小功率中短波發(fā)射臺站防雷措施

■新疆廣播電視局節(jié)目傳輸中心9166臺：蘇華麗

小功率中短波發(fā)射臺站在我國通常是被用作進(jìn)行信息的傳播與接收工作，在許多工程中都有著一定的應(yīng)用空間，而正是由于其自身需要的功率相對較小，耗能也較小，并且由于這一特征在我國具備著良好的優(yōu)勢，應(yīng)用范圍相對較為廣闊。在這樣的環(huán)境下，就應(yīng)當(dāng)尋找合適的辦法保證其開展工作的安全性，首先就需要意識到對其工作質(zhì)量影響最深的莫過于雷電的影響，嚴(yán)重時會使發(fā)射機(jī)損壞無法正常工作，因此在進(jìn)行設(shè)計與革新工作的時候就應(yīng)當(dāng)盡可能的考慮防雷措施，安裝防雷設(shè)備，盡可能降低雷電對發(fā)射臺站的影響，保證臺站正常運(yùn)行，提高臺站的綜合工作水平。

1.我國現(xiàn)階段小功率中短波發(fā)射臺站的防雷現(xiàn)狀

近些年來，我國的科技水平不斷的發(fā)展，都是為了幫助我國各個行業(yè)都能夠在不斷的發(fā)展中找到自身的定位，并盡可能發(fā)揮出自身的優(yōu)勢，提高人們的綜合生活質(zhì)量，為建設(shè)新時代的高水平國家而貢獻(xiàn)出自身的力量。其中小功率中短波發(fā)射臺站在新時代的革新成為了我國重點(diǎn)發(fā)展的環(huán)節(jié)之一，同時國家還投入了一部分精力在這一臺站領(lǐng)域內(nèi)，期望其能夠進(jìn)一步創(chuàng)新發(fā)展，更好地投入到使用工作中。小功率中短波發(fā)射臺站由于自身的優(yōu)秀性能，在正式使用中靈活性相對較高，對于很多細(xì)節(jié)上的工作都有著優(yōu)秀的促進(jìn)作用。在我國現(xiàn)階段的小功率中短波發(fā)射臺站的使用中，在設(shè)置天線饋線的線路時往往都會選擇直接將饋線的支架作為支撐直接接受鐵塔上的引入，再經(jīng)過室外的走線架，直接水平于地面引進(jìn)機(jī)房內(nèi)，并以此來保證自身的工作能夠穩(wěn)定展開。由于自身的工作需要依靠計算機(jī)，并且自身的主要線路暴露在室外，很容易就會受到外界的影響，而且我國在現(xiàn)階段的防雷工作中投入的力量較為不足，這就導(dǎo)致很多臺站的防雷手段并無法滿足自身的需求，但是由于需要依靠鐵塔來進(jìn)行電磁波的發(fā)射，又極其容易吸引到雷電。這就導(dǎo)致一旦發(fā)生雷電危害，小功率中短波發(fā)射臺站幾乎沒有防御的能力。正是由于這一現(xiàn)狀，就應(yīng)當(dāng)根據(jù)現(xiàn)實(shí)條件來進(jìn)行革新，盡可能選擇小功率中短波發(fā)射臺站自身能夠承受的方式來進(jìn)行防雷，維持信號的穩(wěn)定，提高人們的應(yīng)用水平與質(zhì)量，保證小功率中短波發(fā)射臺站在雷電天氣中的穩(wěn)定工作。在現(xiàn)如今我國的小功率中短波發(fā)射臺站防雷通常都是直接使用引下線接地和接閃器來面對直擊雷電的，而使用的器材也是較為常規(guī)的金屬避雷針，這在面對一些普遍情況的時候相對具備良好的抵抗能力，能夠在抗擊雷電中發(fā)揮出一定的作用。然而，在應(yīng)用避雷針進(jìn)行避雷的時候依然存在著許多不同的問題，為了保證避雷針能夠第一時間引雷并將雷電導(dǎo)入到地下，通常都會將其安置在發(fā)射塔的塔頂，雖然能夠迅速達(dá)到引雷的目的，但是卻也無可避免地會受到雷電的作用力，在鐵塔頂端的避雷針往往都處于高電位的狀態(tài)下，若是出現(xiàn)了小概率事件就會在進(jìn)行放電工作的時候發(fā)生雷電反擊的現(xiàn)象，給工作人員造成嚴(yán)重的安全隱患。除此之外，在常規(guī)的塔頂避雷針在接收到雷擊之后也同樣是由于高電位，偶爾會出現(xiàn)饋線線路附近形成靜電感應(yīng)過電壓，若是在這個時候加上了接地電阻的影響，就很有可能會出現(xiàn)異常情況，影響到整個小功率中短波發(fā)射臺站的安全，導(dǎo)致電磁脈沖作用力，雷電波市區(qū)限制導(dǎo)致沿線傳播，導(dǎo)致各種異常問題的出現(xiàn)。

2.雷電對于小功率中短波發(fā)射臺站存在的惡劣影響

作為十分常見的自然現(xiàn)象，雷電在普通人們的眼中并沒有什么過于特殊的關(guān)鍵要素，但是實(shí)際上雷電也同樣屬于極為嚴(yán)重的自然災(zāi)害的其中一種，并且在國內(nèi)的很多行業(yè)領(lǐng)域中都具備著較大的不良影響，使得很多領(lǐng)域內(nèi)的工作受到現(xiàn)實(shí)條件的限制，尤其是對于一些需要應(yīng)用電磁等與電相關(guān)的工程中，雷電的存在會給其工作帶來極大的不良影響。雷電在雷擊的時候往往自身會攜帶高溫，若是雷擊太低或者受到一些吸引，高溫將會對地面上許多物體帶來嚴(yán)重的打擊，除了高溫意外，在雷電直擊的時候會產(chǎn)生猛烈地沖擊，在一些傳統(tǒng)的避雷設(shè)施中，引雷針往往會受到極其強(qiáng)烈的沖擊，給建筑帶來沉重打擊。除了這些以外，雷電還有可能會出現(xiàn)強(qiáng)烈的電磁輻射，這些物理效應(yīng)都會給各個領(lǐng)域以及普通民眾帶來極為嚴(yán)重的安全隱患，會導(dǎo)致高層建筑物以及各種通信設(shè)備受到影響出現(xiàn)異常，高溫若是降落在樹木密集的區(qū)域還會引起森林火災(zāi)，在歷史上還出現(xiàn)過人類受到雷電直擊而死亡的案例，這也表明了自然界中雷電的恐怖力量。在小功率中短波發(fā)射臺站中，由于其日常工作需要依靠電信號，也會受到雷電的影響，想要保證播出能夠穩(wěn)定開展，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行針對性的防雷工作，為整個工程的開展做出充分的保障，降低雷電對于工程的影響。

3.完善小功率中短波發(fā)射臺站防雷措施的具體策略

3.1 對天線進(jìn)行的防雷措施

天線是小功率中短波發(fā)射臺站運(yùn)行中極為重要的組成部分之一，包括傳遞與接收信號等都需要天線來進(jìn)行協(xié)助運(yùn)行，確保整個工程能夠維持穩(wěn)定性，而天線往往會被安置在鐵塔頂端，而鐵塔則是小功率中短波發(fā)射臺站中最高的建筑。雷電天氣中，雷擊會受到金屬導(dǎo)電且連接到地面的物質(zhì)的吸引，這也就意味著鐵塔在雷雨天通常是最容易受到雷擊的建筑。若是在鐵塔上的天線并沒有受到合理有效的避雷處理，那么一旦出現(xiàn)大型雷電天氣，雷擊無可避免地會對整個小功率中短波發(fā)射臺站造成沉重的打擊，除了自身可能受到損毀以外，甚至雷電還有可能順著天線被引入到其他設(shè)施中，對其他設(shè)施也產(chǎn)生毀滅性的打擊，尤其是小功率中短波發(fā)射臺站內(nèi)部存在發(fā)射機(jī)等內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為脆弱的設(shè)備，若是受到雷電影響很容易出現(xiàn)異常問題，影響其正常使用。而若是雷電的作用力較強(qiáng)，還有可能會對天線的底座瓷柱產(chǎn)生性能方面的破壞與影響，導(dǎo)致天線整體的性能下降。為了改變這一現(xiàn)狀，就應(yīng)當(dāng)盡可能選擇最合適的方式來穩(wěn)固天線的性能，防止雷電對自身產(chǎn)生的破壞，在這一點(diǎn)上就需要根據(jù)現(xiàn)實(shí)因素來做好防雷措施。

首先就是可以在物理層面上對天線進(jìn)行一定程度的防雷措施改變，在小功率中短波發(fā)射臺站中，往往會有許多層次的結(jié)構(gòu)，都是為了保證工程的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為了讓電波信號能夠?qū)崿F(xiàn)完美的傳播往往會選擇將小功率中短波發(fā)射臺站安置在較為開闊空曠的地方，這就給鋪設(shè)防雷設(shè)備帶來了良好的條件，在空曠環(huán)境中鋪設(shè)好地井與地網(wǎng)能夠在一定程度上降低雷擊天線的可能性，在雷擊落到鐵塔上的時候，天線能夠?qū)⒗纂娔芰恳胱陨?，并且將能量傳?dǎo)進(jìn)地下，降低雷擊對天線的作用力，并且在不斷傳導(dǎo)的過程中削弱雷電中的力量，在進(jìn)行雷電的傳輸時，其中包含的能量甚至能夠達(dá)到數(shù)百千安，這對于整個小功率中短波發(fā)射臺站而言依然屬于較為嚴(yán)重的力量，在傳導(dǎo)的過程中，天線與發(fā)射機(jī)之間存在一定的壓差，需要工作人員重點(diǎn)注意，因?yàn)榭赡軙嬖陴伨€線路的連接下導(dǎo)致高電流流入發(fā)射機(jī)中，從內(nèi)部導(dǎo)致發(fā)射機(jī)損毀，并且還會導(dǎo)致小功率中短波發(fā)射臺站中的固態(tài)機(jī)功放射管受到嚴(yán)重額損壞，嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致整個小功率中短波發(fā)射臺站停工，對工程產(chǎn)生較大的影響。因此，為了盡可能降低這些問題的出現(xiàn)可能性，就應(yīng)當(dāng)重視管控地井與地網(wǎng)的鋪設(shè)合理性，提高小功率中短波發(fā)射臺站的防雷性能，為整個工程提供良好的條件，在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)雷擊沖擊接地電阻的作用力降低，盡可能保證即便接收到雷擊的作用力也能夠迅速釋放天線上的感應(yīng)電荷，讓這一感應(yīng)電荷來保證塔基的瞬時電位能夠得到迅速降低，成為小功率中短波發(fā)射臺站天線防雷工作的保障，提高整個工程的防雷性能。

其次就是需要合理調(diào)整打火隙之間的距離，在保證不影響其正常工作的前提下盡可能調(diào)整到能夠滿足小功率中短波發(fā)射臺站防雷需求的間距，并進(jìn)行穩(wěn)定把控。通常而言，在天線受到雷擊的時候，天線底部的放電球之間會迅速產(chǎn)生大量的瞬時電壓，若是能夠合理調(diào)整打火隙之間的距離，就能夠保證放電球之間盡可能降低互相影響的效果，幫助發(fā)射機(jī)降低可能受到的雷擊影響，同時還能夠盡可能確保小功率中短波發(fā)射臺站對發(fā)射機(jī)的正常應(yīng)用，不影響自身的工作。需要注意的是，間隙的把控程度也需要相關(guān)工作人員重點(diǎn)研究，防止出現(xiàn)距離過大導(dǎo)致二者對雷擊的作用力釋放不完全反而導(dǎo)致防雷設(shè)備不起效的情況出現(xiàn)，影響自身正常工作。

3.2 對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的防雷措施

在針對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)開展防雷措施之前，需要對整個天調(diào)網(wǎng)絡(luò)有一個較為詳細(xì)的了解。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是無線電通訊重要的環(huán)節(jié)之一，能夠連接電臺與天線達(dá)到傳播信息的目的。想要開展防雷措施應(yīng)當(dāng)優(yōu)先保證自身能夠維持正常的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，首先就是應(yīng)當(dāng)保證發(fā)射臺的運(yùn)轉(zhuǎn)能夠正常維持，作為提供能源的電路也應(yīng)當(dāng)做好檢修工作，防止突發(fā)負(fù)載短路，而對于功放電路而言則是需要保障其不存在瞬時性電壓。只有保證這些條件都能夠得以滿足，才能夠開展后續(xù)的工作來為天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷工作進(jìn)行保障。在設(shè)置防雷措施的時候，應(yīng)當(dāng)先在發(fā)射臺站的輸出槽路中設(shè)置一個-45°的相移網(wǎng)絡(luò)，防止出現(xiàn)負(fù)載短路的現(xiàn)象。通常而言，若是在負(fù)載短路的情況下，功放測等效阻抗會由R形態(tài)轉(zhuǎn)換為感性jR狀態(tài)，想要保證在這一形態(tài)下盡可能降低雷擊對功放管產(chǎn)生異常影響，就應(yīng)當(dāng)保證在雷擊的作用力擊中電球并且其自身形成了瞬時性的短路狀態(tài)的時候，發(fā)射機(jī)的輸出端也需要同步穩(wěn)定在短路狀態(tài)，防止二者互相影響導(dǎo)致防雷工作的開展受到影響。截至目前為止，對于小功率中短波發(fā)射臺而言，在進(jìn)行相移網(wǎng)絡(luò)選擇的時候依然以“T”字形為主，這種形態(tài)的相移網(wǎng)絡(luò)能夠達(dá)到較為良好的防雷效果，對整個小功率中短波發(fā)射臺而言有著重要的意義。同時工作人員還能夠?qū)ζ溥M(jìn)行進(jìn)一步的創(chuàng)新，對放電球進(jìn)行一定的短路處理，在這樣的前提下，在機(jī)器端饋線線路位置使用阻抗分析儀來對整個相移網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測定，并且得到準(zhǔn)確的參數(shù)，為后續(xù)的防雷工作提供良好的數(shù)據(jù)保障。通常而言，為了保證小功率中短波發(fā)射臺的正常運(yùn)作，在發(fā)射臺站天線的線路底部會安置一些金融性的放電球，為了進(jìn)一步提升這一方面的防雷效果，工作人員可以在發(fā)射臺站合適位置安置一定的石墨性放電柱，能夠提升發(fā)射臺站的防雷效果，保證金屬粉放電球自身的放電電壓能夠與是模型放電柱的電壓保持一致，并且在小功率中短波發(fā)射臺中石墨放電柱接地銅桿上串聯(lián)40到50只磁環(huán)，一旦天調(diào)網(wǎng)絡(luò)受到雷擊，并且發(fā)射機(jī)保護(hù)工作沒能馬上執(zhí)行的時候，就可以利用石墨放電柱來提升發(fā)射機(jī)的短路阻抗能力，在短時間內(nèi)將雷電阻隔開，提高天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的整體抗雷性能。

3.3 對機(jī)房進(jìn)行的防雷措施

機(jī)房是整個小功率中短波發(fā)射臺中重要的組成部分，對機(jī)房進(jìn)行防雷工作就需要加強(qiáng)關(guān)注。在這一點(diǎn)上，利用建筑物來提升防雷效果就成為了重要的選擇之一，比如說，可以將建筑物外圍的鋼筋金屬網(wǎng)與防雷接地進(jìn)行連接，若是機(jī)房受到了雷擊，防雷接地能夠瞬間爆發(fā)出瞬時性的高電壓，而金屬網(wǎng)就能夠作為傳導(dǎo)線路將瞬時性高電壓傳遞至機(jī)房的不同區(qū)域，保證整個機(jī)房區(qū)域的點(diǎn)位處于均衡的狀態(tài)，機(jī)房內(nèi)的設(shè)備與人員都能夠得到安全保障。

4.結(jié)束語

綜上所述，正是由于中短波發(fā)射臺站在我國的重要作用，才需要尋找合適的辦法對其進(jìn)行全方位的管控。為了保證其工作的穩(wěn)定與準(zhǔn)確，臺站的安置環(huán)境往往是較為空曠且地勢相對較高的地方，但是不可避免的就會出現(xiàn)引雷的現(xiàn)象。為了防止雷電對發(fā)射臺站產(chǎn)生的不良影響出現(xiàn)，就應(yīng)當(dāng)利用現(xiàn)代化的施工技術(shù)對其進(jìn)行根本層面的改革，針對不同環(huán)境下的雷電開展防雷措施，充分利用雷電原理以及避雷的原理，在現(xiàn)實(shí)條件下盡可能完善防電措施，盡可能降低中短波發(fā)射臺站受到的雷電影響，保證臺站的安全性，提高其工作效率，為人們提供良好協(xié)助。