【摘要】本文結合我臺調頻發射臺易受雷擊導致設備受損情況，通過對發射臺所處地理位置雷電風險評估，進而形成防雷技術方案。
【關鍵詞】 防雷 風險評估 方案
一．概況
海峽臺有一調頻發射臺位于廈門島內一高山頂，根據廈門市氣象局資料顯示，該臺位于廈門市三條雷電多發帶上，廈門市年平均雷暴日為47天，屬于“高雷區”。據資料不完全統計，2012年以來廈門市有記錄共發生雷災6起，造成1死3傷及其他直接經濟損失。從這幾年的數據來看，廈門市每年雷災次數都在10起左右，每年均有人員傷亡。
發射臺天線塔位于62米山上鐵塔高24米，為周邊視覺最高點，因此雷擊次數會更多，根據《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2012第3.1.3.3條規定，年雷暴日大于40天不超過90天屬于強雷區。根據GB50343-2012第4.3.1建筑物電子信息系統雷電防護等級的選擇表中型通信樞紐、移動通信基站雷電防護等級應為B級，防雷工作非常重要。
2012年10月，雷擊造成發射臺接收機柜的衛星接收機、音頻處理機、UPS電源和自備電源、值班機房多處生活用電設備損壞。
二．雷電風險評估
1.建筑物雷擊風險評估
發射臺天線塔位于62米山上，鐵塔高24（形狀為等邊三角形邊長0.4米），建筑物為彩鋼瓦5×5×4米，鐵塔與建筑物間距4米，電源為架空線1路，1公里外引入，信號線衛星2路，1路20米處引入，一路30米處引入。鐵塔有波導管1路引入，長度約30米。
（1）雷擊大地的年平均密度根據公式Ng=0.1×Td,
Td=47.4代入得Ng=4.74次/a﹒km2
（2）等效面積計算
總體建筑物分建筑物A和天線塔B兩部分。A為彩鋼瓦建筑物5×5×４m,天線塔橫截面為每邊長0.4米等邊三角形,高為24米。
式擴展寬度D= [H（200-H）]1/2 計算得：
DA=28m DB=65m
分析，建筑物總體等效面積等于B天線塔的等效面積。
公式Ae≈π（R+ DA）2×10-6
用R=0.2，DA=65m，代入得Ae=0.013km2
（3）建筑物年預計雷擊次數
根據公式N1=k﹒Ng﹒Ae用k=2，Ng=4.74，Ae=0.013
代入得 N1=0.123次/a
根據GB50057-2010《建筑物防雷設計規范》該建筑物屬重要建筑物。
因為N1≥0.05，所以列為第二類防雷建筑物。
2.建筑物電子信息系統雷擊風險評估及雷電防護等級
（1）從上述建筑物雷擊風險評估可知，發射臺年預計雷擊次數N1=0.123次/年，其年平均密度Ng=4.74次/a﹒km2。
（2）建筑物入戶設施年預計雷擊次數：
N2=Ng(Ae1/+Ae2/)
電源線入戶設施的截收面積：
Ae1’=2000×L×10-6用L=1000代入得Ae1=2km2
兩根衛星信號線入戶設施的截收面積：
Ae2’=2×2000×L×10-6用L=25代入得Ae2=0.1km2
N2=Ng(Ae1/+Ae2/)=4.74×(2+0.1)=9.954次/年。
（3）建筑物及入戶設施年預計雷擊數N=N1+N2=10.077次/年。
（4）電子信息系統能承受的最大年平均雷擊次數：
Nc=5.8×10-1/C
C=C1+C2+C3+C4+C5+C6=8.2
取C1=1 C2=1 C3=3 C4=1 C5=1 C6=1.2
Nc=0.071
（5）比較N和Nc
因N＞Nc，應安裝雷電防護裝置。
（6）確定雷電防護等級
防雷裝置攔截效率E=1-Nc/N=1-0.071/10.077=0.993
因為E大于9.8，所以雷電防護等級定為A級。
三．防雷方案
1.設計規范
（1）GB50057-94（2010年版）《建筑物防雷設計規范》
（2）GB50343-2012《建筑物電子信息系統防雷技術規范》
（3）廣電技術規范要求及現場查勘資料
2.現場情況及防雷處理
（1）接地網
發射臺地處石頭山頂，周邊只有簡易地網接地滿足不了設備的工作及防雷需要，需對接地網進行補充改造。
按防雷規范要求接地為綜合接地，設計要求綜合接地電阻≤4Ω。現有地面均為巖石，設計沿機房至油機房相關設備安裝接地網，接地網材料水平接地體為40×4熱鍍鋅扁鋼，埋深500，垂直接地體為50×5×2000熱鍍鋅角鋼+降阻模塊10塊，降阻劑1噸，接地泄流板若干，垂直接地體安裝的間距為打入深度的2倍，以上設計如仍達不到≤4Ω要求時可采用接地網延伸的方法，及其它輔助降阻措施來達到要求。
（2）接閃裝置
機房房體為彩鋼瓦但未接地，機房邊的天線塔有避雷針可以保護到建筑物，衛星天線也可以被天線塔頂的避雷針保護到。
為了防止球形雷，機房彩鋼瓦應按照規范要求可靠接地，架空線的支撐電桿拉線接地，每根電桿均安裝避雷短針并應接地。
（3）接地線
現有設備由室外簡易地網引入接地線，需增加接地線。對設備機房、自備電源機房補充接地引入線，接地引入線材料為BV35mm2銅線。
（4）屏蔽等電位連接、安全間距
發射臺內等電位接地不規范，各相關設備需增加接地均壓排，設備按照規范要求等電位接地，小系統按S型接地處理。
（5）浪涌過電壓保護器
A.電源浪涌過電壓保護器
電源浪涌過電壓保護器是此次改造的重點，發射臺內設備機房、自備電源機房，按照A級防雷配置至少安裝三級浪涌過電壓保護器。
第一級電源浪涌過電壓保護器為德國菲尼克斯，型號VAL80/3+1FM，每線雷電通流量為80KA（8/20μS）,UP≤1.85KV，響應時間≤25ns。連接導線相線為BVR16mm2，接地線為BVR25mm2,配置3P100A空氣開關。為了防止雷電對自備電源油機ATS檢測線路的破壞，該級浪涌過電壓保護器應安裝于線路的開關前。
第二三級電源浪涌過電壓保護器為菲尼克斯浪涌過電壓保護器組合，型號VAL230IT/3+1+VAL320/3+1+退藕電感，每線雷電通流量為40KA（8/20μS）,UP≤1.2KV，響應時間≤25nS，模塊具有損壞脫扣顯示功能，更換方便,連接導線相線為BVR16mm2，接地線為BVR16mm2,配置3P60A空氣開關。
設備級電源浪涌過電壓保護器利用設備現有配置。
為了防止油機發電時雷擊的反向引入，在油機房開關輸出端安裝一組菲尼克斯浪涌過電壓保護器型號為VAL230IT/3+1。
為了防止值班機房反向引入雷電設計在配電箱開關輸出端安裝一組菲尼克斯浪涌過電壓保護器型號為VAL320/3+1。
B.信號浪涌過電壓保護器
對衛星接收機機房端安裝浪涌過電壓保護器。加裝1臺同軸饋線浪涌過電壓保護器d4 CN-UB-280DC，在視頻監控機房端安裝3臺BNC接口的浪涌過電壓保護器d7 C-UFB-5DC/E。
四．結束語
本文給出了雷電風險評估相關數據和方法步驟、結合實際形成防雷技術方案，并按方案進行了工程施工，對于高山發射臺，工程施工難點在于接地網的良好接地，施工中，對地網鋪設進行延伸處理，使實際接地電阻符合設計規范。防雷系統安裝后，有效減少了雷擊損壞設備的頻數，同時，本文對其他類似的發射臺、傳輸站點或設于高山的電子信息系統單位具有一定的參考價值。B&P