广播电视发射塔设施综合防雷设计_广州市防雷设施检测所

　　一、雷击环境 　　1.概述 　　东丰县广播电视发射塔亮化工程，于2009年9月竣工运行，塔身为钢架结构，位于市区南照山，海拔高度300米处，塔身高度90米，海拔总高度390米，四角形底座，塔身有三处维护平台设计，目前发射五套电视，四套调频广播节目，同时省微波线路节点之一，为无线广播电视传输发射中心。
　　2.自然状况
　　东丰县广播电视发射塔，位于东丰县南照山海拔高度300米处，地貌属丘陵，所处位置，地表为0.2-0.5米腐殖地，地表之下为风页岩，经过现场五套地阻测试，土壤电阻率平均为4200―5000欧姆/米，为高地阻区域，南照山地处长白山余脉，年降水量650―750米，山区雷电活动频繁，年均雷电日14天左右，较多年份可达20天，属为雷区。
　　3.雷击防护类别
　　发射塔年预计雷击次数，可由下式计算：
　　N=kNgAe（次/a）
　　注：N为预计雷击次数，k为校正系数（通常为1）
　　Ng为年平均密度 (次/Km2.a)
　　Ae为塔身接收雷击次数的等效面积
　　经计算后N=0.34-0.3 (次/a)
　　二、防雷工程依据及主要措施
　　1.设计依据
　　《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）2000年版
　　《建筑物防雷设施安装》[99（07）D501-1]
　　《雷电电磁脉冲的防护》（IEC61312-1；1995）（IEC/TS 61312-2；1999）
　　《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）
　　设计要求综合接地≤1欧姆
　　2.主要技术措施
　　（1）直击雷防护
　　使用避雷带，避雷针为接闪器，外供电电源，设避雷线。
　　（2）防雷接地网
　　按GB50057-94规定，对高土壤电阻率环境，地网垂直接地体使用人工石墨铺设，水平接地体使用热镀锌扁钢，合理布局，务必要求接地电阻≤1欧姆。根据实地情况，我们使用共用接地系统（工作场所，工作接地，直流接地，防静电接地，互相搭接使用）接地电阻≤1欧姆。
　　（3）防雷击电磁脉冲保护设计
　　发射塔雷击损害，主要是沿电源线路、信号线路和天馈线引入，因此，必须在各个易侵入雷电过电压通道上做好避雷保护。
　　（4）等电位连接
　　实行等电位连接的连接体为金属连接实体，在无法直接连接的位置，使用瞬态等电位连接的电涌保护器，发射机房六面铺设金属屏蔽网，屏蔽网通过星型结构，将设备直流地以最短的距离连接到邻近的等电位连接带上，形成法拉第笼建成闭合环形地网，采用共用接地系统，联成整体，降低对接地电阻的要求。
　　三、发射塔防雷设计方案
　　1.接闪器设计
　　依据GB50057―94对独立避雷针距被保护物距离的要求，在发射塔顶端安装放电时间30微秒，针高3米的独立避雷针，无线底座四角与防雷地网相连，接近导体采用5毫米*5毫米热浸镀锌扁钢
　　2.地网设计
　　计算水平接地体接地电阻公式
　　Rp=ρ/2πl{ln l二次方/hd +A}
　　ρ为土壤电阻率，l为接地体长度，h为水平接地体埋深（米）
　　d为接地体直径或等效直径
　　设计在塔身外三米处，做一圈人工地网，与塔身用5mm×5mm热浸镀锌扁钢相连，然后回填土夯实，接地体外采用换土并加入降阻剂方式降低土壤电阻率，在塔身四周铺设水平铜包钢垂直接地棒人工接地体，并采用换土及掺降阻剂方式降低接地电阻，水平接地体埋设深度不低于0.8米，与垂直接地体之间采用电焊连接，并在焊接面做防腐处理。
　　3.电缆的防雷设计
　　外电源电缆在电源线路上方做防雷线设计，防雷线通过引下线与接地体相连，内部电缆使用金属屏蔽线并将电缆金属屏蔽部分与等电位连接带均匀相连，配电室一、二路总配电柜上分别安装复合型电涌保护器，冲击电流（10/350）为100KA。机房电源输入端安装40KA（8/20）SPD，机房分配电盘上安装5kA（8/20）发射塔顶障碍灯，塔身彩灯，使用屏蔽电缆供电，屏蔽层两端做等电位连接，供电线路上加装SPD。
　　四、结束语
　　广播电视发射塔的防雷工程设计要严格按照相关规定进行，防雷施工要严格按照设计和施工方案进行，并由专业人员验收，这样才能确保防雷工程质量，使防雷设施发挥预防和减轻雷电灾害的作用，确保人民生命财产安全。

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