中國雷電防護行業(yè)自上世紀(jì)80年代末誕生，至上世紀(jì)90年代中期形成行業(yè)規(guī)模，至2002年逐步發(fā)展成熟，至今已有20年的發(fā)展歷史。依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2009年，國內(nèi)共有具有防雷設(shè)計、施工資質(zhì)的防雷企業(yè)1498家，其中甲級資質(zhì)企業(yè)42家，乙級資質(zhì)企業(yè)586家，丙級資質(zhì)企業(yè)870家。其中，電涌保護器制造企業(yè)已超過550家，主要集中在北京、廣東、四川、浙江、湖南5個省市。中國防雷行業(yè)目前的從業(yè)公司約有2500家企業(yè)。

據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，未來三年內(nèi)，防雷市場總需求將不超過180億元人民幣。其中，各建筑集團公司、電力建設(shè)集團公司將分掉約90億元人民幣左右的建筑物直擊雷防護、建筑物接地、電力設(shè)施接地的市場，電涌保護器的實際市場總?cè)堇锛s在40億元人民幣左右。主要銷售市場如下:電力二次系統(tǒng)防雷，15%;鐵路通訊及5T系統(tǒng)防雷，15%移動及電信通訊設(shè)施防雷12% ;石化控制系統(tǒng)防雷5%;礦山監(jiān)控系統(tǒng)雷5% ;軍隊通訊臺站建設(shè)8%;氣象防雷中心采購8% ;其他行業(yè)32%。

雷電防護在廣播電視系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

隨著科技的進步，微電設(shè)備被廣泛應(yīng)用，城市通信電源大幅增多，城市電磁場發(fā)生變化，特別是微電子產(chǎn)品普遍絕緣強度低，過電壓耐受力差，容易遭受雷電侵襲。其中電腦網(wǎng)絡(luò)、通訊指揮系統(tǒng)和公用天線都是重災(zāi)區(qū)。雷電危害可分成直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波三種。目前，直擊雷造成的災(zāi)害已明顯減少，而隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展，感應(yīng)雷和雷電波侵入造成的危害卻大大增加。一般建筑物上的避雷釷只能預(yù)防直擊雷，而強大的電磁場產(chǎn)生的感應(yīng)雷和脈沖電壓卻能潛入室內(nèi)危及電視、電話及聯(lián)網(wǎng)計算機等弱電設(shè)備。

1、防直擊雷。由于廣播電視信號的發(fā)射、接收個傳輸轉(zhuǎn)播設(shè)施大多安裝在高山、高樓或高架鐵塔上因此遭受直擊雷的概率較大,通常采用的措施是架設(shè)-定高度的避雷針 通過避雷針把閃電吸引到接閃器上,而后把閃電傳導(dǎo)入地。把直擊雷的能里耗散到地下,從而保護了地上的建筑物。

由于避雷針的缺陷因此對于受避雷針保護的各種發(fā)射、接收天線及建筑物內(nèi)的各種設(shè)備必須安裝響應(yīng)的電子避雷針,盡里減小地網(wǎng)地阻,樓頂上的各種管道、金屬纜線外皮、廣告牌等必須用夠粗的導(dǎo)線連接并與避雷針焊接好建筑物應(yīng)裝設(shè)均壓環(huán)環(huán)向垂直距離不應(yīng)大于12米，所有引下線進出建筑物的架空金屬管道、建筑物的金屬結(jié)構(gòu)、設(shè)備等均應(yīng)連接到環(huán)上,盡里咸少由于避雷針引雷時產(chǎn)生的- -次感應(yīng)雷擊對擴播電視設(shè)備造成的損壞。

2、電源線路防雷。由于雷電能里主要集中在小于40KHz的低頻段,供電50KHz的工頻線路最容易和工頻附近的最大能里諧波分里發(fā)生耦合諧波加上交流電網(wǎng)大而面廣, 雷電波比較容易從電源線路途徑破壞電子電器設(shè)備。

一般做法 是在電源變壓器次級、機房電柜、設(shè)備電盤、設(shè)備電源進線處并聯(lián)1-3級三相、單相電源避雷器,進行雷電多級分流入地。當(dāng)雷電波沿電源線侵入時,避雷器的電阻瞬間降至很低，近于短路狀態(tài)雷電流就由比處分流入地,這類似于堵截了雷電的入侵通道;雷電過后瞬間恢復(fù)對地短路絲毫不影響正常供電。

3、天饋線路防雷。用戶天線、共用天線、電視接收衛(wèi)星地球站、電視發(fā)射機等由于對收發(fā)信號的需求特點天饋系統(tǒng)大多安裝在高樓頂或高架鐵塔上電子設(shè)備由天饋系統(tǒng)引入的雷擊概率很大。

傳統(tǒng)的“空氣隙”氣放管” 氧化鋅壓敏電阻 及有他們組合而成的避雷器可以對天饋線路防雷起到一定作用,但在工作頻帶響應(yīng)時間,承受功率方面呈現(xiàn)局限性。由于雷電流沖擊波的主要能重分布在40KHz以下頻域,而廣播電視信號能重分布在幾百KHz以上頻域,應(yīng)該采用集中或分部參數(shù)元件構(gòu)成高低通慮波器組合網(wǎng)絡(luò)將雷電沖擊波和有用信號截然分開解決寬頻帶、大功率、低損耗、快速響應(yīng)、長期困擾光電天饋防雷難題。

4、信號線路防雷。廣電系統(tǒng)中天線放大器、應(yīng)用電視、電視攝像機、傳真機、電視接收機、計算機、電話等、往往使用同軸電纜帶狀電纜等金屬信息傳輸線及時埋地傳輸電纜也常出現(xiàn)雷擊故障。

當(dāng)雷電電磁脈沖干擾發(fā)生時由于導(dǎo)體在交變電磁場中他的感抗和容抗都很大,所以產(chǎn)生很大的電位差而雷電電波在電覽表面?zhèn)鞑r會產(chǎn)生駐波對使用中的設(shè)備會形成強烈干擾,并往往通過接口處形成過電壓損壞設(shè)備。

一般采取的辦法 是加強對電纜的屏蔽電纜外金屬皮進行良好的接地,及通過串聯(lián)信號點避雷器進行信息與雷電通道分離,在設(shè)備入口處截斷雷電侵入波。

由于計算機運行電壓是較低的通常為5-12V ,因此數(shù)據(jù)處理的各單位之間以外產(chǎn)生的電位差必須非常的小除了在接口端安裝信號避雷器對信號通道進行過電壓保護外其高頻信號接地的接地線長短需要弓起注意在受到諧振和駐波景響時要處于接近諧振頻率導(dǎo)體呈現(xiàn)出極大的感抗,在數(shù)據(jù)處理設(shè)備的兩個單元之間無法提供有效的等調(diào)作用當(dāng)導(dǎo)體的長度等于諧波波長的1/4或該1/4波長的奇數(shù)倍時,該導(dǎo)體兩端呈現(xiàn)開路狀態(tài),因此高頻接地地線的長度必須以不會產(chǎn)生駐波為條件。

5、防地電位反擊。由于避雷針引雷入地也會在接地提出產(chǎn)生大于1KV以上的沖擊過電壓，而土壤的沖擊擊穿場強約為200-1000KV/m,平均值為600KV/m,因此在接地體3m以內(nèi)的土壤會產(chǎn)生大的新沖擊電流。更遠處則會由于土壤的暗流及各種地下管道、導(dǎo)體的傳感諸多原因,會受到不同程度的波及。

通常電子設(shè)備的電源地、工作地、信號地、外殼保護地是分開的其目的是為了排除可能出現(xiàn)的地噪聲源獲得一個滿意純凈的電位 。

2013.10.26