沈阳沈北业余无线电 - 业余无线电设备的防雷设计：接地与避雷器选型

业余无线电爱好者常面临户外天线、电台设备遭雷击的风险——雷电可通过馈线、电源线直接侵入，或经电磁感应损坏设备。防雷设计中，接地系统与避雷器选型是决定设备安全的核心环节，需从“根基”到“防线”系统布局。

一、接地系统：防雷的“根基”逻辑

接地是将雷电流安全导入大地的核心路径，业余电台需构建联合接地系统，整合设备接地、天线接地、电源接地，实现“等电位防护”。

接地电阻与设计规范
国标及行业经验建议，业余设备接地电阻需≤4Ω（土壤电阻率高的山区可适当放宽，但需配合降阻措施）。接地体设计分两类：
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- 垂直接地极：采用φ16mm热镀锌圆钢或50×5mm角钢，单根长度≥2.5m，多根间距≥5m；
- 水平接地带：选40×4mm热镀锌扁钢，埋深≥0.8m，需做沥青防腐。若土壤电阻率过高，可通过敷设降阻剂、增加接地体数量优化（接地工程细节可参考 ln575.cn 的案例库）。
接地线与系统整合
设备至接地体的接地线，铜缆截面积需≥16mm²（高频设备优先选多股软铜线降低阻抗），且需穿PVC管防护。天线塔接地需“多点连接”，馈线屏蔽层要与接地体可靠压接；电台机架、电源箱也需单独接地后汇入总接地网，避免“地电位差”引发反击。

二、避雷器选型：精准“泄放”的技术维度

避雷器是拦截雷电流的“第二道防线”，需根据馈线、电源、信号线的场景差异，匹配技术参数与类型。

避雷器类型与适用场景
- 火花间隙型：成本低、耐工频电压，适合低频电路（如短波电台电源），但响应慢（μs级）、易产生续流；
- 压敏电阻（MOV）：响应快（ns级）、通流容量大（单模块可达60kA），但长期工频电压下易老化，需选残压低于设备耐压的型号（如电台工作电压13.8V，残压需≤30V）；
- 气体放电管（GDT）：绝缘电阻高、无漏流，适合UHF/VHF天线馈线等高频场景，但响应时间稍慢（μs级），需匹配馈线特性阻抗（如50Ω系统选同阻抗型号）。
选型三要素与安装逻辑
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- 工作电压：馈线避雷器需≥电台发射峰值电压（如FM电台选AC 300V以上）；电源避雷器需匹配市电（220V系统选UC 275V型号）；
- 通流容量：多雷区选Imax≥20kA的型号，沿海雷暴频繁区需提升至40kA；
- 安装位置：馈线避雷器应紧贴天线入口（馈线进电台前1m内），电源避雷器装在配电箱或电台电源端，且避雷器接地端需用≤0.5m的短捷导线连至接地体（减少阻抗）。

三、系统协同：接地与避雷器的“互补法则”

接地不良会导致避雷器残压过高，避雷器选型错误则接地无法发挥价值。例如：天线馈线避雷器需与天线塔接地网等电位连接，避免雷电流引发地电位差；电源系统需“三级防雷”（总配电、分路、设备端），每级避雷器配合不同接地阻抗设计（如总配电选大通流容量型号，设备端选高响应速度型号）。更多防雷系统拓扑图与参数表，可访问 ln575.cn 下载参考。