中波發(fā)射臺天線防雷措施系統(tǒng)的改進

李少光

隨著我國社會的全面發(fā)展，人們的生活質量和標準都在逐漸提升，因此，對于廣播自身的穩(wěn)定性和質量也必然提出了更高要求，在此種背景下，中波發(fā)射臺也將防雷作為工作中確保安全性的一項重要環(huán)節(jié)。天線是當前中波發(fā)射臺的重要組成部分，其高度相對較高，實際工作中很容易受到雷電的影響，雷擊很容易引起電力及發(fā)射設備損壞，對中波發(fā)射臺的工作造成不利影響。因此，對中波發(fā)射臺天線防雷水平進行提升是當前人們關注的重點問題，本文對這一問題進行詳細論述，希望對這項工作的開展起到幫助。

1 中波發(fā)射臺天線防雷措施類型

近年來，我國科學技術水平逐漸提升，逐步完善了中波發(fā)射臺的天線防雷措施，經(jīng)過實際研究發(fā)現(xiàn)，當前中波發(fā)射臺天線防雷常見的措施包括以下幾種。

1.1 放電球

這種防雷手段主要是借助天線底部放電球的安裝，放電球需要由兩個半圓形組成，并分別連接于鐵塔和地面[1]。放電球在不受到雷擊的情況下，屬于不工作狀態(tài)，但如果鐵塔遭遇雷擊，就將引導放電球瞬間呈現(xiàn)導電狀態(tài)，且雷電也將直接連接放電球引入大地，這種導電方式大大提升了對天線的防護作用。

1.2 微亨級接地電感

在雷電能量中，相對集中的部分主要是低頻和直流，在之前的中波發(fā)射臺天線防雷中，大多數(shù)采用的都是根據(jù)毫亨級接地電感進行基礎放電工作，但由于受電感自身局限性比較明顯，所以其放電效果也一般。

1.3 隔直流電容器

如果雷電擊中中波發(fā)射臺的天線時，會有一部分雷電能量直接反饋到發(fā)射機中，對中波發(fā)射臺會產(chǎn)生破壞作用，對于這一問題，可以借助隔直流電容器進行解決。換句話說，就是在發(fā)射機和天線之間安裝一個耐壓值更高的電容器[2]，從而借助電容器對雷電直流和低頻成分進行有效隔斷，是一項有效的防雷措施。

2 當前中波發(fā)射臺天線防雷措施中的主要問題

雖然近年來我國無線電技術的發(fā)展和科學水平的提升使我國中波發(fā)射臺天線防雷問題得到了有效開展，但仍然存在一些問題，對防雷效果也造成了一定影響，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，問題主要集中在以下幾點。

2.1 放電球防雷效果有待提升

在中波發(fā)射臺天線的防雷中所采用的放電球主要有金屬、石墨放電球和發(fā)射機內(nèi)部放電幾種類型，但其最終防雷效果往往和放電球之間的間隙起到直接聯(lián)系作用，在常溫狀態(tài)下，放電球的距離計算公式為1mm/1kV，但在實際工作中這也不是一個固定值，在不同工作地區(qū)，需要對這項工作安排進行有效調(diào)整，如果在實際工作中存在放電球間距位置不佳，必然會造成放電球防雷作用降低的情況[3]。

2.2 電壓和電流存在倒流問題

在對雷電天氣進行感應的過程中，天線在短時間內(nèi)呈現(xiàn)較高的電壓和電流，最終這些電壓和電流將倒流回發(fā)射機，甚至和正在工作的發(fā)射機出現(xiàn)沖突，由于在實際工作中出現(xiàn)的射頻電流相對比較大，所以，中波發(fā)射臺線路中的保護裝置也無法及時發(fā)生應對動作，甚至出現(xiàn)了發(fā)射機損壞。

3 中波發(fā)射臺天線防雷措施改進手段

通過對上文的研究，中波發(fā)射臺天線的防雷措施需要從泄放和阻塞兩個環(huán)節(jié)著手，那么對天線防雷措施進行改善，可以從以下兩方面進行。

3.1 天線放電球的防雷措施改進手段

當前，對雷電流進行泄放的重要手段就是天線放電球，大約可以實現(xiàn)70%的放電任務，所以在常規(guī)狀態(tài)下，1kW的中波發(fā)射機天線底部對放電球之間的距離應控制在5mm左右[4]。石墨放電球可以完成20%左右的放電任務，所以對其在距離的控制上要在2～3mm。而發(fā)射機內(nèi)部的放電球大約承受5%左右的放電任務，需要將其距離控制在1mm左右。在此工作過程中，最后的5%雷電流則是通過對避雷器的規(guī)避實現(xiàn)泄放的。

通過對當前中波發(fā)射臺實際情況的綜合分析，如果在雷擊天氣出現(xiàn)比較頻繁的時，也需要對放電球之間的距離進行適當調(diào)整，從而讓其在實際雷擊環(huán)節(jié)發(fā)揮會更有效的放電作用，確保雷電流在放電球的有效幫助下是喜愛你大量泄放，進一步對中波發(fā)射臺和天線的安全進行保障。

3.2 天調(diào)網(wǎng)絡和發(fā)射機中對電感和電容并聯(lián)

通過對感應雷電的電磁場頻譜分析可以了解到，在實際雷電天氣中，有大約95%以上的雷電能量都在3kHz以下，且大多都是直流電，因此，為了雷電流的泄放能力進行全面提升，可以將天調(diào)網(wǎng)絡中的電感發(fā)射機進行有效并聯(lián)，避免出現(xiàn)阻抗的影響。

3.3 天線電源系統(tǒng)要使用四級防護手段

在當前中波發(fā)射臺天線損壞事故中，可以發(fā)現(xiàn)有很大一部分也是電流感應引起的，因此，對于電源進行必要的防雷也是一項十分重要的環(huán)節(jié)，更是對其他設備進行防護的基本條件[5]。

在對天線電源系統(tǒng)進行防護的工作中，工作人員需要借助各級SPD能量分配和計算類型進行研究，并對其采用四級防護手段，通過此種方式更好地確保電壓可以在工作中被更有效的泄放在地面中。

所謂四級防護手段主要指的就是：第一，按照分級泄放原則，在電源的總配備電箱中，加一個三項電源，通過這項工作的開展將其直接歸為高能量防雷工作，從而實現(xiàn)對電源的一級保護，最終將絕大多數(shù)雷電量進行泄放。第二，在發(fā)射機配電柜中，還應加入單向電源，并將其作為二級防雷工作中，對電源發(fā)揮更積極的二級防護工作。第三，在發(fā)射機信號源系統(tǒng)，適當加入一個電源，確保其可以發(fā)揮有效的三級防雷作用。第四，在發(fā)射臺室內(nèi)插座中，也應盡可能選擇具備防雷能力的，從而起到更有效的防雷作用[5]。

4 結語

由于近年來我國中波發(fā)射機固態(tài)化趨勢的全面發(fā)展，我國廣播設備自身工作的穩(wěn)定性和可靠性也得到了顯著提升，但這也意味著其防雷能力必然會產(chǎn)生下降，這給我國中波發(fā)射臺工作造成了十分不利的影響。所以，要求在實際工作中盡可能對這項工作引起重視，確保防雷手段得到更全面的發(fā)展和創(chuàng)新。對中波發(fā)射臺安全播出最直接影響的就是雷電，所以，在實際工作和研究中，對中波發(fā)射臺天線的防雷水平進行提升是一項很有意義的工作，甚至直接影響中波發(fā)射臺的正常工作。因此，希望對本文的研究能為中波臺技術維護工作開展提供更大的幫助。

[1]趙少校.淺談新建中波臺站的防雷接地系統(tǒng)[J].電子世界,2017(24):177,179.

[2]李明.中波發(fā)射臺天線防雷措施系統(tǒng)的改進探究[J].通信世界,2015(21):34-35.

[3]包秀蘭.中波發(fā)射臺天線防雷措施系統(tǒng)的改進研究[J].魅力中國,2016(1):81.

[4]太平.中波發(fā)射臺天線防雷技術措施分析[J].電子測試,2017(3):112,114.

[5]楊文清.中波發(fā)射臺天線防雷措施系統(tǒng)的改進研究[J].科學與信息化,2017(27):7-8.

[6]于海波.發(fā)射臺防雷技術簡述[J].數(shù)字傳媒研究,2016(9):79-82.