中國雷電防護行業(yè)自上世紀80年代末誕生，至上世紀90年代中期形成行業(yè)規模，至2002年逐步發(fā)展成熟，至今已有20年的發(fā)展歷史。依據相關(guān)數據統計，2009年，國內共有具有防雷設計、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(guò)550家，主要集中在北京、廣東、四川、浙江、湖南5個(gè)省市。中國防雷行業(yè)目前的從業(yè)公司約有2500家企業(yè)。
據數據統計，未來(lái)三年內，防雷市場(chǎng)總需求將不超過(guò)180億元人民幣。其中，各建筑集團公司、電力建設集團公司將分掉約90億元人民幣左右的建筑物直擊雷防護、建筑物接地、電力設施接地的市場(chǎng)，電涌保護器的實(shí)際市場(chǎng)總容里約在40億元人民幣左右。主要銷(xiāo)售市場(chǎng)如下:電力二次系統防雷，15%;鐵路通訊及5T系統防雷，15%移動(dòng)及電信通訊設施防雷12% ;石化控制系統防雷5%;礦山監控系統雷5% ;軍隊通訊臺站建設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中的應用分析
隨著(zhù)科技的進(jìn)步，微電設備被廣泛應用，城市通信電源大幅增多，城市電磁場(chǎng)發(fā)生變化，特別是微電子產(chǎn)品普遍絕緣強度低，過(guò)電壓耐受力差，容易遭受雷電侵襲。其中電腦網(wǎng)絡(luò )、通訊指揮系統和公用天線(xiàn)都是重災區。雷電危害可分成直擊雷、感應雷和雷電波三種。目前，直擊雷造成的災害已明顯減少，而隨著(zhù)城市經(jīng)濟的發(fā)展，感應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防直擊雷，而強大的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應雷和脈沖電壓卻能潛入室內危及電視、電話(huà)及聯(lián)網(wǎng)計算機等弱電設備。
1、防直擊雷。由于廣播電視信號的發(fā)射、接收個(gè)傳輸轉播設施大多安裝在高山、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-定高度的避雷針 通過(guò)避雷針把閃電吸引到接閃器上,而后把閃電傳導入地。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(xiàn)及建筑物內的各種設備必須安裝響應的電子避雷針,盡里減小地網(wǎng)地阻,樓頂上的各種管道、金屬纜線(xiàn)外皮、廣告牌等必須用夠粗的導線(xiàn)連接并與避雷針焊接好建筑物應裝設均壓環(huán)環(huán)向垂直距離不應大于12米，所有引下線(xiàn)進(jìn)出建筑物的架空金屬管道、建筑物的金屬結構、設備等均應連接到環(huán)上,盡里咸少由于避雷針引雷時(shí)產(chǎn)生的- -次感應雷擊對擴播電視設備造成的損壞。
2、電源線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)路途徑破壞電子電器設備。
一般做法 是在電源變壓器次級、機房電柜、設備電盤(pán)、設備電源進(jìn)線(xiàn)處并聯(lián)1-3級三相、單相電源避雷器,進(jìn)行雷電多級分流入地。當雷電波沿電源線(xiàn)侵入時(shí),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(lèi)似于堵截了雷電的入侵通道;雷電過(guò)后瞬間恢復對地短路絲毫不影響正常供電。
3、天饋線(xiàn)路防雷。用戶(hù)天線(xiàn)、共用天線(xiàn)、電視接收衛星地球站、電視發(fā)射機等由于對收發(fā)信號的需求特點(diǎn)天饋系統大多安裝在高樓頂或高架鐵塔上電子設備由天饋系統引入的雷擊概率很大。
傳統的“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(xiàn)路防雷起到一定作用,但在工作頻帶響應時(shí)間,承受功率方面呈現局限性。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,應該采用集中或分部參數元件構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(kāi)解決寬頻帶、大功率、低損耗、快速響應、長(cháng)期困擾光電天饋防雷難題。
4、信號線(xiàn)路防雷。廣電系統中天線(xiàn)放大器、應用電視、電視攝像機、傳真機、電視接收機、計算機、電話(huà)等、往往使用同軸電纜帶狀電纜等金屬信息傳輸線(xiàn)及時(shí)埋地傳輸電纜也常出現雷擊故障。
當雷電電磁脈沖干擾發(fā)生時(shí)由于導體在交變電磁場(chǎng)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傳播時(shí)會(huì )產(chǎn)生駐波對使用中的設備會(huì )形成強烈干擾,并往往通過(guò)接口處形成過(guò)電壓損壞設備。
一般采取的辦法 是加強對電纜的屏蔽電纜外金屬皮進(jìn)行良好的接地,及通過(guò)串聯(lián)信號點(diǎn)避雷器進(jìn)行信息與雷電通道分離,在設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 ,因此數據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(jìn)行過(guò)電壓保護外其高頻信號接地的接地線(xiàn)長(cháng)短需要弓起注意在受到諧振和駐波景響時(shí)要處于接近諧振頻率導體呈現出極大的感抗,在數據處理設備的兩個(gè)單元之間無(wú)法提供有效的等調作用當導體的長(cháng)度等于諧波波長(cháng)的1/4或該1/4波長(cháng)的奇數倍時(shí),該導體兩端呈現開(kāi)路狀態(tài),因此高頻接地地線(xiàn)的長(cháng)度必須以不會(huì )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(huì )在接地提出產(chǎn)生大于1KV以上的沖擊過(guò)電壓，而土壤的沖擊擊穿場(chǎng)強約為200-1000KV/m,平均值為600KV/m,因此在接地體3m以?xún)鹊耐寥罆?huì )產(chǎn)生大的新沖擊電流。更遠處則會(huì )由于土壤的暗流及各種地下管道、導體的傳感諸多原因,會(huì )受到不同程度的波及。
通常電子設備的電源地、工作地、信號地、外殼保護地是分開(kāi)的其目的是為了排除可能出現的地噪聲源獲得一個(gè)滿(mǎn)意純凈的電位 。
2013.10.26