【摘要】本文結(jié)合我臺調(diào)頻發(fā)射臺易受雷擊導(dǎo)致設(shè)備受損情況，通過對發(fā)射臺所處地理位置雷電風(fēng)險評估，進(jìn)而形成防雷技術(shù)方案。
　　【關(guān)鍵詞】 防雷  風(fēng)險評估  方案

一．概況
　　海峽臺有一調(diào)頻發(fā)射臺位于廈門島內(nèi)一高山頂，根據(jù)廈門市氣象局資料顯示，該臺位于廈門市三條雷電多發(fā)帶上，廈門市年平均雷暴日為47天，屬于“高雷區(qū)”。據(jù)資料不完全統(tǒng)計，2012年以來廈門市有記錄共發(fā)生雷災(zāi)6起，造成1死3傷及其他直接經(jīng)濟(jì)損失。從這幾年的數(shù)據(jù)來看，廈門市每年雷災(zāi)次數(shù)都在10起左右，每年均有人員傷亡。
　　發(fā)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(shù)會更多，根據(jù)《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB50343-2012第3.1.3.3條規(guī)定，年雷暴日大于40天不超過90天屬于強雷區(qū)。根據(jù)GB50343-2012第4.3.1建筑物電子信息系統(tǒng)雷電防護(hù)等級的選擇表中型通信樞紐、移動通信基站雷電防護(hù)等級應(yīng)為B級，防雷工作非常重要。
　　2012年10月，雷擊造成發(fā)射臺接收機柜的衛(wèi)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(shè)備損壞。

二．雷電風(fēng)險評估

　　1.建筑物雷擊風(fēng)險評估　　　
　　發(fā)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(wèi)星2路，1路20米處引入，一路30米處引入。鐵塔有波導(dǎo)管1路引入，長度約30米。
　　（1）雷擊大地的年平均密度根據(jù)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(yù)計雷擊次數(shù)
　　根據(jù)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(jù)GB50057-2010《建筑物防雷設(shè)計規(guī)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(tǒng)雷擊風(fēng)險評估及雷電防護(hù)等級
　　（1）從上述建筑物雷擊風(fēng)險評估可知，發(fā)射臺年預(yù)計雷擊次數(shù)N1=0.123次/年，其年平均密度Ng=4.74次/a﹒km2。
　　（2）建筑物入戶設(shè)施年預(yù)計雷擊次數(shù)：
　　N2=Ng(Ae1/+Ae2/)
　　電源線入戶設(shè)施的截收面積：
　　Ae1’=2000×L×10-6用L=1000代入得Ae1=2km2
　　兩根衛(wèi)星信號線入戶設(shè)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(shè)施年預(yù)計雷擊數(shù)N=N1+N2=10.077次/年。
　　（4）電子信息系統(tǒng)能承受的最大年平均雷擊次數(shù)：
　　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(yīng)安裝雷電防護(hù)裝置。
　　（6）確定雷電防護(hù)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(hù)等級定為A級。

三．防雷方案
　　1.設(shè)計規(guī)范
　　（1）GB50057-94（2010年版）《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》
　　（2）GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》
　　（3）廣電技術(shù)規(guī)范要求及現(xiàn)場查勘資料
　　2.現(xiàn)場情況及防雷處理
　　（1）接地網(wǎng)
　　發(fā)射臺地處石頭山頂，周邊只有簡易地網(wǎng)接地滿足不了設(shè)備的工作及防雷需要，需對接地網(wǎng)進(jìn)行補充改造。
　　按防雷規(guī)范要求接地為綜合接地，設(shè)計要求綜合接地電阻≤4Ω。現(xiàn)有地面均為巖石，設(shè)計沿機房至油機房相關(guān)設(shè)備安裝接地網(wǎng)，接地網(wǎng)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(shè)計如仍達(dá)不到≤4Ω要求時可采用接地網(wǎng)延伸的方法，及其它輔助降阻措施來達(dá)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(hù)到建筑物，衛(wèi)星天線也可以被天線塔頂?shù)谋芾揍槺Ｗo(hù)到。
　　為了防止球形雷，機房彩鋼瓦應(yīng)按照規(guī)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(yīng)接地。
　　（3）接地線
　　現(xiàn)有設(shè)備由室外簡易地網(wǎng)引入接地線，需增加接地線。對設(shè)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(fā)射臺內(nèi)等電位接地不規(guī)范，各相關(guān)設(shè)備需增加接地均壓排，設(shè)備按照規(guī)范要求等電位接地，小系統(tǒng)按S型接地處理。
　　（5）浪涌過電壓保護(hù)器
　　A.電源浪涌過電壓保護(hù)器
　　電源浪涌過電壓保護(hù)器是此次改造的重點，發(fā)射臺內(nèi)設(shè)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(hù)器。
　　第一級電源浪涌過電壓保護(hù)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(yīng)時間≤25ns。連接導(dǎo)線相線為BVR16mm2，接地線為BVR25mm2,配置3P100A空氣開關(guān)。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(hù)器應(yīng)安裝于線路的開關(guān)前。
　　第二三級電源浪涌過電壓保護(hù)器為菲尼克斯浪涌過電壓保護(hù)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(yīng)時間≤25nS，模塊具有損壞脫扣顯示功能，更換方便,連接導(dǎo)線相線為BVR16mm2，接地線為BVR16mm2,配置3P60A空氣開關(guān)。
　　設(shè)備級電源浪涌過電壓保護(hù)器利用設(shè)備現(xiàn)有配置。
　　為了防止油機發(fā)電時雷擊的反向引入，在油機房開關(guān)輸出端安裝一組菲尼克斯浪涌過電壓保護(hù)器型號為VAL230IT/3+1。
　　為了防止值班機房反向引入雷電設(shè)計在配電箱開關(guān)輸出端安裝一組菲尼克斯浪涌過電壓保護(hù)器型號為VAL320/3+1。
　　B.信號浪涌過電壓保護(hù)器
　　對衛(wèi)星接收機機房端安裝浪涌過電壓保護(hù)器。加裝1臺同軸饋線浪涌過電壓保護(hù)器d4  CN-UB-280DC，在視頻監(jiān)控機房端安裝3臺BNC接口的浪涌過電壓保護(hù)器d7  C-UFB-5DC/E。

四．結(jié)束語
　　本文給出了雷電風(fēng)險評估相關(guān)數(shù)據(jù)和方法步驟、結(jié)合實際形成防雷技術(shù)方案，并按方案進(jìn)行了工程施工，對于高山發(fā)射臺，工程施工難點在于接地網(wǎng)的良好接地，施工中，對地網(wǎng)鋪設(shè)進(jìn)行延伸處理，使實際接地電阻符合設(shè)計規(guī)范。防雷系統(tǒng)安裝后，有效減少了雷擊損壞設(shè)備的頻數(shù)，同時，本文對其他類似的發(fā)射臺、傳輸站點或設(shè)于高山的電子信息系統(tǒng)單位具有一定的參考價值。B&P