙擲閘刀，可防止因隔離凈化變壓器自身損壞而設置的直通裝置等應急措施。

總之，廣播電視播控機房（或電子設備）的防雷保護是一個比較復雜的問題，要把防雷保護作為一項重要的工作來抓，同時，有關部門須對防雷保護問題進行規(guī)范，從而使廣播電視設備盡量能避免遭受雷擊的損害，才能保證廣播電視節(jié)目的安全優(yōu)質播出。