廣播電臺設(shè)備的防雷技術(shù)探討

朱友林

摘 要：文章首先介紹了雷電對廣播設(shè)備的危害，進一步闡述了全固中波態(tài)發(fā)射機的防雷措施，最后對變壓器防雷電過電壓的保護措施發(fā)表了自己的一些看法，希望能對廣播電臺的防雷做出一定的指導(dǎo)作用，并希冀對廣播電視事業(yè)的發(fā)展做出一些貢獻。

關(guān)鍵詞：廣播電臺設(shè)備；全固態(tài)發(fā)射機；變壓器；防雷措施

1 雷電對廣播電視的危害

雷電對廣播電視的危害方式有兩種，一種是落地雷擊，一種是感應(yīng)雷擊。閃電之后，強大的雷電流會產(chǎn)生強大磁場，并感應(yīng)過電壓，此感應(yīng)電壓會在空間及有線網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)傳輸發(fā)送。它不僅對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備產(chǎn)生破壞，有時還會通過電纜傳送，對與電纜相連的其它設(shè)備造成設(shè)破壞和干擾，對落地雷的預(yù)防措施主要是按要求安裝避雷針、避雷帶以及接地。

2 全固態(tài)中波發(fā)射機的防雷措施

2.1 為了安全播出，通常采取的方法有以下幾種：

2.1.1 放電球的應(yīng)用

當(dāng)發(fā)射天線受到落地雷擊時，天線底座形成非常高的電壓，首先采取尖端放電，就是在天線底座用兩個半球狀金屬放電器對地，金屬球直經(jīng)一般是10cm左右，調(diào)控好放電器中兩半球之間的距離，遇雷擊時不僅能泄放電荷能量，又能讓播出正常進行。

2.1.2 安裝靜電泄放線圈

將一只毫享級線圈并接在天線下端，能夠有效地構(gòu)成良好的靜電入地通道。而且也能有效地阻礙中波頻率信號，能耗非常小。毫亨級線圈現(xiàn)在多已被微亨級電感線圈代替；而微亨級線圈直接影響到天線阻抗，它和天線阻抗應(yīng)一起等效為新的阻抗去調(diào)配。

2.1.3 封鎖裝置

安裝平衡封鎖裝置在發(fā)射機控制系統(tǒng)內(nèi)是非常有必要的。在天線設(shè)備遇到雷擊的時候，它的控制接點會切斷發(fā)射機高壓，保護末級功放管?，F(xiàn)在全固態(tài)中波發(fā)射機都有駐波比封鎖裝置，所以一般不用再考慮安裝。

2.1.4 加裝石墨放電器

在天線下面按裝一組石墨放電器，在它的接地引線上，套入40～50個磁環(huán)。如果天線遭到雷擊，石墨放電器放電，石墨自身就有一定的阻尼放電作用。發(fā)射機在正常運行時遭遇雷擊，放電器就會放電，使雷擊電流經(jīng)過接地引線進入大地。石墨放電器因放電引起電弧短路，但是因為磁環(huán)提高了發(fā)射機短路射頻阻抗，既能夠阻礙中波信號，又不影響雷電能量釋放，從而起到保護作用。

2.1.5 裝隔直流電容

因雷電波能量主要集中在低頻和直流部分，在調(diào)配網(wǎng)絡(luò)前端安裝隔直流電容能夠有效防止雷電能量進入發(fā)射機又不妨礙高頻輸出。隔直電容容量一般在1000pF～3000pF，伏安量、耐壓值越大越好。

2.1.6 應(yīng)用移相網(wǎng)絡(luò)

天線遇到雷擊放電時，負(fù)載相當(dāng)于短路狀態(tài)；在射頻功放單元內(nèi)產(chǎn)生瞬間過電壓，導(dǎo)致丁類場效應(yīng)管功耗增大從而損壞。裝設(shè)移相網(wǎng)絡(luò)后，發(fā)射機負(fù)載阻抗不變，僅相位改變，所以不影響天饋線阻抗匹配。如果放電球釋放雷電流引起短路，則發(fā)射機出口處也必須處于短路狀態(tài)，這樣就相當(dāng)于負(fù)載是純電阻輸送線路，不產(chǎn)生反射波從而有效保證了發(fā)射機安全。

2.2 注意事項

2.2.1 放電球的距離要進行嚴(yán)格控制，尤其是室內(nèi)石墨放電球，只有幾毫米的距離。所以一定要有耐心認(rèn)真調(diào)試，特別注意的是雷雨之后，及時進行檢查。一旦發(fā)現(xiàn)放電球有打火現(xiàn)象，一定盡早用砂紙磨平并清理，保證其處于良好狀態(tài)。

2.2.2 對天饋匹配網(wǎng)絡(luò)進行調(diào)試的時候，要做到一絲不茍。經(jīng)常檢查阻抗，一旦有異常變化，一定抓緊調(diào)整處理。

2.2.3 雷雨季節(jié)到來之前，要嚴(yán)格認(rèn)真的對避雷設(shè)施進行逐項檢查，不要存在僥幸心理。

3 變壓器防雷措施

3.1 在高壓側(cè)安裝避雷器

據(jù)相關(guān)規(guī)定：“在配電變壓器高壓側(cè)通常要安裝避雷器進行保護，避雷器接地線與變壓器低壓側(cè)中性點還有變壓器金屬外殼要接在一塊接地?！钡墙?jīng)過研究和實踐來看，只在高壓側(cè)安裝避雷器保護，受雷電波的影響還會出現(xiàn)損壞現(xiàn)象。通常情況下年損壞率大約是1%，多雷區(qū)大約為5%，有極少數(shù)雷暴區(qū)，年損率甚至達到50%。這種情況主要是因為變壓器高壓側(cè)遭遇雷擊時所產(chǎn)生的逆變換過電壓造成的。逆變換過電壓，就是雷電波侵入高壓側(cè)，使避雷器產(chǎn)生動作，在接地電阻上產(chǎn)生很大的沖擊電流，形成壓降；造成低壓繞組中性點電位上升。在低壓繞組上也會產(chǎn)生很大的沖擊電流，三相繞組經(jīng)過的沖擊電流大小和方向都一樣，并在高壓側(cè)感應(yīng)出極高的電壓（高壓側(cè)星形接法）。正變換過電壓，就是在雷電波通過低壓線路進入的時候，低壓繞組中將會出現(xiàn)沖擊電流，這些沖擊電流使高壓繞組感應(yīng)出遠(yuǎn)超額定值的電壓，層間與匝間梯度電壓也相應(yīng)增加。

3.2 在低壓側(cè)安裝避雷器

此類方式的接線是將變壓器高低壓避雷器接地線和低壓側(cè)中性點還有變壓器金屬外殼這四處接在一塊，從研究和實踐來看，絕緣較好的配電變壓器，只是在高壓側(cè)按設(shè)避雷器，還會因為正、逆變換過電壓出現(xiàn)雷害事故。在低壓側(cè)按裝避雷器能夠有效的控制正、逆變換過電壓的數(shù)值。

3.3 高、低壓側(cè)接地分開

該保護方式就是將高壓側(cè)避雷器獨立接地，低壓側(cè)中性點和變壓器金屬外殼相連，和高壓側(cè)接地分離。實踐證明，由于大地對雷電波有很強的衰減作用，所以基本能夠避免出現(xiàn)逆變換過電壓。變壓器接地電阻一般不大于4Ω，如果能將接地電阻降低到一定數(shù)值以下就可以避免出現(xiàn)正變換過電壓。這種保護方式非常方便，操作起來非常容易，而且也很節(jié)省成本，但是在低壓側(cè)接地電阻方面有一定要求。

電力系統(tǒng)架空線路遭受雷擊時，不論是落地雷還是感應(yīng)雷，都將在輸電線上形成高壓浪涌，危及電氣設(shè)備。根據(jù)規(guī)范為防止雷電波侵入，架空干線與進戶電纜的連接處應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器。避雷器、電纜金屬外皮或穿電纜用鋼管和絕緣子鐵腳應(yīng)連接一起后接地，其沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。低壓架空線路入戶處應(yīng)改換一段埋地金屬鎧裝電纜或護套電纜引入。在低壓配電盤的地方，也要安裝真空放電設(shè)備和壓敏電阻避雷器，這樣能有效的保護電源架空線免受雷害。

4 結(jié)束語

雷電的出現(xiàn)不可預(yù)測，其破壞性也無法想象，所以加強防范措施是對廣播電臺設(shè)備保護的最佳措施，利用科學(xué)有效的方式和專業(yè)的技術(shù)，來減小雷電波對各種設(shè)備的破壞，尤其要加強變壓器和發(fā)射機的保護。其實，在各行業(yè)的避雷工作中有一定的相同之處，所以可以借鑒其他行業(yè)，例如建筑行業(yè)的避雷措施，吸取其精華，對現(xiàn)有技術(shù)進行進一步改進。在實際工作中，工作人員要端正工作態(tài)度，不能存在僥幸心理，嚴(yán)格檢查各個保護環(huán)節(jié)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時，要及時找出原因并采取相應(yīng)措施，利用高質(zhì)量的避雷設(shè)施，不要偷工減料，要加強管理，提高員工的避雷防雷意識，希望相關(guān)人員能進一步研究出更加有效簡便的防雷避雷措施，從而減小雷電對廣播電臺的破壞性，將損失降到最低。相信在有關(guān)部門和企業(yè)員工的共同努力之下，我國的防雷避雷工作能做的更好，促進廣播電臺的進一步發(fā)展。

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