陳德民

(廣東省廣播電視技術(shù)中心522臺，廣東廣州510800)

中波是最早用于廣播的波段，是中央及各省、市廣播電臺的主要覆蓋手段，而且還是我國對周邊國家及地區(qū)人民進行廣播宣傳的重要載體之一。因此，從建國初期至六、七十年代，全國各地興建了數(shù)以百計的中波電臺。幾十年來，中波電臺為文化宣傳發(fā)揮了重要的作用。隨著中波廣播技術(shù)的發(fā)展，各地中波臺的發(fā)射機、電源系統(tǒng)、信號源系統(tǒng)等都不斷進行更新改造;但作為發(fā)射臺關(guān)鍵設(shè)備之一的中波發(fā)射天線，由于其結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)相對成熟，使用至今仍能夠充分滿足中波發(fā)射技術(shù)要求，所以甚少對天饋線進行更新改造，除非是臺站搬遷，否則往往都沿用原有天饋線系統(tǒng)。因此很多中波發(fā)射臺的天饋線都使用了幾十年，并且還會繼續(xù)使用一段很長的時間。另一方面，由于天饋線系統(tǒng)占地面積廣、受場地條件限制等原因，很少有發(fā)射臺另外配置備份的天饋線系統(tǒng)。所以天饋線系統(tǒng)是現(xiàn)代日趨完善的高冗余、高保障安全播出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，一旦出現(xiàn)故障必然會造成較長時間的重大停播事故。為了預(yù)防出現(xiàn)故障，必須加強對天饋線系統(tǒng)的日常管理維護和施工安全管理，防患于未然，防止事故發(fā)生。

1 中波鐵塔天線結(jié)構(gòu)

根據(jù)我國中波廣播覆蓋技術(shù)要求，中波廣播主要為地波覆蓋，發(fā)射天線發(fā)射垂直極化波。目前我國的中波發(fā)射天線從其結(jié)構(gòu)形式上分，有早期采用最為廣泛的底部絕緣拉線鐵塔或T型天線，此外還有部分底部絕緣的自立式鐵塔，但功率相對較小，近年來又開發(fā)了一種并饋式自立鐵塔中波天線，其主要特點是，鐵塔底部是接地的，省出了既昂貴，又不太安全的底座瓷絕緣子，有利于防雷擊，還省去了拉線及絕緣子，少占土地，又易于維護。由于拉線鐵塔造價較低、結(jié)構(gòu)簡單、造型美觀，塔節(jié)單元可標準化生產(chǎn)，架設(shè)施工周期短等特點，因此在早期的發(fā)射臺建設(shè)中被廣泛使用。但是其存在三方拉線的占地面積太大，容易受到場地因素的影響，底部需要既昂貴又不太安全的底座瓷絕緣子(現(xiàn)在大型的瓷絕緣子要進口)等缺點。拉線鐵塔的拉線是分段的，中間用拉線絕緣子分隔，分段長度在近鐵塔處較短，以后逐漸加長，到最后不超過30 m為止，根據(jù)鐵塔的高度和拉線長度，每條拉線有數(shù)個至十幾個絕緣子不等。拉線絕緣子的耐壓要求和間隔長度根據(jù)鐵塔的發(fā)射功率而定。拉線分段的目的是減少處于強電磁場的拉線感應(yīng)的高頻電流，以防止感應(yīng)電流的二次輻射影響鐵塔的輻射方向圖［1］。

2 鐵塔天線的技術(shù)維護

拉線式鐵塔的拉線和地錨占地面積較大，高柔的結(jié)構(gòu)形式導致其安全穩(wěn)定性較差，三方拉線在調(diào)整好時使鐵塔處于平衡狀態(tài)，只要有一根拉線松馳失效、一塊節(jié)點連板腐蝕斷裂，就可能引起整座鐵塔失穩(wěn)。如果拉線的初拉力不足，在風荷載作用下，容易晃蕩甚至傾覆［2］。因此中波發(fā)射臺應(yīng)加強鐵塔天線的日常維護和技術(shù)安全，并要做到一絲不茍，不放過每一個細小的環(huán)節(jié)，哪怕是一顆螺絲出現(xiàn)故障都要徹底處理。

鐵塔天線按材料分為金屬材料和陶瓷絕緣材料，金屬材料的塔體和拉線在制作、架設(shè)過程中已進行了防腐涂層等防腐技術(shù)處理，現(xiàn)在新安裝架設(shè)的中波天線系統(tǒng)，已大范圍采用熱鍍鋅附件或鋁合金等防腐金屬材料。由于鐵塔和拉線長期處于野外，受自然氣候、環(huán)境污染等影響，經(jīng)過一段時期的使用，塔體和拉線的許多附件可能會被腐蝕、老化變質(zhì)，特別在沿海地區(qū)建設(shè)的臺站，受到鹽腐蝕現(xiàn)象極為嚴重。鋼圓管被腐蝕后漆層脫落，強度降低，鋼絞線鋅層消失，放電球接地扁鋼銹蝕斷裂等等情況都可能發(fā)生。這些都將危及鐵塔安全，最終不可控制而導致倒塔。因此，應(yīng)注意經(jīng)常檢查，發(fā)現(xiàn)銹蝕，要徹底除銹并涂覆，腐蝕嚴重者應(yīng)更換。要嚴格按照大修周期進行防腐涂覆，參照原始資料選用涂料和工藝施工，一般情況下鐵塔天線的大修周期為三至五年，可視鐵塔天線的具體情況而進行。對于使用中的鐵塔天線通常采用涂層防護法處理，覆蓋層要結(jié)構(gòu)緊密、完整無孔，與鐵塔有很強的結(jié)合力，能均勻地分布在整個保護面上，且有一定的機械強度和彈性，耐熱耐曬。調(diào)整好的鐵塔并不是一成不變，在經(jīng)歷一陣大風的作用以后，由于基礎(chǔ)下沉或地錨上拔等微小的變化，都會使得拉線初拉力銳減而影響塔體的垂直度和穩(wěn)定性。因此，鐵塔垂直度和拉線初拉力調(diào)整是天線常規(guī)維護工作的必不可少的一部分，也是保持鐵塔安全穩(wěn)定的一項措施［2］。發(fā)射臺平日應(yīng)注意觀察和使用經(jīng)緯儀等儀器進行測量，尤其是在暴風雨或地質(zhì)災(zāi)害影響等過后，應(yīng)及時全面檢查測量，發(fā)現(xiàn)問題，要及時報告，組織進行調(diào)整處理。

3 天饋線系統(tǒng)的管理

中波發(fā)射臺天饋線系統(tǒng)其占地范圍大，附件種類多，連接點多，饋線長。天線維護人員要積極采取對策和措施，用圍墻、金屬網(wǎng)等保護天饋線場地，掛上標明“閑人免進”或“高壓危險”等牌子，按照天饋線系統(tǒng)的不同部位和不同要求，制定日查、周查、月檢、季檢和年檢周期表，按計劃定期維護管理，使天線系統(tǒng)能保持原有的機械強度和電氣指標，延長天線的使用壽命［3］。

天饋線日查是指維護人員每日對天饋線系統(tǒng)進行直觀的巡視。這屬于天線一般性、日常性的維護。若發(fā)現(xiàn)問題，巡查人員要及時處理或報告，及時制止妨礙天饋線安全的行為。

天饋線周查是每周兩次沿饋線線路到天線場地的檢查，包括夜間對天饋線的巡查。白天直觀地查看天線鐵塔、饋線、地網(wǎng)線、饋電點、饋桿、拉線、拉環(huán)、絕緣子等是否完好，每根饋線桿接地線是否良好，夜間觀察是否存在絕緣打火、天線航空標志燈是否正常等情況。發(fā)現(xiàn)問題要及時報告及組織人員處理。

天饋線季檢就是根據(jù)天線系統(tǒng)對不同季節(jié)和氣候的變化對天線進行的檢查。如冬、夏到來之前，進行天線拉錨、法蘭螺絲、插銷等檢查，檢查饋線固定絕緣子牢固度，檢查調(diào)整鐵塔拉線的松緊度、鐵塔的垂直度，以避免季節(jié)氣候變化，對上述結(jié)構(gòu)造成不利影響［3］。在大風、大雨前應(yīng)對天饋線系統(tǒng)各連接部位做認真細致的檢查，若發(fā)現(xiàn)問題要及時處理，風雨過后要巡查有否損壞，是否有樹枝雜草等東西掛在饋線上;定期測量天饋線的行波系數(shù)，要求保證行波系數(shù)達到0.9 以上。

天饋線年檢就是每年認真徹底地對全部天線饋線、地網(wǎng)等部件檢查一次，測量天線高頻地網(wǎng)地阻，檢查鐵塔拉線和塔體防腐情況，并做好記錄，天線維護規(guī)范要求對天線進行整修。

4 鐵塔拉線絕緣子的更換(案例)

廣東省五二二臺是省級大型中波發(fā)射臺，發(fā)射鐵塔采用底部絕緣拉線形式的進口中波發(fā)射塔，從20世紀50年代建臺至今，已使用五十多年。一直以來，五二二臺都十分注重天饋線系統(tǒng)的管理維護，日常巡查，定期維護，按期進行天線的大修項目，發(fā)射天線的塔體結(jié)構(gòu)、拉線、連接構(gòu)件等都保持牢固可靠，但是高頻絕緣子等一些器件，并不能通過維護而延長其使用壽命或避免損壞，關(guān)鍵在于器件生產(chǎn)時的質(zhì)量因素影響。因此天線系統(tǒng)的高頻絕緣子如發(fā)現(xiàn)有裂痕或損壞，一律不能繼續(xù)使用，必須予以更換。因此在發(fā)射臺天線使用三四十年后，絕緣子損壞的情況就可能會出現(xiàn)，拉線絕緣子的更換工程是發(fā)射臺一項不可避免的項目。2011年1月，在對某發(fā)射頻率141 m發(fā)射塔進行技術(shù)維護時，檢查發(fā)現(xiàn)東邊第二層拉線的第四個絕緣子出現(xiàn)四條裂紋，其中兩條較為明顯的裂紋縱向已從絕緣子的頂部裂至根部，屬于嚴重破損。一旦絕緣子發(fā)生破碎，鐵塔將會出現(xiàn)較嚴重傾斜，若遇臺風可能會有倒塌的危險。根據(jù)發(fā)射天線設(shè)計資料，該塔身邊寬2 m，使用兩層高強度拉線固定，拉線直徑為39 mm鍍鋅高強度鋼絲繩，絕緣架重量約200 kg，該層拉線初拉力為8 800 kg，天線拉線施工設(shè)計總長度為144.480 m，共有8個絕緣子，絕緣子高度為1.078 m，拉線分段長度從7.706 m～23.000 m不等，鐵塔垂直度小于1厘米。由于破損絕緣子在靠近拉線頂端一側(cè)，需要高空作業(yè)，因此更換難度非常大。根據(jù)該鐵塔的具體情況和盡量減少停機時間要求，如何做到安全、高效地將破損的絕緣子更換是整項工程的重點。為此臺里與天線施工隊經(jīng)過反復(fù)研究和論證，制定了用三個50 t千斤頂頂起鐵塔以保護底座絕緣子、掛設(shè)臨時輔助拉線、放松鐵塔第二層三個方向拉線的拉力、放開要更換絕緣子的拉線靠近鐵塔進行絕緣子更換的施工方案，施工方案如圖1所示。在施工過程中，制定嚴謹?shù)氖┕し桨负兔鞔_的人員分工;三個千斤頂上頂?shù)臅r間幅度要一致，三方拉線要統(tǒng)一松緊，盡量避免鐵塔搖晃傾斜;指揮員的指揮口令和指揮手勢要清晰明確，未聽清口令或未看清指揮手勢，作業(yè)人員不得盲目行動，如發(fā)現(xiàn)問題及時通報指揮員，待問題解決后方可繼續(xù)下一步工作。在大家共同努力下，僅用了4天時間，準確、安全、順利地更換了受損絕緣子。施工完成后，經(jīng)過工程驗收組現(xiàn)場測勘，施工工藝良好，符合行業(yè)的技術(shù)規(guī)范和標準，拉線初拉力和鐵塔垂直度經(jīng)測量均滿足技術(shù)要求，工程順利完成了驗收。

圖1 施工方案示意圖

［1］李孝勖.廣播電視技術(shù)手冊第7分冊:天線［M］.北京:國防工業(yè)出版社，1995:24.

［2］林永瑜.中波天饋系統(tǒng)的維護及人身安全防護［J］.廣播與電視技術(shù)，2003，(11):79 －80.

［3］楊艾青，王潤林.簡述我區(qū)中波發(fā)射天線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與維護［J］.內(nèi)蒙古廣播與電視技術(shù)，2002(2):29－31.