淺析中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略

李叔蕓

摘 要 雷電現(xiàn)象是自然界中一種比較常見的自然現(xiàn)象，雷電帶來的雨水天氣給生產(chǎn)生活帶來益處的同時(shí)，也給人們的正常生活帶來了一些不必要的危害。物體在受到雷擊的過程中會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電流，會(huì)對(duì)電子電氣設(shè)備以及房屋建筑造成一定的影響，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)爆炸、火災(zāi)等狀況，中波廣播發(fā)射系統(tǒng)在信息傳播過程中主要是以電磁波的形式進(jìn)行信息的傳輸，因此，其也受到雷擊的影響，對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷具有重要的作用及意義。本文通過對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷課題的研究，進(jìn)一步總結(jié)了不同的雷電類型及其特點(diǎn)，從接收天線、電源、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)、發(fā)射機(jī)4個(gè)方面的防雷所采取的策略進(jìn)行了深入的探討。

關(guān)鍵詞 中波廣播發(fā)射系統(tǒng)；防雷；策略

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）183-0055-02

由于大氣中的正電荷和負(fù)電荷各自集聚，形成帶電的積云，二者相遇后釋放大量的電能，產(chǎn)生雷電現(xiàn)象，放電會(huì)帶來的數(shù)百千安的電流，在雷雨天氣加劇了電磁效應(yīng)。中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的發(fā)射塔所處位置較高，天線通常位于空中，因此難免會(huì)遇到雷電對(duì)其產(chǎn)生的干擾。中波廣播發(fā)射系統(tǒng)是一種雷電事故高發(fā)的行業(yè)領(lǐng)域，因此在新聞信息傳播過程中，要對(duì)防雷的相關(guān)操作及項(xiàng)目施工進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范，提高其相關(guān)操作及項(xiàng)目施工的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行起到保障作用。

1 雷電的不同種類及其特點(diǎn)

1.1 直擊雷

雷擊電，是一種比較常見的雷電現(xiàn)象，具體指的是雷電對(duì)地面上的物體直接放電，這一類型放電現(xiàn)象具有著伴隨電流強(qiáng)、電壓高、破壞性較大的特點(diǎn)，具體來說，直擊雷伴隨的電壓最高值可達(dá)到百萬伏，電流值也會(huì)達(dá)到幾百千安，而且會(huì)對(duì)建筑物、工業(yè)設(shè)備、電子設(shè)備造成極大的危害，甚至可能出現(xiàn)燒毀、爆炸等危險(xiǎn)狀況，也會(huì)對(duì)波廣播發(fā)射系統(tǒng)以及其他電力設(shè)備造成大范圍的影響，一旦直擊雷進(jìn)入到發(fā)射天線中，整個(gè)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的電波會(huì)受到嚴(yán)重的干擾。

1.2 感應(yīng)雷

感應(yīng)雷是一種發(fā)生頻率高，對(duì)社會(huì)和人身財(cái)產(chǎn)危害較大的雷電類型，是指一種受靜電感應(yīng)或電場(chǎng)感應(yīng)的影響而形成的雷電類型，主要分為電網(wǎng)感應(yīng)雷和傳輸電纜感應(yīng)雷兩種。需要注意的是，物體受到雷擊時(shí)，它的金屬體表面也會(huì)同時(shí)會(huì)產(chǎn)生較高的電壓，并伴隨放電現(xiàn)象。這樣一來，中波廣播發(fā)射系統(tǒng)就會(huì)受到更大的感應(yīng)雷影響，甚至損壞大部分的電子元器件，如變壓器、熔斷器以及保險(xiǎn)絲等。嚴(yán)重時(shí)對(duì)集成電路造成不同程度的破壞，或者通過電網(wǎng)破壞與之相連的發(fā)射裝置和相配套的電源。

1.3 雷電波

所謂雷擊波，就是指物體在被感應(yīng)雷擊中時(shí)釋放出的沿不同方向傳播的沖擊波，它的傳播速度通常是150m/s。雷擊波在傳播過程中，會(huì)干擾廣播電視將節(jié)目的正常播放，不同程度上影響到觀眾收看電視節(jié)目的效果。

2 中波發(fā)射系統(tǒng)防雷工作發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國(guó)大多數(shù)省市地區(qū)的廣播電視臺(tái)都采取了不同的積極防雷工作措施，其中常用且主要的措施包括：將放電裝置安裝在天線底部，減少雷擊的破壞；通過天調(diào)網(wǎng)絡(luò)控制發(fā)射機(jī)，避免發(fā)射機(jī)受到雷擊；中波廣播發(fā)射系統(tǒng)一般情況下采用天線防雷措施，具體是指把銅網(wǎng)設(shè)置輻射狀使其能夠當(dāng)作地網(wǎng)，再隔絕地網(wǎng)和天線的底端，接著把饋線、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)以及鐵塔底端相連接，形成由饋線、天線、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和地網(wǎng)共同組成的防雷體系，這種措施的優(yōu)點(diǎn)就是能夠大大降低大地電流的損耗，進(jìn)而增強(qiáng)天線防雷措施的整體效果；發(fā)射機(jī)防雷采用的輸出方式是合成末級(jí)射頻功率模塊，實(shí)現(xiàn)有效避免靜電的良好效果。由于在雷雨天廣播發(fā)射臺(tái)容易受到雷擊的危害，發(fā)射機(jī)在不同的程度上也會(huì)受到微小靜電的損害。一旦發(fā)射機(jī)被破壞，就很容易導(dǎo)致電磁波信號(hào)突然中斷，狀況嚴(yán)重時(shí)則會(huì)迫使電視將節(jié)目停播。

當(dāng)前，我國(guó)針對(duì)中波發(fā)射機(jī)系統(tǒng)防雷保護(hù)得到了在許多地區(qū)的應(yīng)用普及，但在一些雷電高發(fā)的區(qū)域雷擊現(xiàn)象還會(huì)時(shí)有發(fā)生，對(duì)其造成一定的損害。在對(duì)發(fā)射機(jī)做好防雷工作的同時(shí)，對(duì)接收天線、電源以及天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷工作也要給予充分的重視。

3 中波發(fā)射系統(tǒng)防雷所采取的相關(guān)有效措施

3.1 接收天線的防雷

接收天線是中波發(fā)射系統(tǒng)中的重要一部分，同時(shí)又因?yàn)樗话惭b在中波發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射臺(tái)的最高端，因此，受到雷擊的概率更高。所以，保護(hù)接收天線的安全是保護(hù)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)工作中不可忽視的內(nèi)容。根據(jù)地阻越小，雷擊中所含的電壓值越小，分流的效果越明顯的原理，對(duì)接收天線的防雷措施通常有兩種方法：

一是在發(fā)射塔底端安裝避雷裝置，在發(fā)射塔與地面之間形成通路，避雷針?biāo)褂玫牟馁|(zhì)最好是黃銅類的材料，能夠?qū)讚舻膹?qiáng)度起到有效的增加，與此同時(shí)，對(duì)避雷針的設(shè)計(jì)過程中要科學(xué)合理設(shè)置其長(zhǎng)度及距離，以此來實(shí)現(xiàn)避雷的最佳效果。

二是保證地網(wǎng)在中波發(fā)射系統(tǒng)中有腳底的接地電阻，在受到雷擊時(shí)，能夠?qū)ο鄳?yīng)雷擊電流做出迅速的轉(zhuǎn)移。

3.2 電源的防雷

若雷擊對(duì)電源造成一定的損害，所形成的經(jīng)濟(jì)損失是不可估量的，因此，應(yīng)對(duì)電源的防雷工作給予高度的重視，確立起安全用電的規(guī)范準(zhǔn)則，相關(guān)部門在進(jìn)行電源防雷工作時(shí)要嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)章制度，相關(guān)工作人員應(yīng)進(jìn)行科學(xué)的技術(shù)操作，控制好變壓器的高壓端和低壓端，最大程度地保證防雷工作的有序進(jìn)行。其中重要的一步，是通過科學(xué)的手段觀察、記錄和分析高壓端電源的工作狀態(tài)，并在此基礎(chǔ)上建立起全方位立體式電源防雷布控體系，同時(shí)根據(jù)雷電現(xiàn)象頻率程度的差異，確保避雷針的安裝過程中能夠?qū)Σ煌袠I(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行差異化安裝，保證避雷針的安裝渡河相關(guān)規(guī)定以及該行業(yè)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)。其次，一項(xiàng)非常關(guān)鍵的內(nèi)容就是電源避雷器的接地，在一些天氣環(huán)境較特殊的區(qū)域，受到雷擊天氣的影響較明顯，在該種情形下，避免中波發(fā)射系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)狀況，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范準(zhǔn)則，將二級(jí)三相電源避雷器安置在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的供電電源輸入端，通過采用該種方式對(duì)發(fā)射系統(tǒng)的接地功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的增強(qiáng)，雷電產(chǎn)生的電流能夠通過線圈及時(shí)釋放出去，防止發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障，在一定程度上減少了發(fā)射機(jī)在運(yùn)行過程中的成本。

3.3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷

對(duì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行防雷時(shí)，主要采取以下幾種措施：

1）雷電中的電流通過石墨放電球進(jìn)行釋放，其不僅對(duì)電流進(jìn)行釋放，同時(shí)放點(diǎn)電壓也會(huì)鎖著面積的增加而降低；

2）設(shè)計(jì)隔直直流電容，對(duì)雷電產(chǎn)生的低頻能量進(jìn)行有效的阻斷，防止流入到發(fā)射系統(tǒng)中。在電容器選取時(shí)，盡量選取容量較大的，防止發(fā)射機(jī)輸出的功率過大，使得發(fā)射機(jī)的自身壓力增加；

3）設(shè)計(jì)微亨級(jí)的電感，將其同天線進(jìn)行并聯(lián)產(chǎn)生通路電路，使其有效地對(duì)靜電進(jìn)行釋放；

4）通過感應(yīng)線圈實(shí)現(xiàn)放電，利用感應(yīng)線圈實(shí)現(xiàn)低頻電量泄漏，從而對(duì)雷電能量進(jìn)行降低，并釋放感應(yīng)電荷。

3.4 發(fā)射機(jī)的防雷

對(duì)發(fā)射機(jī)進(jìn)行防雷主要采用的措施有以下兩方面：

一是在安裝避雷針時(shí)要注意其安裝位置，通常情況下，避雷針的安裝位置為建筑物的頂部，并將避雷網(wǎng)帶安裝在機(jī)房周圍。

二是對(duì)發(fā)射機(jī)的自我保護(hù)的相關(guān)操作的反應(yīng)以及速度進(jìn)行提高，安裝靈敏度較高的設(shè)備，對(duì)雷擊范圍進(jìn)行設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射機(jī)的智能化保護(hù)，實(shí)現(xiàn)防雷的良好效果。

4 結(jié)論

在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，其受到雷擊的影響較為明顯，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)信號(hào)受阻、電波中斷的狀況，因此，對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷具有十分重要作用及意義，在此過程中，應(yīng)采取科學(xué)有效的防雷措施，防止雷擊對(duì)其產(chǎn)生不必要的危害及損失。

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