馮延忠
(延安廣播轉(zhuǎn)播臺(tái),陜西 延安 716000)
中波廣播發(fā)射的頻段為526.5—1605.5 KHz,波長(zhǎng)為570-187 m,絕大多數(shù)采用垂直絕緣天線塔發(fā)射(包括拉線塔和自立塔),垂直極化。隨著近幾年電子管發(fā)射機(jī)逐漸被全固態(tài)DAM發(fā)射機(jī)替代,發(fā)射功率,機(jī)器效率,調(diào)幅度,覆蓋面積等指標(biāo)都有了很大的提升,發(fā)射天線周?chē)嬖谟邪ㄝd頻及多次諧波在內(nèi)的高頻率大場(chǎng)強(qiáng)電磁場(chǎng),由此而來(lái)的高頻感應(yīng)電,常常會(huì)給中波廣播站工作人員帶來(lái)不必要的人身傷害。探討中波高頻感應(yīng)電產(chǎn)生的原因、種類(lèi)以及防護(hù)措施,有著極其重要的現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。
中波廣播頻率較高,大功率發(fā)射臺(tái)的周邊區(qū)域也就是近場(chǎng)區(qū)內(nèi)的金屬線纜上、大型的金屬框架上,高頻感應(yīng)較為強(qiáng)烈,容易造成人傷。與筆者所在廣播發(fā)射臺(tái)相鄰的單位修建樓房時(shí)違章操作,工地與發(fā)射天線過(guò)近(40-50 m),當(dāng)塔吊吊臂轉(zhuǎn)動(dòng)至發(fā)射鐵塔近距時(shí),塔吊產(chǎn)生了強(qiáng)大的高頻感應(yīng)電壓,吊斗打火,拉出的電弧嚴(yán)重灼傷了施工人員,這種類(lèi)似于高溫金屬燙傷的傷口愈合較慢且易留疤痕,給受傷工人帶來(lái)巨大痛苦,也直接影響了發(fā)射臺(tái)正常的工作秩序。
此外,在發(fā)射臺(tái)附近,架設(shè)線纜的通信、網(wǎng)絡(luò)等單位的施工人員也經(jīng)常反映施工時(shí)有被電擊灼傷的情況和線路上的放大器莫名其妙被損壞的現(xiàn)象。究其根源,處在強(qiáng)大的高頻電場(chǎng)中的金屬線纜感應(yīng)出了高頻電壓,人手觸及后自然就會(huì)遭到電擊,用接地導(dǎo)線去測(cè)試處在強(qiáng)磁場(chǎng)中的線纜,就會(huì)看到因?qū)Ь€釋放電荷而產(chǎn)生的打火放電現(xiàn)象。
在發(fā)射臺(tái)附近的金屬導(dǎo)線上或多或少的都存在有高頻感應(yīng)電壓,這種類(lèi)型高頻感應(yīng)電擊的防護(hù)措施是在施工時(shí)佩戴絕緣手套,尤其重要的是:對(duì)有屏蔽層的線纜一定要進(jìn)行良好的接地!線路上的放大器一定要有金屬外殼屏蔽并可靠接地。
作為發(fā)射臺(tái)工作系統(tǒng)的重要組成,衛(wèi)星接收天線都處在近場(chǎng)區(qū),從高頻頭開(kāi)始至接收機(jī),必須嚴(yán)格遵守技術(shù)指標(biāo)接實(shí)屏蔽層,防止高頻感應(yīng)電造成人傷和不必要的設(shè)備損傷。
一個(gè)中波發(fā)射臺(tái)往往會(huì)有多套發(fā)射天線,這些天線使用時(shí)間不同,暫不工作的天線因而會(huì)成為接收天線而感應(yīng)出很高的高頻電壓,維護(hù)或檢修這些并未開(kāi)通工作的天線時(shí),一定要遵守帶電作業(yè)的要領(lǐng),需將天線妥善接地后方可工作。這類(lèi)感應(yīng)電較為隱蔽,容易被忽視,因此,應(yīng)引起工作人員的足夠重視。
中波廣播發(fā)射機(jī)里會(huì)有較多的高低壓電源,而每個(gè)電源里都存在濾波電容,此外,末級(jí)槽路、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中也會(huì)使用大量的電容器,在維護(hù)時(shí)一定要注意這些電容的殘留電荷對(duì)人的可能傷害。首先,對(duì)放電較慢的電路不能急于觸摸、搬動(dòng),一切操作要等其放電完成。另外,對(duì)放電極慢的部位或無(wú)放電回路的高壓耦合電容器,要采取必要的技術(shù)措施人工輔助放電。需要指出的是,安全作業(yè)應(yīng)該成為每個(gè)工作人員恪守的準(zhǔn)則,在任何未確切查明原因的情況下,最好將需要接觸到的曾帶有高壓的電容器逐一放電,以確保安全。
電真空器件及耐壓較高的電容器被中波廣播發(fā)射臺(tái)大量使用,測(cè)量其絕緣性時(shí)需要使用俗稱“搖表”的兆歐表。
這種內(nèi)置手搖發(fā)電機(jī)的搖表,內(nèi)阻很高,測(cè)量范圍為0-2500兆歐。開(kāi)始搖動(dòng)后,其輸出電壓可達(dá)到0-2500V,對(duì)人有較大威脅,絕不可接觸正在搖動(dòng)時(shí)的搖表輸出端子。同時(shí),由于搖表的輸出電壓過(guò)高,容易擊穿電容器,在檢測(cè)電容器時(shí),要仔細(xì)確認(rèn)其耐壓值,防止造成不必要的損失。值得注意的是,用搖表測(cè)試過(guò)的電容器因感應(yīng)有大量電荷,需要即時(shí)放電,防止工作人員再次安裝時(shí)遭到電擊。
種類(lèi)繁多、規(guī)格不同的各種變壓器、扼流圈是組成發(fā)射機(jī)的重要器件,由于其繞制的導(dǎo)線截面積較大、功率較高,自身電感量也很大。作為日常檢修的重要內(nèi)容,工作人員經(jīng)常需要使用萬(wàn)用表的低阻歐姆檔測(cè)試其線包通斷與否或阻值是否正常。具體操作中,為了保證表筆和接線端子的緊密連接,工作人員總喜歡會(huì)用手將表筆直接按壓在接線端子上,因被測(cè)器件的電感量大,萬(wàn)用表表針會(huì)在較大阻尼的影響下緩慢地達(dá)到測(cè)試的終值。此時(shí)一松手,就會(huì)被接線端子刺痛的麻一下。原因何在?雖然萬(wàn)用表的低阻檔通常都是用1.5 V的干電池,高阻擋也僅為9 V,均在人體安全電壓36 V之下,不可能產(chǎn)生對(duì)人危害的電擊現(xiàn)象。但是此時(shí)我們測(cè)試的是電感線圈,它能產(chǎn)生一個(gè)阻擋磁通量變化的反電動(dòng)勢(shì),正是這個(gè)反電動(dòng)勢(shì),才形成了電擊危害。我們用萬(wàn)用表測(cè)量線圈電阻,注入了一個(gè)變化著的電流,這個(gè)電流慢慢穩(wěn)定的過(guò)程既是電能轉(zhuǎn)化為磁能并貯存在電感線圈中的過(guò)程。當(dāng)我們讀取了測(cè)量出的電阻值后,松手的瞬間,電流變化極快,電感線圈瞬間釋放貯存的磁能,形成遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于萬(wàn)用表電池電壓的反電動(dòng)勢(shì),導(dǎo)致了測(cè)試中的電擊現(xiàn)象。需要指出的是,這個(gè)現(xiàn)象是在電流劇烈變化時(shí)發(fā)生的,恒流或慢變狀態(tài)下不會(huì)產(chǎn)生,只是在測(cè)量完成后松手的一霎那,反電動(dòng)勢(shì)才會(huì)電擊傷人。
在測(cè)試變壓器時(shí),需要格外提醒工作人員的是,對(duì)那些繞在同一磁芯的不同線圈組,盡管不相連,一樣要防止類(lèi)似電擊,對(duì)升壓變壓器更要小心。
克服和防止中波廣播發(fā)射臺(tái)以上常見(jiàn)的特殊電擊現(xiàn)象,需要從業(yè)人員對(duì)技術(shù)原理的準(zhǔn)確理解與把握,既要保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng),又要對(duì)發(fā)射設(shè)備、維修保養(yǎng)工具、方法進(jìn)行科學(xué)改進(jìn),這是根本上解決中波廣播發(fā)射臺(tái)特殊電擊的有效途徑。