中波廣播發(fā)射臺防雷技術(shù)的策略研究

孫長海

內(nèi)蒙古自治區(qū)新聞出版廣電局呼倫貝爾廣播發(fā)射中心臺 內(nèi)蒙古 呼倫貝爾市 021008

雷電對中波廣播發(fā)射臺的穩(wěn)定運(yùn)行有較大影響，為保證廣播電視播出的安全性和質(zhì)量，必須切實(shí)做好中波廣播發(fā)射臺防雷措施，降低雷電造成的危害，減少設(shè)備發(fā)生的故障概率。科學(xué)合理的安裝防雷設(shè)備、做好接地防雷系統(tǒng)，才能更好的保證設(shè)備及人員的安全性?；诖?，開展中波廣播發(fā)射臺防雷技術(shù)的策略研究就顯得尤為必要。

1 雷電對中波廣播發(fā)射臺造成的危害

在中波廣播發(fā)射臺系統(tǒng)中，雷電入侵的方式比較多，常見的入侵途徑包括發(fā)射天線和接收天線、供電線路、信號傳輸線路等。雷電對中波廣播發(fā)射臺造成的危害非常大，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

第一，地電位反擊危害。當(dāng)中波廣播發(fā)射臺遭到雷擊之后，通過一系列防雷措施，將電流傳輸?shù)降孛?，電流在轉(zhuǎn)移過程中，各項(xiàng)避雷設(shè)備的電位在瞬時可達(dá)到數(shù)萬伏，會對避雷設(shè)備及信號傳輸設(shè)備造成較大的危害。地電位反擊危害是一種典型的次生危害，此種危害發(fā)生的概率相對比較小。

第二，雷電波侵入危害。在雷雨天氣，雷電會作用在中波廣播發(fā)射臺的一些金屬設(shè)備上，雷電也有可能擊中中波廣播發(fā)射臺的金屬支架。此時，形成的瞬時高壓電流會順著導(dǎo)電構(gòu)件進(jìn)行轉(zhuǎn)移，甚至?xí)M(jìn)入中波廣播發(fā)射臺系統(tǒng)的內(nèi)容，從而破壞各項(xiàng)設(shè)備的性能和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，是比較常見的雷電危害［1］。

第三，雷電的直擊危害。雷電多發(fā)生在陰雨天氣，雷電流可直接作用在中波廣播發(fā)射臺的相關(guān)設(shè)備上，被雷電擊中之后，會在短時間內(nèi)形成較大電流，致使設(shè)備溫度快速提升，甚至?xí)纬呻娦?yīng)，在內(nèi)部發(fā)生短路故障，從而造成較大的破壞性。

2 中波廣播發(fā)射臺防雷現(xiàn)狀分析

雷擊具有不可預(yù)測性，屬于一種自然現(xiàn)象，對建筑工程、電氣設(shè)備等會造成較大危害。按照雷電的成因不同，分為兩大類，其一是直接雷擊，其二是感應(yīng)雷擊。其中前者比較激烈，但對中波廣播發(fā)射臺造成的影響較小。中波廣播發(fā)射臺雷擊故障其中的80%來自于感應(yīng)雷擊，因?yàn)楦袘?yīng)雷擊不但會形成較大的雷電流，并且在雷擊發(fā)生范圍內(nèi)會形成瞬時電磁場，甚至?xí)纬擅}沖電磁輻射，對雷擊范圍內(nèi)的導(dǎo)體和用電設(shè)備會形成電脈沖，從而引起對設(shè)備的損耗。中波廣播發(fā)射臺中的各項(xiàng)設(shè)備多為全固態(tài)發(fā)射機(jī)，抵抗雷擊的能力較差。目前，主要是采用天線防雷技術(shù)來降低雷電對中波廣播發(fā)射臺造成的影響和破壞。

3 中波廣播發(fā)射臺防雷技術(shù)的策略

3.1 發(fā)射天線防雷技術(shù)的策略

雷電流會對中波廣播發(fā)射臺的發(fā)射天線造成較大沖擊，采用的防雷技術(shù)策略主要包括以下內(nèi)容。

第一，降低地網(wǎng)的接地電阻。在陰雨天雷擊活動比較激烈時，中波廣播發(fā)射臺的縱向電位梯度比較大，無論是電磁感應(yīng)還是靜電感應(yīng)，都會對中波廣播發(fā)射臺上的發(fā)射天線造成較大沖擊。針對此種問題，可在配網(wǎng)室中，將地線、天線地網(wǎng)、饋線底線、防雷地井等焊接牢固，以降低高頻損耗，以最大限度保證中波廣播發(fā)射臺輸出的穩(wěn)定性。

第二，加強(qiáng)天線底部絕緣子的防護(hù)力度。在陰雨天，空氣比較潮濕，絕緣子的絕緣程度會大幅度降低，而且此時爬電電壓會大幅度增加，從而影響天線抵御雷擊的能力。為解決這一問題，可通過增加絕緣子加帽的方法，把圓錐型護(hù)罩設(shè)置在絕緣子頂端，最大程度上保證底邊、絕緣子陶瓷頂線在相同水平面上，保證連接時的連接面積不小于絕緣子平面的三分之一，從而保證絕緣子的清潔性和干燥性，提升絕緣子的抗雷能力［2］。

3.2 接收天線防雷技術(shù)的策略

在接收天線防雷工作中，可通過在天線上安裝避雷針的方法提升避雷效果，需重視避雷針的安裝高度，以滿足接收天線防雷保護(hù)的需求。高度不同，避雷針的保護(hù)范圍也不相同，隨著高度的提升，避雷針可保護(hù)的范圍會逐步減小，多數(shù)情況下，如果接收天線的高度小于20m，則可以對45°角范圍內(nèi)的物體產(chǎn)生保護(hù)。在中波廣播發(fā)射臺接收天線避雷針安裝工作中，應(yīng)當(dāng)高度重視以下問題。

第一，高于中波廣播發(fā)射臺接收天線頂部的避雷針長度，需超過天線的最大尺寸，同時在天線之間的最小水平間距必須控制在3.0m 以上［3］。

第二，為最大限度避免對信號造成的干擾，和避雷針相互連接的接地線需要獨(dú)立走線，從而最大限度上保證較小的接地電阻，接地電阻要控制在4Ω之內(nèi)。

第三，中波廣播發(fā)射臺在運(yùn)行中的信號源傳輸饋線，不僅要和避雷針接收線保持一定的范圍，還要合理布置電源傳輸線，最大限度上保證中波廣播發(fā)射臺工作質(zhì)量。

3.3 電源防雷技術(shù)的策略

電源防雷主要指的是供電線路防雷，而中波廣播發(fā)射臺多為電力線，多為架空供電線路，需要安裝在設(shè)置的屏蔽槽中，并嚴(yán)格控制三線之間的距離，盡量將零線和接地線分離開來。即便發(fā)生雷擊，由于相間電位比較差，可降低變壓器次級感應(yīng)電壓［4］。并在電力線路的起始端安裝避雷器，但要保證避雷器的選擇規(guī)格和電源電壓相互匹配，在每個避雷器上還要布置放電閥，保證雷電流可以順利得到有效釋放。

3.4 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷技術(shù)的策略

中波廣播發(fā)射臺天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷是重中之重，此種防雷策略主要是通過石墨放電球、微享級電感、隔直流電容等方法來實(shí)現(xiàn)。其中石墨放電球具有良好的放電特性，放電電壓越大，石墨的面積越小，可有效及時的釋放電荷能量。微享級的電感可以和天線進(jìn)行并聯(lián)，為天調(diào)網(wǎng)絡(luò)提供一個良好的放電通路。而隔直流電容則可以防止雷電流通過天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到中波廣播發(fā)射臺內(nèi)部，避免發(fā)生雷擊損害。

3.5 機(jī)房防雷技術(shù)的策略

在中波廣播發(fā)射臺防雷工作中，為降低雷電對建筑造成的損害，可從以下兩個方面同時入手。

第一，在機(jī)房內(nèi)部，要盡量保證點(diǎn)位的均衡性。此外，各樓層設(shè)置好等電位連接母線，促使水管、線槽、風(fēng)管機(jī)電線管等都能形成等電位的連接系統(tǒng)，并保證接地電阻低于1.0Ω［5］。

第二，要保證機(jī)房金屬門窗的各金屬物件都能和建筑工程結(jié)構(gòu)的鋼筋相互連接，從而形成相互連接、封閉的等電位空間系統(tǒng)，最大限度降低雷電對中波廣播發(fā)射臺機(jī)房造成的影響。特別是在值班機(jī)房中，需要在四周墻體上敷設(shè)銅網(wǎng)，以防止側(cè)向雷擊和滾雷的襲擊，從而保證值班人員和相關(guān)設(shè)備的安全性。

結(jié)束語

綜上所述，本文理論結(jié)合實(shí)踐，研究了中波廣播發(fā)射臺防雷技術(shù)的策略，研究結(jié)果表明，雷擊是一種自然災(zāi)害，對中波廣播發(fā)射臺運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性、質(zhì)量等皆有較大影響。因此，必須切實(shí)做好防雷技術(shù)策略，對不同結(jié)構(gòu)采取不同的防雷措施，降低雷電造成的損害。具體而言，可從發(fā)射天線防雷、接收天線防雷、電源防雷、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷、機(jī)房防雷等方面同時入手，提升中波廣播發(fā)射臺的總體防雷效果。