中波轉(zhuǎn)播臺防雷技術(shù)維護(hù)分析

文/陳樹武

中波轉(zhuǎn)播臺防雷技術(shù)維護(hù)分析

文/陳樹武

中波轉(zhuǎn)播臺作為信號電磁波發(fā)送的傳輸設(shè)施，主要是為廣播提供視聽轉(zhuǎn)播服務(wù)，在人們的生活中發(fā)揮著重要的作用，但其在實(shí)際運(yùn)行中也需要克服客觀因素，確保信息傳輸?shù)某掷m(xù)性及穩(wěn)定性。雷電是破壞和干擾中波轉(zhuǎn)播臺的重要影響因素，嚴(yán)重威脅到廣播的安全有效播出，而這一問題至今無法得到根本性解決，只能通過豐富多樣的方式改造現(xiàn)有的設(shè)施設(shè)備，達(dá)到理想的防雷效果。本文就對中波轉(zhuǎn)播臺防雷技術(shù)維護(hù)進(jìn)行分析和探究。

中波轉(zhuǎn)播臺；防雷技術(shù)；維護(hù)

引言

在科學(xué)技術(shù)日新月異的背景下，廣播行業(yè)獲得了良好的發(fā)展，轉(zhuǎn)播信號系統(tǒng)逐漸朝著安全化、信息化、技術(shù)化、科學(xué)化的方向發(fā)展。中波轉(zhuǎn)播臺的許多設(shè)備都是依托于現(xiàn)代化信息技術(shù)，為轉(zhuǎn)播信號系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，但這也增加了雷電氣候?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行的影響[1]。要想保證中波轉(zhuǎn)播臺的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高廣播公共服務(wù)的質(zhì)量，必須要做好防雷技術(shù)維護(hù)工作，促進(jìn)轉(zhuǎn)播臺防雷技術(shù)水平的提升，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可靠、安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

1. 中波轉(zhuǎn)播臺的雷害類型

中波轉(zhuǎn)播臺的雷害類型可從以下幾個方面的進(jìn)行分析：①電磁脈沖破壞。發(fā)生雷電時，如果雷電直接作用于地面突出物、大地、物料、建筑物、信號桿等，往往會出現(xiàn)電磁脈沖，對中波轉(zhuǎn)播臺的信號系統(tǒng)內(nèi)部造成過電壓或過電流，嚴(yán)重破壞信號系統(tǒng)。②直接雷擊。直接雷擊主要是指雷擊直接作用于信號系統(tǒng)的傳輸電路、發(fā)射塔、建筑構(gòu)架和其他設(shè)備上。當(dāng)然中波轉(zhuǎn)播臺很少出現(xiàn)直擊雷的情況，然而轉(zhuǎn)播臺信號系統(tǒng)中含有微電子設(shè)備管，其不能很好地抵御直擊雷，若發(fā)生直擊雷的情況，往往會帶來很大的破壞，甚至導(dǎo)致轉(zhuǎn)播臺的癱瘓。③沖擊波破壞。如果中波轉(zhuǎn)播臺的設(shè)備、供電系統(tǒng)、高壓線中侵入有雷電產(chǎn)生的沖擊波，因其電壓較高，信號系統(tǒng)設(shè)備往往無力承受，繼而對信號設(shè)備造成破壞，嚴(yán)重影響轉(zhuǎn)播臺信號的正常發(fā)射[2]。④反擊破壞。發(fā)生雷擊現(xiàn)象時，若其作用在信號發(fā)射鐵塔上，則會升高附近地網(wǎng)電位，導(dǎo)致設(shè)備外殼與電源之間的電位差值較大，并利用外殼將信號設(shè)備擴(kuò)展至地電源，對設(shè)備電源造成損壞。⑤雷電波涌破壞。中波轉(zhuǎn)播臺在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)，由于雷電浪涌的影響，加上信號設(shè)備中微電子元件較多，一旦受到雷電侵?jǐn)_或雷擊，則會破壞信號設(shè)備與通訊線路。⑥電磁感應(yīng)破壞。雷電放電中會產(chǎn)生電磁感應(yīng)，當(dāng)其侵入戶外的傳輸信號線路和電力線中，極易損壞線路中串聯(lián)的電子設(shè)備。

2. 中波轉(zhuǎn)播臺的防雷技術(shù)問題分析

第一，地網(wǎng)遭到破壞。中波轉(zhuǎn)播臺在實(shí)際運(yùn)行過程中，地網(wǎng)極易遭受破壞與損傷，主要原因部分農(nóng)戶在鐵塔下方進(jìn)行農(nóng)耕，無意中鏟斷地下的銅線，嚴(yán)重影響銅線作用的發(fā)揮，導(dǎo)致中波轉(zhuǎn)播臺的穩(wěn)定性降低。通常地網(wǎng)遭受破壞或損傷后，轉(zhuǎn)播臺系統(tǒng)在直播中會自動降低銅箔帶電量，造成電擊威脅，嚴(yán)重影響人們的生命財產(chǎn)安全。第二，四級放電裝置。中波轉(zhuǎn)播臺使用的石墨放電球、發(fā)射機(jī)內(nèi)放電球、金屬放電球具有較大的金句，致使防雷效果不佳，這就要求安裝人員嚴(yán)格按照規(guī)定要求來安裝放電球、合理調(diào)整間距[3]。同時由于轉(zhuǎn)播臺的結(jié)構(gòu)及運(yùn)作特點(diǎn)，使轉(zhuǎn)播臺成為天然的引雷裝置，極易遭受雷擊，所以需要采取切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方式，做好雷擊后的放電保護(hù)處理。值得注意的是，在常壓常溫前提下，放電球的間距為1mm/1kV，但實(shí)際上因氣候等因素的影響，可以將其設(shè)置為1mm/500V；直播放電球的兩端電壓約為316V，放電球應(yīng)保持絕緣的狀態(tài)，調(diào)節(jié)的間距宜為2～3mm。石墨放電球的兩端雷電電壓超出1000～1500V時，間距宜保持為5mm，發(fā)射機(jī)內(nèi)部的銅質(zhì)放電球間距為1mm，使放電球處于飽和導(dǎo)通或?qū)ǖ臓顟B(tài)，最大限度發(fā)揮出雷擊時中波發(fā)射塔的放電作用。

3. 中波轉(zhuǎn)播臺防雷技術(shù)的維護(hù)措施

3.1 加強(qiáng)地網(wǎng)改造

首先，雷擊泄流方面。以原有的地網(wǎng)為基礎(chǔ)，在發(fā)射天線塔體上適當(dāng)增設(shè)復(fù)合地網(wǎng)，從而提高雷電泄放速度，減少接地電阻，提供良好的雷電散流通道。其次，地網(wǎng)電阻降低方面。使用降阻劑是降低地網(wǎng)電阻的重要方式，但其在使用中還存在一些問題：①接地體腐蝕問題。降阻劑施加后會出現(xiàn)降組作用，腐蝕接地體，影響降阻的效果；②降阻劑穩(wěn)定問題：將大量無機(jī)鹽類加入到降阻劑中，可以在短期內(nèi)降低裝置的接地電阻，讓接地電阻快速反彈回升，但降阻效果缺乏穩(wěn)定性；③環(huán)境污染：由于降阻劑直接埋入地下，其含有重金屬等物質(zhì)，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染。所以需要綜合考慮降阻劑的環(huán)保、穩(wěn)定性、腐蝕性等問題，按一定比例將吸水劑和導(dǎo)電粉摻入到原地網(wǎng)土壤中進(jìn)行攪拌，改善其電阻率，促進(jìn)地網(wǎng)電阻的降低，達(dá)到理想的改造效果。

3.2 做好發(fā)射塔防雷保護(hù)

對于中波轉(zhuǎn)播臺的發(fā)射塔而言，其帶有一組金屬放電球，采用拉線式的方式，高度基本都超過百米，若發(fā)生雷擊則可通過調(diào)整放電球的放電間隙，將雷電流入到大地中；或者是在天調(diào)室內(nèi)裝設(shè)石墨放電裝置，從而泄放殘余的電流，更好地保護(hù)發(fā)射塔[4]。如果雷擊直接作用于金屬放電球，極易形成較高的阻抗，出現(xiàn)短路放電現(xiàn)象，而借助石墨放電裝置中石墨磁環(huán)線圈的特性與特殊材料，可以使中波發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行，更好地保護(hù)發(fā)射機(jī)。另外，磁環(huán)的安裝能夠泄放雷電，具有良好的保護(hù)作用，采用電容隔直特性，能夠有效避免發(fā)射機(jī)中流入雷電直流電能力；同時發(fā)射塔放電球與石墨放電裝置的相互配合，有利于避免直擊雷破壞中波發(fā)射機(jī)。

3.3 加強(qiáng)室內(nèi)外設(shè)備的防雷保護(hù)

3.3.1 室內(nèi)設(shè)備的防雷

①恰當(dāng)選用屏蔽電纜。對室外信號的系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行連接時，應(yīng)該選用屏蔽電纜加以聯(lián)系，保證電纜屏蔽接地的良好性。②安裝避雷裝置。避雷裝置的安裝作為一種重要的防雷技術(shù)，相關(guān)人員應(yīng)該從實(shí)際需求出發(fā)，在室外信號系統(tǒng)設(shè)備密集區(qū)域恰當(dāng)安裝避雷線、避雷網(wǎng)、避雷針等避雷裝置，以免電纜、鐵塔、信號設(shè)備遭到雷擊。當(dāng)然在避雷裝置安裝過程中，必須要選擇合理的位置，地線的設(shè)置應(yīng)與其他設(shè)備、電纜保持安全距離，避免引發(fā)雷電連鎖感應(yīng)情況[5]。③接地技術(shù)。中波轉(zhuǎn)播臺安裝室外信號系統(tǒng)設(shè)備時，相關(guān)人員應(yīng)該做好塔桿、接收設(shè)備、信號發(fā)射塔等設(shè)備的接地處理，避免系統(tǒng)設(shè)備受到雷電電磁脈沖的屏蔽破壞。

3.3.2 室外設(shè)備的防雷

①高壓避雷裝置的設(shè)置。中波轉(zhuǎn)播臺人員應(yīng)該將專門的高壓避雷裝置設(shè)在與高壓電力傳輸信號線路上，確保線路系統(tǒng)傳輸?shù)姆€(wěn)定性及安全性。②電壓保護(hù)器的設(shè)置。雷電侵害線路的基本方式就是弱電設(shè)備電源線路，所以需要將過電壓的保護(hù)裝置安裝在室內(nèi)電子核心機(jī)柜的電源入口處，以免因浪涌電壓而損壞系統(tǒng)中的微電子設(shè)備。③屏蔽干擾。感應(yīng)雷對信號設(shè)備的無線電干擾、電干擾、電磁干擾、靜電干擾是信號系統(tǒng)出現(xiàn)浪涌電壓的重要原因，所以對系統(tǒng)設(shè)備實(shí)施防干擾屏蔽至關(guān)重要。通常利用串聯(lián)連接的方式將電流保護(hù)裝置安裝在信號線路入口處，可以很好地抑制過電流，以免損耗設(shè)備[6]。④等電位連接。一旦發(fā)生雷擊，雷電電流會通過引下線與接地體泄入大地，形成放射狀電位分布，破壞電子設(shè)備的高壓電位，所以需要合理設(shè)置等電位連接，對雷電造成的電位差加以消除。連接設(shè)置各局部等電位時，連接棒應(yīng)與各分棒進(jìn)行連接，保障電位的均衡連接，借助低阻抗將雷電電流直接快速泄入大地，以免信號設(shè)備受放射電位的影響。

4. 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，中波轉(zhuǎn)播臺的相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備在信息化、電子化等方面有了極大提高，對設(shè)備防雷工作的要求也提出了更高的要求。通常中波轉(zhuǎn)播臺的防雷好壞對節(jié)目信號的傳遞具有直接影響，關(guān)乎到社會穩(wěn)定及人們的日常生活，因此在防雷工作中要立足實(shí)際，針對雷電產(chǎn)生的危害及時排除各種可能出現(xiàn)的雷電情況，加強(qiáng)地網(wǎng)改造，做好發(fā)射塔和室內(nèi)外設(shè)備的防雷保護(hù)工作，更好地防范雷擊造所成的損失，降低雷擊對轉(zhuǎn)播臺產(chǎn)生的危害，有效保障轉(zhuǎn)播臺的正常運(yùn)行。

[1]劉霞. 中波廣播轉(zhuǎn)播臺的防雷措施的探討[J]. 電子制作，2015（01）：221.

[2]孫耀華. 關(guān)于中波廣播電臺防雷保護(hù)技術(shù)的研究與討論[J]. 電子制作，2015（10）：241-242.

[3]戰(zhàn)戈. 中波廣播轉(zhuǎn)播臺的相關(guān)防雷措施[J]. 西部廣播電視，2015（24）：241.

[4]洪潔. 中波廣播轉(zhuǎn)播臺防雷措施的探索性設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].河南科技，2015（23）：154.

[5]邵海潮. 高山電視轉(zhuǎn)播臺防雷的關(guān)鍵技術(shù)[J]. 科技傳播，2013，5（01）：123-124.

[6]吳建濤. 中山中波轉(zhuǎn)播臺防雷工程系統(tǒng)概述與研究[J]. 電子世界，2012（20）：82-83.

（作者單位：西藏自治區(qū)新聞出版廣電局阿里中波轉(zhuǎn)播臺）

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1671-0134（2017）09-067-02

10.19483/j.cnki.11-4653/n.2017.09.020