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電視臺（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，其電壓可高達數(shù)百萬伏，瞬間電流更可高達數(shù)百千安。千百年來，雷電所造成的破壞可謂不計其數(shù)。落雷后在雷擊中心1.5-2Km半徑的范圍內(nèi)都可能產(chǎn)生危險過電壓，損害線路上的設(shè)備。在聯(lián)合國國際十年減災(zāi)委員會公布的對人類造成最嚴重危害的十大自然災(zāi)害中，雷暴由于其對人類生命、財產(chǎn)的巨大侵害，被列在了顯著的地位。
近些年來，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，各種先進的測量、保護中心、電信和計算機等電子產(chǎn)品正日益廣泛的應(yīng)用于各行各業(yè)中，人類對電子產(chǎn)品尤其是計算機設(shè)備的依賴越來越嚴重。而電子元件的微型化、集成化程度越來越高，各類電子設(shè)備的耐過電壓能力下降，造成雷電和過電壓破壞的比例呈上升的趨勢。美國研究報告[AD-722675]指出：當(dāng)雷電活動時，磁感應(yīng)強度達到0.07GS時，無屏蔽的計算機會發(fā)生誤動作，當(dāng)磁感應(yīng)強度超過2.4GS時，計算機將發(fā)生******性損壞。也就是說，按安培環(huán)路定理估算，離無屏蔽的計算機800m處落一個100kA的雷，計算機就可能發(fā)生誤動作，距其83m處落一個100kA的雷，就要損壞。這些須實時運行而因中斷造成設(shè)備的癱瘓，必會帶來不可估量的直接或間接經(jīng)濟損失。對于金融、證券、醫(yī)療、保險、航空、航天、國防、廣電等國家重要關(guān)鍵部門尤其是這樣，根據(jù)統(tǒng)計，雷電對微電子設(shè)備的破壞而造成的損失，遠遠超過雷擊火災(zāi)的損失，已成為當(dāng)今電子時代的一大公害。因此，如何設(shè)置防雷措施和接地，如何保障通信設(shè)備運行完好及人身安全，以及如何有效抑制雷擊過電壓和電磁干擾成為一個全新的課題，也是大多數(shù)信息中心技術(shù)人員迫切需要解決的問題。
中國作為雷電多發(fā)區(qū)，每年遭雷擊死亡數(shù)百人，傷幾千人，直接經(jīng)濟損失達幾十億元，而且全世界每年的雷害損失逾100億美元。統(tǒng)計資料顯示：80%以上的雷害損失是由雷擊電磁脈沖造成的。因此，對雷電的防護，尤其是雷擊電磁脈沖的防護，已成為人們重點關(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)致生命和財產(chǎn)的重大損失是很難用時間和金錢來彌補的，因此針對雷電防護的專項工程應(yīng)是刻不容緩的。
因此，為確保通信設(shè)施、計算機信息系統(tǒng)等微電子設(shè)備的運行安全，******限度地降低雷電災(zāi)害給人們造成的直接和間接損失，國家、地方的相關(guān)部門相繼出臺了《中華人民共和國計算機信息系統(tǒng)安全保護條例》、《電子設(shè)備雷擊保護導(dǎo)則》、《山西省計算機信息系統(tǒng)安全管理辦法》和公安部《信息系統(tǒng)雷擊電磁脈沖防護辦法》等多項規(guī)定，要求各級部門切實做好對微電子設(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、樹木、動植物上，由于電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機械效應(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)，有可能使機房微電子設(shè)備遭受浪涌過電壓的危害。
根據(jù)建筑物防雷設(shè)計規(guī)范GB50057-94估算，雷電直接擊中建筑物，雷電的不到50%的能量將會從引下線等外部避雷設(shè)施泄放到大地，另外50%的能量將通過建筑物的供電系統(tǒng)、
通信網(wǎng)絡(luò)線纜以及建筑物的其他金屬管道、纜線分流。
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路，然后沿著傳輸線路侵入設(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，并在周圍形成巨大的跨步電壓。雷電可能通過接地系統(tǒng)或建筑物間的線路入侵到建筑物內(nèi)部設(shè)備形成地電位反擊。
感應(yīng)雷擊（又稱二次雷擊）：指雷云之間或雷云對地之間的放電而在附近的架空線路、埋地線路、金屬管線或類似的傳導(dǎo)線路上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，該電壓通過傳導(dǎo)體傳送至設(shè)備，間接摧毀微電子設(shè)備。在周圍1000m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，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、信息線路將會感應(yīng)雷電而對設(shè)備造成危害。
三、方案設(shè)計原則
由于電子設(shè)備雷電防護系統(tǒng)對所保護系統(tǒng)的業(yè)務(wù)正常運行具有非常重要的作用，因此，雷電防護系統(tǒng)應(yīng)具備先進性、可靠性、易維護、易升級等方面的突出特性。防雷工程設(shè)計及設(shè)備的選擇應(yīng)遵從以下的原則：
1.可靠性原則
設(shè)計系統(tǒng)雷電防護工程應(yīng)******考慮的問題就是可靠性。防雷保護技術(shù)是不斷發(fā)展變化的，所選產(chǎn)品必須符合國際標(biāo)準、國家標(biāo)準及行業(yè)標(biāo)準。這樣才能對網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展提供保證。
2.先進性、可擴充性原則
采用當(dāng)今國內(nèi)、國際上******進和成熟的技術(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，從目前國內(nèi)發(fā)展來看，系統(tǒng)總體設(shè)計的先進性原則主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
采用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)是先進的、開放的體系結(jié)構(gòu)；
采用的技術(shù)應(yīng)當(dāng)是可擴充的，能滿足今后日益擴充的需要。
3.經(jīng)濟實用性原則
本著一切從用戶實際角度出發(fā)，配置防雷保護系統(tǒng)的目的，在保證系統(tǒng)的正常運行下，整個防雷保護的建設(shè)要堅持實用為主，根據(jù)投資的強度結(jié)合實用價值，應(yīng)盡可能選擇可靠性高，可維護性好的性能價格比高的產(chǎn)品，以便節(jié)省投資，以******成本來完成系統(tǒng)設(shè)備雷電防護的建設(shè)。
四、方案設(shè)計思想
一個完整的防雷系統(tǒng)包括兩個方面：直接雷擊的防護和感應(yīng)雷擊的防護。
直接雷擊的防護主要使用避雷針、避雷網(wǎng)（帶）、避雷線和接地系統(tǒng)。它直接接閃，犧牲自己保護建筑物。要求保護范圍能保護到整個建筑物，且接地要良好。
感應(yīng)雷擊的防護主要使用感應(yīng)雷擊防雷器。建筑物本身防雷狀況良好的同時，并不能保證建筑物內(nèi)部電子設(shè)備不受影響。而且，往往是因為避雷針（或避雷帶）遇到雷擊，雷電流沿引下線泄放到大地時，電源線路、信號線路被感應(yīng)雷電而產(chǎn)生瞬態(tài)過電壓，進而損壞設(shè)備。一般來說，雷擊過電壓對樓內(nèi)部設(shè)備的損害主要有以下三個途徑：
① 進出建筑物的電源線和通信線纜等在大樓外受直擊雷或感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線路侵入室內(nèi)。
② 雷電流沿建筑物引下線入地時，在引下線周圍產(chǎn)生磁場，引下線周圍的供電線路、信號通道電纜等各種金屬管線上，經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓。
③ 直擊雷經(jīng)過接閃器（如避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等）入地時，導(dǎo)致地網(wǎng)地電位上升，高電位由設(shè)備接地線引入電子設(shè)備造成地電位反擊。
因此，我們必須對以上三種途徑入侵的雷電壓及過電流采用等電位連接、分流、接地、屏蔽和過電壓保護等方法進行防護，并應(yīng)把電源線、天饋線,網(wǎng)絡(luò)線進入的端口或變電室的低壓側(cè)作為一級防護，樓層配電箱應(yīng)作為二級防護，設(shè)備前端作為三級防護，把雷電壓達到其設(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)計依據(jù)
＆#61548;        GB50057-1994《建筑物防雷設(shè)計規(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《計算機信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護規(guī)范》
＆#61548;        IEC 61024 《建筑物防雷》
＆#61548;        GB/T 50314-2000《智能建筑設(shè)計標(biāo)準》
＆#61548;        YD/T926-1~3(2000)《大樓綜合布線總規(guī)范》
＆#61548;        GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》
＆#61548;        GB2887—89《計算機場地安全要求》
＆#61548;        GB50198-94《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)國內(nèi)工程技術(shù)規(guī)范》
＆#61548;        GB50174-93《電子計算機機房設(shè)計規(guī)范》
＆#61548;        GB50200-94《有線電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》
六、防雷方案
1、直擊雷防護
（一）發(fā)射天線塔和建筑物防雷措施
無論廣播電視發(fā)射臺或微波站都設(shè)有發(fā)射天線或天線塔，一般鐵塔和天線位置是臺站地面建筑的******點。天線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，它是臺站防雷的第一關(guān)。
（1）按照國家94年頒布的《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057—94）及其它標(biāo)準設(shè)置好天線塔避雷針。鐵塔接地網(wǎng)形狀，密度可根據(jù)地形、防雷等級、天線塔種類來設(shè)計。重要發(fā)射臺或微波樞紐站天線塔接地電阻要≤5歐。一般臺站要≤10歐。條件允許的臺站可安裝AR限流避雷針。
（2）認真計算天線塔避雷針的保護范圍并留有充分余地，當(dāng)其它建筑物不在保護范圍時，可考慮設(shè)計多支（等高或不等高）避雷針保護方案。在一些地形突出的高山發(fā)射臺（站），帶雷云層又低時，天線塔避雷針防雷是有限的?？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)。引流線應(yīng)視建筑物結(jié)構(gòu)和布局進行設(shè)計。一般說，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，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)，但是雷電的活動規(guī)律是，對于發(fā)生過雷擊的地點和入侵通道，下次雷擊時，更容易再次遭受雷擊。如果外部防雷某一個環(huán)節(jié)做的不好，就會影響整體的防雷效果。如果外部防雷不能擔(dān)負直擊雷防護的任務(wù)，那么它將是一個“引雷工程”，而不是“防雷工程”，設(shè)備反受其害。直擊雷防護的完善與否，關(guān)系到感應(yīng)雷防護的基礎(chǔ)是否牢固。因為直擊雷防護是感應(yīng)雷防護的基礎(chǔ)。
在直擊雷比較完善的情況下，電視臺部分設(shè)備仍然遭受雷電流的光顧，足以說明，防雷是一項系統(tǒng)工程。它包括屏蔽、等電位聯(lián)結(jié)、安裝浪涌保護器等等措施。全方位的防護中，感應(yīng)雷的防護不可或缺啊。

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