摘 要:广播电视发射台站传输设备大部分都安装在海拔较高的山上,山上树木众多,岩石、沙石环绕,以及复杂的地质条件导致接地电阻极易受到影响,无法顺利将雷电转移。为避免广播电视发射台站传输设备受到雷击损毁,保证设备的安全使用,本文对广播电视发射台站传输设备防雷要求和接地措施展开探讨,减少设备的受损情况。
关键词:广播电视发射台站;传输设备;接地;探讨
一、概述接地措施
接地是指电力系统和电气装置的中性点、电气设备的外露导电部分和装置外导电部分经由导体与大地相连接[1]。广播电视发射台站传输设备安装接地系统的主要作用有两点,一是抑制外界的干扰信号,保障广播电视发射台站传输设备能够稳定地运行,二是保障工作人员的人身安全,避免人员在操作或检修设备时因接雷导致的意外伤害[2]。根据广播电视发射台站所处环境的实际情况进行合理地防雷处理,避免广播电视发射台站传输设备收到雷击造成损坏。可以从发射台的建设与设备接地采取相应措施,保障设备的安全性。
二、防雷接地施工依据标准
广播电视发射台站的防雷接地工程是具有高难度、高要求的,需要结合具体的系统情况制定相符合的接地防护措施,因此,切实实行接地防护措施所涉及到的相关内容较为庞大,不仅如此,为了能够保证各个广播电视发射台站传输设备的正常使用,制定接地防护措施时还要考虑到设备之间不能受到彼此影响,协调完成任务。遵守国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-94、《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)和行业标准[3],并借鉴国内先进的防雷技术与标准。
三、接地方案设计
1.增加广播电视发射台站传输设备与地面的接触面积
增加广播电视发射台站传输设备与地面的接触面积能够有效降低设备与地面之间电荷的电阻,促进接地发挥相应的作用。依据物理理论分析,R=ρL/S (其中,ρ表示电阻的电阻率,是由其本身性质决定,L表示电阻的长度,S表示电阻的横截面积),地面的电阻率受到周围环境成分固定的影响,是不会发生变化的、相对固定的电阻率[4]。电阻的长度也是固定不变的,那么想要降低地面的电阻值,就只能增大设备与地面的接触面积,电阻的横截面积(S)增大,电阻率(ρ)、电阻长度(L)不变,结果就是电阻值(R)減小。理论上来说,设备的电阻值和地面的电阻值成正比,因此,通过增大设备与地面的接触横截面积就能减小设备接地部分的电阻值,进而最大化地发挥接地的作用。
2.适当增加发射站的地基深度
有相关研究表明,由于土壤的性质影响,埋入土壤到达一定的深度时的大地电阻率会突然变小。由电阻公式R=ρL/S可知,电阻率减小,电阻值也随之减小。因此,通过增加接地体的埋入深度可以有效降低电阻值,通过这种思路,想要加强接地的应用效果,可以采取增加发射站地基深度的办法对接地电阻值进行减小,发射站台的地基越深,接地的电阻值越小,接地的导电能力越强,有效发挥接地防雷的作用。理论上是这样,但关键在于工程的难易程度,应该根据实际情况设计出科学合理的发射站地基深度。如果由于地理限制,导致无法增加发射站台的地基深度,那么可以选购电阻率较低的土壤铺设在接地体与接地体周围土壤之间,铺设范围为接地体附近约0.5m的距离[3],可进行适当的调整,通过这个办法也能够有效减小接地体与土壤接触面的电阻率,进而减小接地电阻值,使接地起到防雷作用。
3.在发射站的建设中使用降阻剂
观察广播电视发射台站所处区域的地质情况,是否存在岩石、沙石成分较多的情况,若是岩石、沙石成分较多,会导致采取增加广播电视发射台站传输设备与地面的接触面积、适当增加发射站的地基深度这两种方法都无法有效减小接地电阻值,影响接地系统发挥相应的作用。但人们的智慧是无尽的,将细石墨、膨润土、固化剂、导电水泥等成分组合,成为了一种良好的导电体,降阻剂,顾名思义,它能够降低周围土壤电阻率。建设人员可以在广播电视发射台站周围适量布置降阻剂,能够同时起到降低土壤电阻率、扩大有效截面积、减小接触电阻、长期保持稳定电阻率的作用。我国生产的降阻剂分为化学型降阻剂和物理型降阻剂,化学型降阻剂渗透速度较慢,但具有很强的渗透性;物理型降阻剂能够扩大接地体直径减少接触电阻。同时降阻剂有垂直接地体和水平接地体两种施工方法,建设人员可以结合广播电视发射台站的具体情况选择适用的降阻剂类型和施工方法[4]。
四、结论
现阶段由于大部分广播发射站的建设位置,以及周围的地质环境,导致广播电视发射台站传输设备在雷雨天气经常会收到雷击,而人们在防雷接地建设中也做出了很多努力,成功减小了雷电对广播发射台站传输设备造成的损坏,这些方法措施都是运用相同的理论知识,将雷电引入地面从而减小雷电的破坏力。本文对增加广播电视发射台站传输设备与地面的接触面积、适当增加发射站的地基深度、在发射站的建设中使用降阻剂三种方法进行探讨,理论上都能够使接地在高电阻的山区上发挥作用,将雷电引入大地避免损坏设备。在采取相应措施的基础上,还要定期对设置的相应接地系统进行检测,尽可能延长设备的使用周期。
参考文献:
[1]黄维铭.广播电视高山发射台站防雷系统原理与设计[J].西部广播电视,2017,9(17):234-236.
[2]任普民.广播电视发射台站设备的接地技术及等电位连接[J].祖国,2016(23):281.
[3]李军.广播电视发射台站防雷接地浅析[J].电子世界,2017(10):171.
[4]李纪武.广播电视发射台安全播出防护措施研究[J].西部广播电视,2018(17):231-232.
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