卫星地面接收站防雷项目

卫星地面接收站防雷项目

纪佳演

广东省粤东鸿图嶂电视调频转播台 广东 汕头 515000 

摘 要：广播电视发射台（站）设备有铁塔、地面数字微波、卫星地面接收站、电源系统、精密电子设施、弱电传输系统及生活配套设备等，一个合格防雷系统特别重要。

关键字：卫星地面接收站，避雷针，直击雷，感应雷，地阻，等电位地网

一、发射台播出信号源设置情况

根据广东省广播电视技术中心对粤东鸿图嶂电视调频转播台的广播电视信号传输覆盖工作安排，目前发射台播出的广播电视频道有：

数字电视：DS-18、DS-29、DS-28，发射12套中央数字电视节目和12套广播节目、广东省和梅州市6套电视节目。

调频广播：FM88.8MHz、FM90.8MHz、FM92.8MHz、FM96.8MHz、FM94.8MHz ，播出中央、广东省和梅州市7个广播节目。

发射台播出广播电视信号遍及粤东及闽西、赣南等地区，是广东省高山电视调频发射骨干转播台之一。

发射台地处梅州市南端丰顺县，莲花山脉鸿图嶂，海拔 1277.4米；广播电视播出信号源主要来自广东省数字微波系统和卫星地面接收信号。例如：发射台FM信号流程图（图1）中可见数字微波信号和卫星信号为FM发射系统同时提供信号源并且相互备份。

发射台FM信号流程图（图1）

中央数字广播电视无线覆盖工程主要使用卫星信号流程图2所示。

中央数字电视信号流程图（图2）

二、卫星地面接收站使用情况

发射台目前正在使用的广播电视主要转播信号源为3米卫星地面接收站4座（3座C波段+1座KU波段），由于历史原因当时安装在发射机房房顶。

卫星接收系统是由抛物面天线、馈源、高频头、卫星接收卡（卫星接收机）组成一套完整的卫星地面接收站。卫星地面接收站，天线接收来自卫星的下行信号，经高频头得到中频信号，送入卫星接收机，经过图像和声音处理输出图像和声音信号，然后直接送给电视机，即可重现图像和声音。广播电视发射台对接收信号进行再调制处理和传输，进行广播电视信号同步转播。

三、卫星地面接收系统改造需求

在多年的使用卫星地面接收系统过程中发现有以下几个情况：

1、容易受到雷电侵袭，造成馈源和卫星接收机损坏；

2、3米卫星地面接收系统受恶劣天气影响严重，受风明显容易位置偏移。

3、近期发射台对卫星地面接收系统检查发现使用多年的设备已经开始出现天线反射板变形、馈源固定支架严重锈蚀等影响信号接收的情况。

发射台计划在发射机房配电室后面（200平方米左右）的空地上重新规划3米卫星地面接收站5座，为保障卫星信号源的稳定接收和广播电视信号的安全播出，减少自然灾害对播出系统的影响隐患，特邀请梅州市气象局对卫星地面接收系统进行雷电侵袭安全评估和防范规划设计工作。

四、场地防雷设施项目设计规划

粤东鸿图嶂电视调频转播台地处梅州市南端丰顺县，莲花山脉鸿图嶂，海拔高，气候复杂多变,属多雷区、高危险性区域，易受雷击的制高点，台站存在较高的雷电灾害隐患。山上常年有广播电视技术人员值守，广播电视转播设备有铁塔、电源系统、精密电子设施、弱电传输系统及生活配套设备等，一个合格防雷系统特别重要。

（一）梅州市气象局（梅州市雷安防雷设施工程有限公司）对发射台局部防雷与接地勘察，分析了台站雷击的途径，提出了直击雷、感应雷、雷电波入侵等途径雷击事件防护对策和整改措施，为台站防雷设施设计规划提供专业指导建议：

1、针对迁移的3米卫星地面接收站进行防雷装置安装；

2、台站防雷与接地建设、使用时间久远，一直未经过专业防雷检测机构进行全面检测。经现场局部勘查发现，台站局部原防雷装锈蚀较严重，后续增加接地部分施工不规范。经过初步测试，接地电阻值偏大，超出规范要求，建议邀请第三方检测机构对原防雷设施（备）、建筑物防雷接地情况进行全面检测。

（二）场地防雷设计方案

1、设计依据

根据《建筑物防雷设计规范》和《广播电视工程工艺接地技术规范》等相关技术规范要求，结合发射台新增卫星地面接收站场地现场情况，进行防雷规划设计。

2、设计规划

根据相关技术规范要求，结合现场勘查的具体情况，梅州市气象局做出以下设计措施：

设计规划-1：

经现场勘察，在距离卫星接收站两侧约3米处，安装2座作为先导的独立避雷针，使接收站位于直击雷防护区（LPZOB）区内。现场施工时需细化避雷针高度及避雷针与天线之间的安全距离。

1）、避雷针露出地表高度7米（由标准图集选取标准针2支为7米），埋地1米，每节规格：2寸4.5米，2寸3.0米，2寸2.0米，1寸1.5米，混凝土基座；

2）、接地装置采用深钻孔方法安装，在接收站外侧靠边处实施钻孔，每个孔直径100mm,长度6000mm，加降阻剂，DN25热镀锌水管，使用-40×4热镀锌扁钢连接成接地装置，两端与台站原防雷地网焊接连通，形成闭合环路，接地电阻R≤4.0Ω；

3）、回填接地沟时，采用土壤电阻率较低的土壤进行回填，避免大块石头或其他不导电的杂物填入，回填后全面夯实实行边施工边测试接地电阻，直至满足规范要求；

4）、所有焊接必须符合防雷接地焊接要求，即扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍,不少于三面施焊；圆钢与圆钢的搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊；圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍,双面施焊；焊接处做好防腐措施。

设计规划-2：

在每个卫星接收器金属底架处预留设备接地端子，每个金属底架不少于2处等电位连接。注：所有金属物接地之前应打磨去除箱体连接点绝缘层后进行连接，保证其电气导通性。

设计规划-3：

将卫星接收器上高频头和室内接收系统之间的铜芯信号线穿金属管敷设，起到屏蔽作用，金属管两端接地。线路如果与接地线交叉需考虑安全距离。

设计规划-4：

室内卫星接收系统设备作屏蔽接地，同时对卫星接收系统设备的金属外壳、机柜、机架、信息设备防静电接地，形成等电位连接，消除电位差，避免地电位反击。

五、接收站及防雷设施安装使用

由梅州市气象局根据发射台地理位置和防雷技术规范，设计卫星接收系统区域防雷保护方案。发射台根据防雷保护方案，结合发射台需求分析和研讨项目，确定项目具体实施方案。

1、卫星地面接收站场地，进行土地整理平整、场地硬底化处理。

2、按照“设计规划-1”要求，在卫星地面接收站场地周边部署2座避雷针及地网。

3、新安装的多座卫星地面接收站按照“设计规划-2”要求进行等电位地网连接。

4、卫星接收设备等按照“设计规划-3”、“设计规划-4”要求，加强等电位连接和减少避免放电反击。

5、防雷项目实施完成后，先检测新建接地电阻，符合要求（R≤4.0Ω）后与台站原防雷地网并网联通。

项目涉及卫星地面接收站3座和防雷设施已经在9月初安装完毕并投入使用，目前3座卫星信号接收正常、信号稳定。

作者简介：纪佳演（1990-），女，2013年参加工作，工程师，现任粤东鸿图嶂电视调频转播台技术员。

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