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干貨：電視臺(tái)（站）雷電解決方案: 發(fā)布時(shí)間:2020-01-01 15:43 　瀏覽次數(shù)：

電視臺(tái)（站）雷電解決方案（本文內(nèi)容由社保電子網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載只供參考，歸原創(chuàng)作者所有）

一、雷電概述
雷電是一種極具破壞力的自然現(xiàn)象，其電壓可高達(dá)數(shù)百萬(wàn)伏，瞬間電流更可高達(dá)數(shù)百千安。千百年來(lái)，雷電所造成的破壞可謂不計(jì)其數(shù)。落雷后在雷擊中心1.5-2Km半徑的范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險(xiǎn)過(guò)電壓，損害線(xiàn)路上的設(shè)備。在聯(lián)合國(guó)國(guó)際十年減災(zāi)委員會(huì)公布的對(duì)人類(lèi)造成最嚴(yán)重危害的十大自然災(zāi)害中，雷暴由于其對(duì)人類(lèi)生命、財(cái)產(chǎn)的巨大侵害，被列在了顯著的地位。
近些年來(lái)，伴隨著高新技術(shù)的發(fā)展，尤其是電子技術(shù)的飛速發(fā)展，各種先進(jìn)的測(cè)量、保護(hù)中心、電信和計(jì)算機(jī)等電子產(chǎn)品正日益廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中，人類(lèi)對(duì)電子產(chǎn)品尤其是計(jì)算機(jī)設(shè)備的依賴(lài)越來(lái)越嚴(yán)重。而電子元件的微型化、集成化程度越來(lái)越高，各類(lèi)電子設(shè)備的耐過(guò)電壓能力下降，造成雷電和過(guò)電壓破壞的比例呈上升的趨勢(shì)。美國(guó)研究報(bào)告[AD-722675]指出：當(dāng)雷電活動(dòng)時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)到0.07GS時(shí)，無(wú)屏蔽的計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)2.4GS時(shí)，計(jì)算機(jī)將發(fā)生******性損壞。也就是說(shuō)，按安培環(huán)路定理估算，離無(wú)屏蔽的計(jì)算機(jī)800m處落一個(gè)100kA的雷，計(jì)算機(jī)就可能發(fā)生誤動(dòng)作，距其83m處落一個(gè)100kA的雷，就要損壞。這些須實(shí)時(shí)運(yùn)行而因中斷造成設(shè)備的癱瘓，必會(huì)帶來(lái)不可估量的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)于金融、證券、醫(yī)療、保險(xiǎn)、航空、航天、國(guó)防、廣電等國(guó)家重要關(guān)鍵部門(mén)尤其是這樣，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，雷電對(duì)微電子設(shè)備的破壞而造成的損失，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)雷擊火災(zāi)的損失，已成為當(dāng)今電子時(shí)代的一大公害。因此，如何設(shè)置防雷措施和接地，如何保障通信設(shè)備運(yùn)行完好及人身安全，以及如何有效抑制雷擊過(guò)電壓和電磁干擾成為一個(gè)全新的課題，也是大多數(shù)信息中心技術(shù)人員迫切需要解決的問(wèn)題。
中國(guó)作為雷電多發(fā)區(qū)，每年遭雷擊死亡數(shù)百人，傷幾千人，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)幾十億元，而且全世界每年的雷害損失逾100億美元。統(tǒng)計(jì)資料顯示：80%以上的雷害損失是由雷擊電磁脈沖造成的。因此，對(duì)雷電的防護(hù)，尤其是雷擊電磁脈沖的防護(hù)，已成為人們重點(diǎn)關(guān)注和防范的課題。我們不能帶有任何的僥幸心理，若因雷擊而導(dǎo)致生命和財(cái)產(chǎn)的重大損失是很難用時(shí)間和金錢(qián)來(lái)彌補(bǔ)的，因此針對(duì)雷電防護(hù)的專(zhuān)項(xiàng)工程應(yīng)是刻不容緩的。
因此，為確保通信設(shè)施、計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)等微電子設(shè)備的運(yùn)行安全，******限度地降低雷電災(zāi)害給人們?cè)斐傻闹苯雍烷g接損失，國(guó)家、地方的相關(guān)部門(mén)相繼出臺(tái)了《中華人民共和國(guó)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)條例》、《電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則》、《山西省計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全管理辦法》和公安部《信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護(hù)辦法》等多項(xiàng)規(guī)定，要求各級(jí)部門(mén)切實(shí)做好對(duì)微電子設(shè)備的防雷措施，以免造成重大損失。
二、雷電侵入設(shè)備的途徑
直接雷擊：指雷電直接擊在建筑物、構(gòu)架、樹(shù)木、動(dòng)植物上，由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)等混合力作用，直接摧毀建筑物、構(gòu)筑物以及引起人員傷亡等。由于直擊雷的電效應(yīng)，有可能使機(jī)房微電子設(shè)備遭受浪涌過(guò)電壓的危害。
根據(jù)建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范GB50057-94估算，雷電直接擊中建筑物，雷電的不到50%的能量將會(huì)從引下線(xiàn)等外部避雷設(shè)施泄放到大地，另外50%的能量將通過(guò)建筑物的供電系統(tǒng)、
通信網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)纜以及建筑物的其他金屬管道、纜線(xiàn)分流。
傳導(dǎo)雷（雷電波侵入）：在更大的范圍內(nèi)（幾千米甚至幾十千米），雷電擊中電力或信息通訊線(xiàn)路，然后沿著傳輸線(xiàn)路侵入設(shè)備。其中地電位反擊也是傳導(dǎo)雷中的一種：雷電擊中附近建筑物或附近其他物體、地面，導(dǎo)致地電壓升高，并在周?chē)纬删薮蟮目绮诫妷骸＠纂娍赡芡ㄟ^(guò)接地系統(tǒng)或建筑物間的線(xiàn)路入侵到建筑物內(nèi)部設(shè)備形成地電位反擊。
感應(yīng)雷擊（又稱(chēng)二次雷擊）：指雷云之間或雷云對(duì)地之間的放電而在附近的架空線(xiàn)路、埋地線(xiàn)路、金屬管線(xiàn)或類(lèi)似的傳導(dǎo)線(xiàn)路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓通過(guò)傳導(dǎo)體傳送至設(shè)備，間接摧毀微電子設(shè)備。在周?chē)?000m左右范圍內(nèi)（有資料為 500m或 1500m，距離應(yīng)隨著雷擊大小和屏蔽措施而變化）發(fā)生雷擊時(shí)，LEMP（電磁脈沖）在上述有效范圍內(nèi)，在所有的導(dǎo)體上產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的感應(yīng)浪涌。因此分布于建筑物內(nèi)外的各種電力、信息線(xiàn)路將會(huì)感應(yīng)雷電而對(duì)設(shè)備造成危害。
三、方案設(shè)計(jì)原則
由于電子設(shè)備雷電防護(hù)系統(tǒng)對(duì)所保護(hù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)正常運(yùn)行具有非常重要的作用，因此，雷電防護(hù)系統(tǒng)應(yīng)具備先進(jìn)性、可靠性、易維護(hù)、易升級(jí)等方面的突出特性。防雷工程設(shè)計(jì)及設(shè)備的選擇應(yīng)遵從以下的原則：
1.可靠性原則
設(shè)計(jì)系統(tǒng)雷電防護(hù)工程應(yīng)******考慮的問(wèn)題就是可靠性。防雷保護(hù)技術(shù)是不斷發(fā)展變化的，所選產(chǎn)品必須符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。這樣才能對(duì)網(wǎng)絡(luò)的未來(lái)發(fā)展提供保證。
2.先進(jìn)性、可擴(kuò)充性原則
采用當(dāng)今國(guó)內(nèi)、國(guó)際上******進(jìn)和成熟的技術(shù)，使新建立的系統(tǒng)能夠******限度地適應(yīng)今后技術(shù)發(fā)展變化和業(yè)務(wù)發(fā)展變化的需要，從目前國(guó)內(nèi)發(fā)展來(lái)看，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)的先進(jìn)性原則主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是先進(jìn)的、開(kāi)放的體系結(jié)構(gòu)；
采用的技術(shù)應(yīng)當(dāng)是可擴(kuò)充的，能滿(mǎn)足今后日益擴(kuò)充的需要。
3.經(jīng)濟(jì)實(shí)用性原則
本著一切從用戶(hù)實(shí)際角度出發(fā)，配置防雷保護(hù)系統(tǒng)的目的，在保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行下，整個(gè)防雷保護(hù)的建設(shè)要堅(jiān)持實(shí)用為主，根據(jù)投資的強(qiáng)度結(jié)合實(shí)用價(jià)值，應(yīng)盡可能選擇可靠性高，可維護(hù)性好的性能價(jià)格比高的產(chǎn)品，以便節(jié)省投資，以******成本來(lái)完成系統(tǒng)設(shè)備雷電防護(hù)的建設(shè)。
四、方案設(shè)計(jì)思想
一個(gè)完整的防雷系統(tǒng)包括兩個(gè)方面：直接雷擊的防護(hù)和感應(yīng)雷擊的防護(hù)。
直接雷擊的防護(hù)主要使用避雷針、避雷網(wǎng)（帶）、避雷線(xiàn)和接地系統(tǒng)。它直接接閃，犧牲自己保護(hù)建筑物。要求保護(hù)范圍能保護(hù)到整個(gè)建筑物，且接地要良好。
感應(yīng)雷擊的防護(hù)主要使用感應(yīng)雷擊防雷器。建筑物本身防雷狀況良好的同時(shí)，并不能保證建筑物內(nèi)部電子設(shè)備不受影響。而且，往往是因?yàn)楸芾揍槪ɑ?a href="http://www.yinyulong.cn">避雷帶）遇到雷擊，雷電流沿引下線(xiàn)泄放到大地時(shí)，電源線(xiàn)路、信號(hào)線(xiàn)路被感應(yīng)雷電而產(chǎn)生瞬態(tài)過(guò)電壓，進(jìn)而損壞設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，雷擊過(guò)電壓對(duì)樓內(nèi)部設(shè)備的損害主要有以下三個(gè)途徑：
① 進(jìn)出建筑物的電源線(xiàn)和通信線(xiàn)纜等在大樓外受直擊雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過(guò)電流沿線(xiàn)路侵入室內(nèi)。
② 雷電流沿建筑物引下線(xiàn)入地時(shí)，在引下線(xiàn)周?chē)a(chǎn)生磁場(chǎng)，引下線(xiàn)周?chē)墓╇娋€(xiàn)路、信號(hào)通道電纜等各種金屬管線(xiàn)上，經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過(guò)電壓。
③ 直擊雷經(jīng)過(guò)接閃器（如避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等）入地時(shí)，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升，高電位由設(shè)備接地線(xiàn)引入電子設(shè)備造成地電位反擊。
因此，我們必須對(duì)以上三種途徑入侵的雷電壓及過(guò)電流采用等電位連接、分流、接地、屏蔽和過(guò)電壓保護(hù)等方法進(jìn)行防護(hù)，并應(yīng)把電源線(xiàn)、天饋線(xiàn),網(wǎng)絡(luò)線(xiàn)進(jìn)入的端口或變電室的低壓側(cè)作為一級(jí)防護(hù)，樓層配電箱應(yīng)作為二級(jí)防護(hù)，設(shè)備前端作為三級(jí)防護(hù)，把雷電壓達(dá)到其設(shè)備端子的殘壓控制在電子設(shè)備不被雷電損壞的范圍之內(nèi)。
五、設(shè)計(jì)依據(jù)
＆#61548;        GB50057-1994《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（2000年版）
＆#61548;        GB50343-2004《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
＆#61548;        GA267-2000《計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護(hù)規(guī)范》
＆#61548;        IEC 61024 《建筑物防雷》
＆#61548;        GB/T 50314-2000《智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
＆#61548;        YD/T926-1~3(2000)《大樓綜合布線(xiàn)總規(guī)范》
＆#61548;        GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線(xiàn)系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
＆#61548;        GB2887—89《計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求》
＆#61548;        GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)國(guó)內(nèi)工程技術(shù)規(guī)范》
＆#61548;        GB50174-93《電子計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》
＆#61548;        GB50200-94《有線(xiàn)電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
六、防雷方案
1、直擊雷防護(hù)
（一）發(fā)射天線(xiàn)塔和建筑物防雷措施
無(wú)論廣播電視發(fā)射臺(tái)或微波站都設(shè)有發(fā)射天線(xiàn)或天線(xiàn)塔，一般鐵塔和天線(xiàn)位置是臺(tái)站地面建筑的******點(diǎn)。天線(xiàn)塔本身既可成為防雷的避雷塔，也可能變成“引雷器”或產(chǎn)生感應(yīng)雷的導(dǎo)體，因此，它是臺(tái)站防雷的第一關(guān)。
（1）按照國(guó)家94年頒布的《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50057—94）及其它標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置好天線(xiàn)塔避雷針。鐵塔接地網(wǎng)形狀，密度可根據(jù)地形、防雷等級(jí)、天線(xiàn)塔種類(lèi)來(lái)設(shè)計(jì)。重要發(fā)射臺(tái)或微波樞紐站天線(xiàn)塔接地電阻要≤5歐。一般臺(tái)站要≤10歐。條件允許的臺(tái)站可安裝AR限流避雷針。
（2）認(rèn)真計(jì)算天線(xiàn)塔避雷針的保護(hù)范圍并留有充分余地，當(dāng)其它建筑物不在保護(hù)范圍時(shí)，可考慮設(shè)計(jì)多支（等高或不等高）避雷針保護(hù)方案。在一些地形突出的高山發(fā)射臺(tái)（站），帶雷云層又低時(shí)，天線(xiàn)塔避雷針?lè)览资怯邢薜??？刹捎迷O(shè)置避雷針和消雷器相結(jié)合的方案（消雷器在石嶺關(guān)微波站安裝后收到很好的效果），并且在房頂女兒墻、房角或利用圍墻、柵欄裝設(shè)閉合的避雷帶、均壓網(wǎng)。引流線(xiàn)應(yīng)視建筑物結(jié)構(gòu)和布局進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般說(shuō)，均壓網(wǎng)格不宜大于5M。均壓網(wǎng)、避雷帶應(yīng)接有多根引流線(xiàn)，在建的房屋可考慮與建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)的鋼筋良好連接。
（二）一般情況下，建筑物安裝有避雷針或避雷帶、避雷網(wǎng)，但是雷電的活動(dòng)規(guī)律是，對(duì)于發(fā)生過(guò)雷擊的地點(diǎn)和入侵通道，下次雷擊時(shí)，更容易再次遭受雷擊。如果外部防雷某一個(gè)環(huán)節(jié)做的不好，就會(huì)影響整體的防雷效果。如果外部防雷不能擔(dān)負(fù)直擊雷防護(hù)的任務(wù)，那么它將是一個(gè)“引雷工程”，而不是“防雷工程”，設(shè)備反受其害。直擊雷防護(hù)的完善與否，關(guān)系到感應(yīng)雷防護(hù)的基礎(chǔ)是否牢固。因?yàn)橹睋衾追雷o(hù)是感應(yīng)雷防護(hù)的基礎(chǔ)。
在直擊雷比較完善的情況下，電視臺(tái)部分設(shè)備仍然遭受雷電流的光顧，足以說(shuō)明，防雷是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。它包括屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、安裝浪涌保護(hù)器等等措施。全方位的防護(hù)中，感應(yīng)雷的防護(hù)不可或缺啊。

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