俞大明

一、設(shè)備所處雷電活動(dòng)概況及環(huán)境

福清市五馬山高度350M，廣電機(jī)房位于山頂部，有九套各類發(fā)射機(jī)。根據(jù)福清市氣象臺(tái)統(tǒng)計(jì)，福清市年平均雷暴日約56.0d/a，屬高雷區(qū)。而在山頂更容易遭受直擊雷。上半年機(jī)房搬到原郵電機(jī)站，需要對(duì)整體防雷做出整改。

機(jī)房四周山坡陡度大，多為碎石土壤、強(qiáng)風(fēng)化巖石、地表覆土層只有幾十厘米至一米，土壤電阻率高。

電源為10KV高壓架空輸入。對(duì)外通信線為光纖。

二、設(shè)計(jì)原則及要點(diǎn)

根據(jù)經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高標(biāo)準(zhǔn)、采?。?/p>

多種雷電災(zāi)害兼顧的綜合防雷設(shè)計(jì);區(qū)域與整體統(tǒng)籌的總體防雷設(shè)計(jì)

系統(tǒng)防雷是一項(xiàng)綜合性工程，主要包括外部防雷和內(nèi)部防雷兩個(gè)方面：

按照GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》高山臺(tái)站建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)B級(jí)。

一）防直擊雷裝置

我臺(tái)站防直擊雷的措施都完善，天線塔、衛(wèi)星天線均有避雷針保護(hù)，屋面避雷帶都有避雷帶。

二）接地裝置

一般情況下工作接地電阻≤4Ω，保護(hù)接地電阻≤4Ω，電源重復(fù)接地電阻≤4Ω，和防雷接地電阻≤10Ω（二類建筑物）

本方案設(shè)計(jì)發(fā)射臺(tái)天線及機(jī)房共用一組接地系統(tǒng)，這樣可以有效地防止地電位間的反擊。

高山臺(tái)站土壤電阻率均較高，其接地電阻值只有符合保護(hù)接地地阻值（要求≤4Ω）就可以。

高山臺(tái)站降低接地電阻值有效的方法采用深埋回填田園土

地網(wǎng)采用的材料垂直接地體建議采用Φ16*2500銅包鋼，可以打入比較深。銅包鋼間距5米，如果無法打入整條銅包鋼則間距應(yīng)為銅包鋼打入深度的2倍。

地網(wǎng)采用的水平接地體采用40*4熱鍍鋅扁鋼。焊點(diǎn)一定要做好防腐處理。

采用以上地網(wǎng)的總長(zhǎng)度300-400米基本就可以達(dá)到≤4Ω的要求。

地網(wǎng)的形狀也是很重要的，建議圍繞機(jī)房建筑物和鐵塔，并沿合理的方向適當(dāng)延伸2-4路。

機(jī)房的接地引入線至少為BV35mm2，至少應(yīng)從不同的路由引入，這樣可以提高接地線的可靠性和防止接地線路諧振時(shí)產(chǎn)生高阻抗。

三）屏蔽等電位連接

屏蔽等電位連接是大家容易忽略的防雷措施。

工作接地、安全接地、防雷接地沒有共用一組地網(wǎng)，或沒有接地，造成各地網(wǎng)電位差，易導(dǎo)致設(shè)備被擊穿。

為減少需要防雷的空間內(nèi)各金屬部件和各系統(tǒng)之間的電位差，即防雷地、電氣接地和工作接地采用共地連接，形成等電位網(wǎng)，防止導(dǎo)線共模干擾產(chǎn)生的電位差以及由此電位差造成的敏感設(shè)備損壞或致使誤動(dòng)作，需要等電位連接。

電源線、信號(hào)線等應(yīng)通過過電壓保護(hù)器進(jìn)行動(dòng)態(tài)等電位連接，各個(gè)內(nèi)層保護(hù)區(qū)界面處要依次進(jìn)行局部等電位連接，最后均要接到總等電位連接帶，可靠連通接地。

天饋線的外皮至少應(yīng)在進(jìn)入機(jī)房的界面等電位接地、金屬管道等在進(jìn)入室內(nèi)的界面等電位接地。

為減少靜電給設(shè)備及人員帶來的影響及身心傷害，設(shè)備接地也是防止和減少靜電危害的有效措施。

在機(jī)房?jī)?nèi)靠近設(shè)備分別安裝等電位接地排。將機(jī)房?jī)?nèi)每個(gè)機(jī)架按照工作接地和保護(hù)接地分別用BVR16mm?銅線分別接地，如果機(jī)架不是一體式（框架間焊接），或者是噴漆后再安裝則機(jī)架四條立柱間應(yīng)跨接。機(jī)架內(nèi)安裝的終端設(shè)備應(yīng)采用BVR6mm?多股銅線就近接地。

走線架、金屬穿管道、大面積金屬門窗以及其它金屬管線，均應(yīng)在進(jìn)入機(jī)房的界面做等電位連接。

在實(shí)施屏蔽等電位連接的過程中要注意以下的細(xì)節(jié)

1、稀疏法拉第籠

我機(jī)站已行成大范圍的稀疏法拉第籠，利用建筑物的鋼筋混凝土框架的鋼筋網(wǎng)，

機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的機(jī)柜要保持屏蔽的完整性，門要接地切要保證平常在閉合狀態(tài)。

2、同軸饋線的三點(diǎn)接地

同軸饋線當(dāng)線路距離較遠(yuǎn)時(shí)應(yīng)三點(diǎn)接地，也就是天線端、離塔處、進(jìn)入機(jī)房的界面。

當(dāng)距離超過30米時(shí)應(yīng)考慮中間增加接地點(diǎn)。

同軸饋線接地點(diǎn)不建議接于鐵塔，更不建議接于屋面避雷帶。

3、要注意到接地的牢固度和截面

接地線要考慮到接地的貫通性，要考慮接地的機(jī)械性更要考慮接地的電氣特性也就是大電流特性。具體的實(shí)施過程中要刮除接地點(diǎn)的油漆層和鋁合金構(gòu)件表面的氧化鋁層。

4.對(duì)于空線對(duì)通信線及室外引入的多余線路確認(rèn)不會(huì)再使用的線路建議移出機(jī)房或者整條抽掉，或者要做好接地，否則會(huì)對(duì)周邊的線路造成二次雷擊，

四）安全間距

機(jī)房的線路應(yīng)強(qiáng)電與弱電分開安裝，最好是分別安裝在不同的鍍鋅線槽內(nèi)，線槽兩端應(yīng)分別接地。線槽盡量不要使用噴漆的，這是由于噴漆線槽不會(huì)形成法拉第籠，電磁波屏蔽效果不好。

即使是統(tǒng)一類的線路也要將從室外進(jìn)入的線路再分開屏蔽敷設(shè)。

室外引入的線路，或者是雷電感應(yīng)源線路與其它的線路平行敷設(shè)時(shí)距離越近其雷電感應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)越大。

消除室外引入的線路，或者是雷電感應(yīng)源線路對(duì)相鄰線路影響的有效方法是將風(fēng)險(xiǎn)源線路與機(jī)房?jī)?nèi)線路盡可能地分開，常用的所有線路均綁扎在一起的做法是不可取的。

另外消除風(fēng)險(xiǎn)源線路對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)線路線路影響的方法可以為將風(fēng)險(xiǎn)源線路在進(jìn)入機(jī)房的界面后套穿金屬管、或安裝在鍍鋅線槽中將金屬管、金屬線槽兩端可靠接地。

五）浪涌過電壓保護(hù)器

1.電源線路保護(hù)

10KV電源線路架空引入，經(jīng)變壓器降壓變?yōu)?80/220V系統(tǒng)后，經(jīng)配電房屏送電。低壓電源采用TN-S系統(tǒng)。

電源應(yīng)在總配電屏及分配電箱安裝合適的浪涌過電壓保護(hù)器，且連接浪涌過電壓保護(hù)器的電源線、接地線線應(yīng)盡可能短（≤0.5米），如果由于場(chǎng)地限制則應(yīng)增加連接線的截面。

電源浪涌過電壓保護(hù)器應(yīng)考慮到特性的匹配，各級(jí)之間的距離應(yīng)大于10米否則應(yīng)安裝退藕器。退藕器除了要考慮到電氣特性外更要考慮到雷電流的高頻特性，退藕線圈應(yīng)為空心電感，電感量最好要達(dá)到30μH。

低壓配電系統(tǒng)SPD配置

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)防雷要求，本方案設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)采取四級(jí)防雷保護(hù)。

第一級(jí)浪涌過電壓保護(hù)器采用10/350μS的避雷器，安裝于配電房電源總進(jìn)線端。要求In≥15KA，Up≤2KV

第二級(jí)浪涌過電壓保護(hù)器安裝于在分配電箱電源入戶端。要求In≥40KA（8/20us），Up≤1.9KV。

第三級(jí)浪涌過電壓保護(hù)器安裝于機(jī)房的機(jī)架內(nèi)（電源的輸入端）。要求In≥20KA（8/20us），Up≤1.75KV。

第四級(jí)排插式浪涌過電壓保護(hù)器作為終端設(shè)備配置。

對(duì)于有引出機(jī)房的線路應(yīng)在出機(jī)房的界面安裝浪涌過電壓保護(hù)器，比如障礙燈、節(jié)日彩燈，抽水機(jī)線路等。

2、信號(hào)通訊系統(tǒng)保護(hù)

數(shù)據(jù)（信號(hào)）通信接口避雷器的配置：根據(jù)通信設(shè)備的具體情況，主要考慮由室外引入的數(shù)據(jù)（語音 或視頻信號(hào)線路的防雷保護(hù)。信號(hào)類浪涌保護(hù)器主要串接在線路的兩端設(shè)備的接口處。

為降低雷電流殘壓以及減少插入損耗，每條天饋線路前端裝天饋避雷器

對(duì)外傳輸線路為光纖電纜，只要做好光纜金屬加強(qiáng)筋、金屬擋潮層接地就可以。

饋管主要做好屏蔽層的三點(diǎn)接地就可以。

衛(wèi)星天線除了做好屏蔽層接地外還需要在機(jī)房端終端設(shè)備饋線接口安裝合適匹配的浪涌過電壓保護(hù)器。

通過以上的保護(hù)措施，理論上可以有效地消除雷電對(duì)設(shè)備的危害，保證安全播出。