中波廣播發(fā)射系統(tǒng)防雷策略研究

許志華 杜文豪

【摘要】中國的廣播電臺主要使用的中波廣播發(fā)射臺通常設(shè)在較高的地方，方便收發(fā)廣播信號。然而在運行過程中，夏季雷暴和閃電往往對中波廣播發(fā)射臺有較大的影響，容易造成損失。雷電是生產(chǎn)生活中相當(dāng)普遍的自然現(xiàn)象，雷擊時產(chǎn)生強烈電火花的物體，會影響電子設(shè)備，嚴(yán)重的情況下會發(fā)生爆炸和火災(zāi)。無線電傳播系統(tǒng)主要以電磁波的形式傳輸信息，也會受到雷電的影響。因此，技術(shù)人員有必要加強中波電臺的防雷技術(shù)，以保證其正常運行、安全穩(wěn)定。本文通過對中波廣播系統(tǒng)雷擊的研究，總結(jié)了不同類型雷擊的特點，并提出了相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】中波廣播發(fā)射臺;防雷;技術(shù)

引言：雷電和雷擊是通過電積云內(nèi)部的正電荷和負(fù)電荷相遇摩擦產(chǎn)生大量電能，這一物理現(xiàn)象則就是雷電產(chǎn)生的原理。中波廣播發(fā)射臺、中波信號系統(tǒng)處于較高的位置，天線通常在高空的空氣中，因此很難避免遭受到雷擊。因此，避雷器中波廣播系統(tǒng)是雷電事故的重要組成部分，其運行涉及雷電和設(shè)備之間的保障問題，技術(shù)人員必須提高運營和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，進而保障中波廣播發(fā)射臺防雷能力以及其運行的穩(wěn)定性，下文對我國的中波廣播發(fā)射臺防雷系統(tǒng)進行分析。

1. 中波廣播發(fā)射臺實施防雷保護措施的重要性

我國大多數(shù)中波廣播發(fā)射臺都建設(shè)在較高的位置，由于高度原因中波廣播發(fā)射臺在雷暴天氣中容易受到閃電的威脅。發(fā)射臺和其他設(shè)備用電線連接，一旦發(fā)射臺遭受到了雷擊，中波廣播發(fā)射臺內(nèi)部的發(fā)射器瞬間電流過大則激光功率會瞬間增大，中波廣播發(fā)射臺內(nèi)部的高壓隨著設(shè)備之間的連接線移動，容易對設(shè)備鏈造成嚴(yán)重的損壞。中波發(fā)射機的發(fā)射和接收天線以及高壓線這些器件的電壓在激光的短時間內(nèi)迅速升高，并有一定程度的造成設(shè)備損壞或人身傷害的現(xiàn)象。因此加強發(fā)射臺的防雷保護工作，能夠為發(fā)射系統(tǒng)提供安全的工作環(huán)境，在防雷工作中，加強對電源、發(fā)射機等設(shè)備的保護，提高高頻信號發(fā)射機的保護能力，提高中波廣播發(fā)射臺的保護能力，減少雷電威脅。

2. 雷電的主要類型

在保護發(fā)射裝置之前，首先要了解雷達的類型和原理。自然界的雷電可以仔細(xì)地劃分為三種類型：直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波。直擊雷：放電發(fā)生在物體與雷電直接接觸時，因此直擊雷的危害是三種雷電中最大的。其次，雷雨天氣下，發(fā)射臺附近有相當(dāng)大的靜電感應(yīng)和電場感應(yīng)。雷擊經(jīng)過重物后轉(zhuǎn)化為放電，在金屬表面形成高壓，在現(xiàn)實生活中，雷擊頻率最高，雷擊波、沖擊波輸出時向四面八方傳播。通過對激光模式和激光原理的分析，研究發(fā)射臺的具體設(shè)備是防止激光發(fā)生的較為明確的途徑。有效防止中波廣播發(fā)射臺雷擊事件的發(fā)生，增加發(fā)射裝置，做好保證廣播正常播出。

2.1 直擊雷

直接雷電的最大伴隨電壓可達一百萬伏特，電流值可達數(shù)百千米，對建筑物、工業(yè)設(shè)備和電子設(shè)備也會造成極大的危害，甚至燃燒、爆炸等危險條件，這也將對電波廣播傳輸系統(tǒng)和其他電氣設(shè)備產(chǎn)生廣泛的影響。直擊雷一旦進入傳輸天線，整個中波廣播傳輸系統(tǒng)的無線電波將受到嚴(yán)重干擾。

2.2 感應(yīng)雷

雷電是一種高頻雷電，對社會和個人財產(chǎn)都有危害。雷電從原理上講是由靜電或電場引起的閃電、其中大部分是雷電感應(yīng)。對于雷電的危害重要的是要知道，當(dāng)物體被雷擊時，其金屬表面也會產(chǎn)生高壓放電現(xiàn)象。

2.3 雷電波

所謂雷電波，是指物體在感應(yīng)雷擊中釋放出的沖擊波，其傳播方向不同，傳播速度一般為150m/s，在傳播過程中，雷電波會干擾電視節(jié)目的正常播出，不同程度地影響電視節(jié)目的觀看效果。

3. 中波發(fā)射臺防雷裝置的保護策略

通過對中波廣播發(fā)射臺電流、原理和中波發(fā)射裝置的研究能夠更加有效和直觀地對設(shè)備進行保護，研究表明中波發(fā)射裝置最脆弱的部分是發(fā)射電源、發(fā)射天線和天線網(wǎng)絡(luò)三個部分，因此想要保護好中波廣播發(fā)射臺就必須對此三個部分進行重點防雷，對其需要采取相應(yīng)的保護措施達到有效地保護中波發(fā)射站。

3.1 發(fā)射電源的保護措施

電源是整個發(fā)射臺最易受雷擊的部分，因此有必要對發(fā)射臺電源采取防雷措施。在電源防雷方面，國家有相應(yīng)的防雷標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度，為有效避免雷擊對發(fā)射臺的影響，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)防雷的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。要做好發(fā)射臺電源的防雷工作，需要從以下兩個方面著手：一是電源有高壓端和低壓端，這是造成雷擊事故的最直接原因，因此，對于中波廣播發(fā)射臺的發(fā)射電源進線防雷保護是十分必要的，針對高壓防護來說是防雷中最重要的保護措施，也是基礎(chǔ)的，做好高壓端電源的防雷措施能夠使得中波廣播發(fā)射臺的高壓裝置運行更加穩(wěn)定。在中波廣播發(fā)射臺的適當(dāng)位置安裝高壓防雷裝置，并按有關(guān)防雷規(guī)定，安裝高頻線圈，提高整個電源的防雷能力。由于整個過程涉及高壓裝置的操作，必須由專業(yè)供電部門的技術(shù)人員來完成，否則一旦操作稍有不妥，就會對整個設(shè)備產(chǎn)生巨大影響。

其次，發(fā)射臺電源在整個設(shè)備高壓側(cè)保護，除此之外也要對電源的低壓側(cè)進行保護。低壓終端保護主要在低壓電站附近設(shè)置避雷器。另外，為了防止雷電打中電源影響設(shè)備供電，需要在雷天檢查了其他地方和所有的避雷器，做好防范于未然消除隱患。

3.2 對發(fā)射天線和接收天線做好防雷保護措施

中波廣播發(fā)射臺的發(fā)射裝置的正常工作需要使用到天線，中波廣播發(fā)射臺的天線主要用于發(fā)射和接收兩個方面。因此，通常情況下，中波廣播發(fā)射臺都是架設(shè)在空曠、位置高的地方，而中波廣播發(fā)射臺的天線在整個發(fā)射平臺上的位置是最高的，因此，由于中波廣播發(fā)射臺的發(fā)射裝置位置原因更容易被雷電擊中，所以對于中波廣播發(fā)射臺的發(fā)射裝置的天線防雷裝置需要更加完善，以確保整個發(fā)射平臺的信號正常。在現(xiàn)實生活中，防雷的主要方法是在安裝避雷針，但對于中波廣播發(fā)射臺的發(fā)射裝置來說，安裝避雷針有可能會影響信號的發(fā)射和接收。因此為了避免傳輸信號的干擾，在中波廣播發(fā)射臺的發(fā)射裝置上將電阻、避雷針和連接線的連接方式應(yīng)分開連接，另外，應(yīng)在天線周圍的建筑物上設(shè)置避雷針，有效地提高天線的防雷性能。在中波廣播發(fā)射臺采取預(yù)防措施后，必須對發(fā)射臺的接收天線都進行防雷保護。低水平空氣阻力控制中最重要的因素是保持低水平的空氣阻力，不僅允許設(shè)備快速傳播電流還能夠?qū)⒗纂娡ㄟ^避雷針有效地提高輻射頻率，達到有效的防雷保護。

3.3 對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)做好防雷保護

分析了發(fā)射臺電源和天線的防雷問題，提出了發(fā)射臺天調(diào)網(wǎng)防雷的必要性。根據(jù)國內(nèi)外防雷實踐，天調(diào)網(wǎng)的防雷可從以下三個方面進行。首先，利用石墨放電球釋放天空調(diào)度網(wǎng)的額外功率。當(dāng)中波廣播發(fā)射臺的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時，石墨球會產(chǎn)生更大的電流，通過中波廣播發(fā)射臺的電網(wǎng)形成表面電壓，避免電網(wǎng)電壓過大，在電網(wǎng)表面實現(xiàn)瞬時放電形成對地靜電放電通道。其次，利用雷擊釋放出了直流電，通過中波廣播發(fā)射臺天調(diào)網(wǎng)進行調(diào)和，利用空氣和靜電的連接來防止雷擊的通過。這種方法被稱為微電感防雷。

結(jié)語：綜上所述，中波電臺作為現(xiàn)代無線電傳輸?shù)闹匾O(shè)備，對無線電的正常工作有著重要的影響。在雷電天氣時中波廣播系統(tǒng)的運行過程由于雷電的影響，廣播信號將被阻斷，這就嚴(yán)重的影響了廣播的正常運行。無線干擾在中波廣播發(fā)射臺廣播系統(tǒng)的防雷工作中起到了至關(guān)重要的作用。因此，技術(shù)人員要提高中波廣播發(fā)射臺的防雷性能和防雷能力，進而保障整個中波廣播發(fā)射臺以及廣播企業(yè)的安全性。

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