浅谈广播电视系统防雷问题

随着广播电视设备的飞速发展，防雷问题显得愈加突出。由于雷电主要通过以下五个途径侵入广播电视设备。1、直击雷袭击。2、电源线路的侵入。3、天馈系统的侵入。4、信号线路的侵入。5、地电位反击引起。
通过多年的工作经验得出，为防止雷击灾害，我们必须依据“综合治理，整体防御，多重保护、层层设防”的原则加强设备的安全防护工作。
一、防直击雷
由于广播电视信号的发射、接收及传输转播设备大多安装在高山、高楼或高架铁塔上，因此遭受直击雷的概率特别大，通常采用架设一定高度的避雷针，通过避雷针把闪电吸引到接闪器上，而后把闪电传导入地。从而保护地上的建筑物及设备。
由于避雷针的保护效果具有一定的局限性，因此，各种设备，必须安装相应的电子避雷器。
二、电源线路防雷
由于雷电能量主要集中在小于40肌2的低频段，供电50肌2的工频线路，特别容易受到雷电的冲击。从而破坏电子电器设备。
一般做法是在电源变压器初次级，机房配电柜，设备配电盘，设备电源进线等处并联1一3级三相、单相电源避雷器，进行雷电多级分流、入地。
当雷电波沿电源线侵入时，避雷器的电阻瞬间降至很低，近于短路状态，雷电流就由此处分流入地。雷电过后，瞬间恢复，对地断路，丝毫不影响正常供电。
三、天馈系统的防雷
由于对收发信号的需求特点，天馈系统大多安装在高楼顶或高架铁塔上，电子设备由天馈系统引入的雷击概率非常大。
传统的“空气隙”“气放管”“氧化锌压敏电阻”及由他们组合而成的避雷器，可以对天馈线路防雷起到一定的作用，但在工作频带，响应时间，承受功率等方面呈现很大的局限性。由于雷电流冲击波的主要能量分布在40肌2以下的频域，而广播电视信号能量分布在几百千赫以上频域，应采用集中或分布参数元件构成高低通滤波器组合网络将雷电冲击波和有用信号截然分开，进而解决宽频带、大功率、低损耗、快速响应等长期困扰广电天馈系统防雷的难题。
四、信号线路的防雷
当今电子技术正向高频率、高速度、高可靠性、超小型化、网络化和智能化方向发展，电磁干扰对这些设备和系统的影响越来越突出，雷电电磁干扰的发生对广播电视发射接收设备、传输设备造成的损失和破坏日益增加。
广电系统中，天线放大器、有线电视、电视摄像机、传真机、电视接收机、计算机、电话机等，往往使用同轴电缆、带状电缆等金属信息传输线，极易受到雷击侵害，即使埋地传输电缆也常出现雷击故障。
当雷电电磁脉冲干扰发生时，由于导体在交变电磁场中他的感抗和容抗都很大，所以会产生很大的电位差，而雷电电磁波在电缆表面传输时会形成驻波，对使用中的设备会形成强烈干扰，并往往通过接口处形成过电压进而损坏设备。
解决以上问题，一般采取的办法是加强对电缆的屏蔽，电缆外金属皮进行良好的接地，以及通过串联信号电子避雷器进行信息与雷电通道分离。在设备入口处截断雷电的侵入。
由于计算机的运行电压比较低，通常为5—12、因此数据处理设备的各个单元之间以外产生的电位差必须非常的小，除了在接口端安装信号避雷器对信号通道进行过电压保护外，其高频信号接地的接地线长短也需引起注意，在受到谐振和驻波影响时，导体呈现出极高的感抗，在数据处理设备的两个单元之间无法提供有效的等凋萎作用，当导体的长度等于谐波波长的1/4或该1/4波长的奇数倍时，该导体两端之间呈现开路状态。因此，高频接地的长度必须以不会产生驻波为条件。
五、防地电位反击由于避雷针引雷入地也会在接地体处产生大于1以以上的冲击过电压，而土壤的冲击击穿场强约200—1000冗乂、，平均值为600冗乂、，因此在接地体3米以内的土壤会产生很大的冲击电流。更远处则会由于土壤中的暗流及各种地下管道、导体的传导等诸多原因，会受到不同程度的波及。
通常电子设备的电源地、工作地、信号地、外壳保护地是分开的，其目的是为了排除可能出现的地噪声源，获得一个满意纯净的电位。
设备外壳与信号系统之间通过分布电容的耦合，在电器上形成通路。当大的脉冲雷击电流通过接地系统入地时所产生的过电压，可能严重损坏控制系统的电路。
在雷击中，闪电击中室外避雷针是正常的，可是室内的发射机及其他设备也可能造成损坏，闪电电流使避雷针的接地体产生瞬间的高电压，于是对附近发射设备等的公共接地极放电，把闪电的瞬间的高电压引入发射机，这种现象称作地电位反击。
为了防止地电位反击，目前较一致的看法是，一是防雷地、工作地、保护地等地系统连接成一个地网形成等电位。有些地方，如微波站、中波发射台、广播电视发射台的机房与发射台各个有接地的装置，也要做好等电位连接，变为一个整体，从而使地电位在闪电入地时，大家共同升高，避免反击。但是这样统一的接地，对发射机及其他微电子设备而言，在平常无闪电时，会产生地波干扰，要同时解决反击和干扰两个问题，可以单独设置防干扰工作。
六、接地在工作地与其他接地之间安设一个低压隔离避雷器，当两地间电位差超过保护值时，瞬间接通，接成等地电位，待二地电位差低于保护值时，二地间又恢复隔离状态。
二是机房的各种地线间及底线与大楼结构的主钢筋之间，必须进行有效的连接，即全部采用共用接地系统，当雷电引起地电位高压反击时，整个大楼及机房呈现系统等电位，从而保证网络系统的安全。
由于雷电的随机性很大，形成的机理很复杂，雷电的表现形式多种多样，因此，目前防雷技术水平还局限在单一的防雷器件上，无法保证某一特定空间所有保护对象的防雷安全，防雷技术还有待进一步提高。
随着科学技术的进步，对雷电机理的进一步认识，防止和减少雷电灾害的方法将日趋完善。