中波地網(wǎng)維護問題分析與建議

林 航

國家新聞出版廣電總局東南廣播電視維護中心，福建福州 350007

中波地網(wǎng)維護問題分析與建議

林 航

國家新聞出版廣電總局東南廣播電視維護中心，福建福州 350007

中波地網(wǎng)維護工作是非常重要的，是實現(xiàn)中波發(fā)射臺安全運行的重要因素。地網(wǎng)維護質(zhì)量的好壞，直接影響著中波發(fā)射臺的覆蓋范圍、發(fā)射機的功率、發(fā)射廣播信號的效果。因此，中波地網(wǎng)工作是廣播電臺工作的重要組成部分。地網(wǎng)一旦被破壞，就會導(dǎo)致發(fā)射效果降低。本文介紹了中波地網(wǎng)以及中波地網(wǎng)的現(xiàn)狀，并對中波發(fā)射臺地網(wǎng)的維護與重新鋪設(shè)提出了幾點建議。

中波天線；中波地網(wǎng)；地?fù)p耗；維護建議

中波以天波和地波兩種形式傳播，由于中波波長較長，地波傳播穩(wěn)定，損耗較小，因此多用地波傳播。中波天線是不平衡輸出的垂直發(fā)射振子，天線的地面電流通常會以輻射狀流回天線的底部。地波的電場通常都會大量垂直于大地的表面，并且還能夠在地面感應(yīng)地面位移的電流。為了提高天線輻射效率，減少地?fù)p耗，中波天線需要鋪設(shè)較好的地網(wǎng)。

1 中波發(fā)射臺地網(wǎng)的介紹

1）地網(wǎng)的作用就是為天線電流回路提供良好的通道，有效地減少地心引力帶來的阻力，防止大地對電磁波的吸收，避免由于雷雨天氣帶來的雷擊造成的發(fā)射機損壞。增強了由發(fā)射天線向輻射電磁波發(fā)射的效率，提升了中波發(fā)射臺節(jié)目的覆蓋率和觀眾收聽的效果，保證了中波發(fā)射機觀眾效率的可靠性和穩(wěn)定性。

2）中波地網(wǎng)一般是以鐵塔的底部中心為圓心，以放射狀均勻向外鋪設(shè)。在地網(wǎng)鋪設(shè)施工的過程中，每一座鐵塔的地網(wǎng)是由120根直徑在3mm的硬銅線組成，地網(wǎng)線每兩根之間按照一定角度進(jìn)行均勻的分布，埋深于50cm的地下。地網(wǎng)線始端集中在鐵塔基礎(chǔ)四周與基礎(chǔ)屏蔽銅皮鏈接，并與天調(diào)室的接地母線接好，每座塔的地網(wǎng)線的交匯處由地網(wǎng)母線連接，地網(wǎng)的末端必須用外環(huán)線連接。地網(wǎng)的長度一般在半個波長。

3）中波天線的損耗通常包括導(dǎo)體損耗、絕緣損耗和地?fù)p耗，而導(dǎo)體損耗和絕緣損耗相對較小可以忽略不計，所以地?fù)p耗成為影響中波天線輻射效率的主要因素。中波天線輻射效率

式中bR為天線底部或天線波腹點的輻射電阻，LR為地?fù)p耗電阻。

其中公式中N為地網(wǎng)根數(shù)，r為地網(wǎng)半徑，y為地網(wǎng)導(dǎo)納，a為天線底部接地棒的半徑，Iy為天線徑向電流，Ib為天線底部電流。由兩個公式可知當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)根數(shù)N減少與地網(wǎng)斷線增多即y減少時，天線輻射效率降低，損耗功率增加。為了保證天線輻射效率，所以中波地網(wǎng)的鋪設(shè)和維護是至關(guān)重要的。

2 中波地網(wǎng)的現(xiàn)狀

1）當(dāng)前地網(wǎng)面臨的問題。由于地網(wǎng)線是鋪設(shè)在土里，受土壤酸堿性影響產(chǎn)生物理或化學(xué)反應(yīng)，特別是在農(nóng)田與海邊，日積月累的影響導(dǎo)致地網(wǎng)線腐蝕斷裂。其次，中波發(fā)射臺一般設(shè)置在農(nóng)村、海邊或者比較偏遠(yuǎn)的地方，農(nóng)民、漁民對廣播設(shè)施沒有深刻的保護意識，在田間翻地耕作、清洗魚塘挖溝時，使用大型機械導(dǎo)致地網(wǎng)被挖斷，嚴(yán)重破壞了地網(wǎng)設(shè)施。再次，有些不法商人與小偷慣犯為了一己之私，偷盜地網(wǎng)線，影響地網(wǎng)的正常運作。

2）地網(wǎng)的不良后果。地網(wǎng)的鋪設(shè)是隱蔽工程，鋪設(shè)質(zhì)量直接影響著發(fā)射效果，而且埋入地下后一旦出現(xiàn)問題很難被發(fā)現(xiàn)并被及時處理。如果地網(wǎng)的要求未達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，將導(dǎo)致的不良后果有：1）地?fù)p耗過大，發(fā)射功率不足，信號覆蓋區(qū)域出現(xiàn)偏差或變?。?）天線的輻射阻抗和輸入阻抗不匹配，造成駐波比變大，容易引起發(fā)射機被雷擊；3）發(fā)射機互相干擾，減弱了接收信號的清晰度和可聽度。

3 中波地網(wǎng)維護的幾點建議

由于地網(wǎng)是隱蔽工程，在鋪設(shè)完地網(wǎng)線后，日常線路巡視中很難察覺異常。這就要求我們做好詳細(xì)記錄，認(rèn)真對待地網(wǎng)維護工作。

1）繪制中波天線地網(wǎng)平面分布示意圖。詳細(xì)繪制地網(wǎng)線區(qū)域內(nèi)田地、河流、魚塘、水泥路等實地情況，并注明鋪設(shè)時候的高度差，在每個變化的點進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注。詳細(xì)標(biāo)出地網(wǎng)走向和薄弱點，可以有效提高地網(wǎng)維護效率。

2）對每根地網(wǎng)線進(jìn)行編號。一般地網(wǎng)線為120根，以發(fā)射塔按發(fā)射方向為1#線，順時針方向?qū)?20根地網(wǎng)線依次編號。這樣方便以后對每根地網(wǎng)線的維護檢查，更直觀地了解地網(wǎng)線的走向。

3）定期使用電纜探測儀對地網(wǎng)線進(jìn)行檢測。其原理為通過信號發(fā)生器產(chǎn)生一個音頻信號，把信號發(fā)生器輸出一端接在被測地網(wǎng)線上，另一端接地棒插入地下，利用探測器向地網(wǎng)線延伸方向進(jìn)行檢測，越靠近地網(wǎng)線時，信號越強，當(dāng)探測器信號減弱明顯時，就表明接近斷點。

4）檢查地網(wǎng)線從鐵塔基礎(chǔ)開始，遵循由內(nèi)向外的原則。在靠近鐵塔基礎(chǔ)、地網(wǎng)線密集區(qū)域統(tǒng)一檢測，在地網(wǎng)線分散開區(qū)域?qū)嵭忻扛侄螜z測。在實際測量中，準(zhǔn)備些竹竿等標(biāo)記物，用于標(biāo)記已經(jīng)檢測過的節(jié)點，利用標(biāo)記物提升探測速度。

5）通過電纜探測儀找到地網(wǎng)斷線處，應(yīng)將銅線擦拭清潔，用砂紙去除氧化層，再用銅線進(jìn)行綁扎對接。在用銅線綁扎的過程中，應(yīng)綁扎牢固，再用焊錫均勻涂抹，不留縫隙。

6）定期進(jìn)行巡視檢查。定期對調(diào)配室、鐵塔進(jìn)行檢查，對天線接地電阻和場強進(jìn)行測試對比并形成歷史記錄，及時發(fā)現(xiàn)和處理異常情況。

7）加強地網(wǎng)的管理工作。檢查地網(wǎng)的損害、盜取、塌陷等情況。大型機械操作時應(yīng)有人員做好協(xié)調(diào)和監(jiān)督工作。對于關(guān)鍵節(jié)點定期挖開檢查焊接點的焊接、腐蝕情況。

8）加強地網(wǎng)保護的宣傳力度，與相關(guān)部門有效地配合，對農(nóng)民進(jìn)行教育，增強農(nóng)民的思想意識，安裝視頻監(jiān)控設(shè)備，防范偷盜行為。

4 重新鋪設(shè)地網(wǎng)的幾點建議

1）重新鋪設(shè)的時候，首先探測舊十字母線和外圍母線，把新舊十字母線和外圍母線連接鋪設(shè)完畢后再鋪設(shè)新地網(wǎng)線。

2）因為鐵塔基礎(chǔ)周圍的電磁場比較強，為了減少損耗，越接近鐵塔底座的地網(wǎng)線掩埋越淺，可以提高天線效率。

3）當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)線遇到調(diào)配室、拉線地錨基礎(chǔ)的時候，應(yīng)沿著建筑物的外圍鋪設(shè)地網(wǎng)線，先集中繞過然后再分散開。

4）當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)線遇到水泥路的時候，應(yīng)用探測儀找出兩側(cè)原有的地網(wǎng)線，進(jìn)行新舊地網(wǎng)線連接，避免多次重復(fù)破路，提高效率。

5）重新鋪設(shè)的時候，應(yīng)使用經(jīng)緯儀進(jìn)行校準(zhǔn)，使地網(wǎng)線在一條直線上，這樣地網(wǎng)線與母線連接后均分，方便以后巡查。

6）在夏冬溫差比較大的地區(qū)，要考慮熱脹冷縮對地網(wǎng)線的傷害，銅線直徑大小在電氣上不是主要問題，應(yīng)鋪設(shè)較粗的銅線。

7）當(dāng)有大型機械田間翻地耕作、清洗魚塘挖溝時，可適當(dāng)挖深到70cm，但不可太深。

8）可以將地網(wǎng)線分成12組，每組10根壓入一個銅線鼻子中，并將銅線鼻子固定在鐵塔基礎(chǔ)的屏蔽銅皮上，這樣方便接地電阻分組測試，也能盡快找到問題所在，提高維護效率。

5 結(jié)論

綜上所述，地網(wǎng)在中波發(fā)射臺中起著非常重要的作用，地網(wǎng)的質(zhì)量直接影響著中波發(fā)射的效果。因此說，中波發(fā)射臺地網(wǎng)的維護工作相當(dāng)?shù)闹匾Ｖ胁ǖ鼐W(wǎng)維護人員應(yīng)高度重視地網(wǎng)鋪設(shè)和維護工作，做好地網(wǎng)維護工作過程中的每一個環(huán)節(jié)，保證中波發(fā)射的高質(zhì)量運行。

[1]蘇英智，丁冬宜.中短波電波傳播和天線實用手冊.廣播電影電視部無線電臺管理局.

[2]楊玉林.中波發(fā)射臺地網(wǎng)的敷設(shè)與維護[J].西部廣播電視，2013（18）：147.

[3]國防工業(yè)出版社.廣播電視發(fā)送與傳輸維護手冊（第十一分冊）.

G2

A

1674-6708（2016）177-0048-02

林航，國家新聞出版廣電總局東南廣播電視維護中心。