伴隨著電纜電視、電視發射機、衛星地面站、廣播發射機等廣播電視設備的迅速發展，防雷問題顯得異常突出。通過分析，電主要通過以下五個途徑侵入廣播電視設備：1、直擊雷襲擊；2、電源線路侵入；3、天饋線侵入；4、信號線路侵入；5、地電位反擊引起。
1、防直擊雷。由于廣播電視信號的發射、接收個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一定高度的避雷針,通過避雷針把閃電吸引到接閃器上,而后把閃電傳導入地。把直擊雷的能量耗散到地下,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射、接收天線及建筑物內的各種設備必須安裝響應的電子避雷針,盡量減小地網地阻,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線連接并與避雷針焊接好,建筑物應裝設均壓環,環向垂直距離不應大于12米,所有引下線,進出建筑物的架空金屬管道、建筑物的金屬結構、設備等均應連接到環上,盡量減少由于避雷針引雷時產生的一次感應雷擊對廣播電視設備造成的損壞。
2、電源線路防雷。由于雷電能量主要集中在小于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量諧波分量發生耦合諧波,加上交流電網大而面廣,雷電波比較容易從電源線路途徑破壞電子電器設備。
一般做法是在電源變壓器次級、機房配電柜、設備配電盤、設備電源進線處并聯1-3級三相、單相電源防雷器,進行雷電多級分流,入地。當雷電波沿電源線侵入時,防雷器的電阻瞬間降至很低,近于短路狀態,雷電流就由此處分流入地,這類似于堵截了雷電的入侵通道。雷電過后,瞬間恢復,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、電視接收衛星地球站、電視發射機等由于對收發信號的需求特點,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f防雷器可以對天饋線路防雷起到一定作用,但在工作頻帶,響應時間,承受功率方面呈現局限性。由于雷電流沖擊波的主要能量分布在40KHz以下頻域,而廣播電視信號能量分布在幾百KHz以上頻域,應該采用集中或分部參數元件構成高低通濾波器組合網絡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、長期困擾光電天饋防雷難題。
4、信號線路防雷。廣電系統中,天線放大器、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雷擊故障。
當雷電電磁脈沖干擾發生時,由于導體在交變電磁場中他的感抗和容抗都很大,所以產生很大的電位差,而雷電電波在電纜表面傳播時會產生駐波,對使用中的設備會形成強烈干擾,并往往通過接口處形成過電壓損壞設備。
一般采取的辦法是加強對電纜的屏蔽,電纜外金屬皮進行良好的接地,及通過串聯信號點防雷器進行,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引起注意,在受到諧振和駐波影響時,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單元之間無法提供有效的等調作用,當導體的長度等于諧波波長的1/4或該1/4波長的奇數倍時,該導體兩端呈現開路狀態,因此高頻接地地線的長度必須以不會產生駐波為條件。
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200-1000 KV/m,平均值為600 KV/m,因此在接地體3m以內的土壤會產生大的新沖擊電流。更遠處則會由于土壤的暗流及各種地下管道、導體的傳感諸多原因,會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、外殼保護地是分開的,其目的是為了排除可能出現的地噪聲源,獲得一個滿意純凈的電位。
為了防止地電位反擊,目前較一直的看法是:一是防雷地、工作地、保護地等地系統連接成一個接地網形成等電位。有些地方,比如微波站、中波發射臺、電視發射臺機房與發射臺各有接地裝置,也要做等電位連接,變為一個整體,從而使地電位在閃電入地時,大家共同升高,避免反擊。但是這樣統一的接地,對發射機及其他微電子設備而言,在平常無閃電時,會產生地波干擾,要同時解決反擊和干擾二個問題,可以單獨設置防干擾工作。
6、接地。首先在工作地與其他接地之間安設一個低電壓隔離避雷器,當兩地間電位差超過保護值時,瞬間接通,接成等地電位,待二地電位差低于保護值時,二地間又恢復隔離狀態。
其次是機房的各種地線間及地線與大樓結構的主鋼筋之間,必須進行有效的環接,即全部采用共用接地系統,當雷電引起地電位高壓反擊時,整個大樓及機房呈現系統等電位,防雷系統呈現工作狀態,保證網絡系統的安全。
由于雷電的隨機性很大,形成的機理很復雜,雷電的表現形式多種多樣,因此,目前防雷技術水平還局限在任何單一的防雷器件都無法保證某一特定空間所有保護對象的防雷安全,防雷技術還有待進一步提高。