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        中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)的防雷

        2016-02-28 05:54:45
        西部廣播電視 2016年3期
        關(guān)鍵詞:防雷中波

        劉 穎

        (作者單位:丹東廣播電視三一三臺)

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        中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)的防雷

        劉 穎

        (作者單位:丹東廣播電視三一三臺)

        摘 要:本文主要研究中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)防雷措施,介紹了雷擊現(xiàn)象及其對全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)的威脅,并提出了一些有效的防雷措施,以期能為同行提供一些參考。

        關(guān)鍵詞:中波;全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī);防雷

        防雷擊是信號發(fā)射塔需要認(rèn)真考慮的問題。發(fā)射天線因高度很高,如果四周缺少其他高大建筑物,容易遭到雷擊,系統(tǒng)在沒有防雷擊措施的情況下,極易受到破壞。中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)是一種常見發(fā)射機(jī),其天調(diào)系統(tǒng)必須采取必要的防雷措施,保障系統(tǒng)安全。

        1 雷擊現(xiàn)象

        雷電是大氣中帶大量電荷雷云的放電現(xiàn)象,場面十分壯觀,但同時也具有驚人的破壞力。雷雨季節(jié),地面空氣受熱上升,攜帶水蒸氣進(jìn)入高空,冷凝后逐漸結(jié)成小水滴,懸浮水滴密度增加就形成了雷云。水滴分裂形成的小水滴帶負(fù)電,而大水滴帶正電,負(fù)電水滴被氣流帶走,雷云逐漸分離為電性相反的兩部分,當(dāng)正電荷和負(fù)電荷積累到一定程度,電場強(qiáng)度上升到25-30kv/cm左右,超過空氣擊穿電壓,就會發(fā)生放電,產(chǎn)生電弧并發(fā)出聲音。

        現(xiàn)實中最為常見的雷是線狀雷,表現(xiàn)為樹根狀的放電閃光,除了線狀雷,還有串珠狀、球狀、帶狀等多種形式。雷電的電磁效應(yīng)、靜電釋放會對房屋建筑、樹木、工業(yè)設(shè)施、電氣設(shè)備造成嚴(yán)重的破壞。對電臺來說,信號發(fā)射機(jī)天線由于高度很高,容易成為雷擊目標(biāo)?,F(xiàn)階段,電臺應(yīng)用比較廣泛的固態(tài)中波發(fā)射機(jī)使用IRF250場效應(yīng)管模塊合成信號傳輸方式,傳輸效率很高,但是控制柵極輸入阻抗非常高,人體靜電強(qiáng)度就可能造成損壞,所以功放模塊嚴(yán)禁電火花,如果雷電擊中天調(diào)系統(tǒng),將會造成場效應(yīng)管損壞,導(dǎo)致嚴(yán)重的系統(tǒng)故障,所以對于中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)來說,防雷措施至關(guān)重要。

        2 天調(diào)系統(tǒng)防雷措施

        雷電擊中天調(diào)系統(tǒng),電流將從天線過打火隙入地。因雷擊電流十分巨大,距天調(diào)系統(tǒng)極遠(yuǎn)處才是真正的地,所以發(fā)射機(jī)將通過大電流,導(dǎo)致發(fā)射機(jī)燒損。現(xiàn)階段,過電流保護(hù)主要有降低接地電阻和接地方案優(yōu)化兩個途徑。

        2.1 電源系統(tǒng)

        為了提高發(fā)射機(jī)運行的穩(wěn)定性,采用了雙電源系統(tǒng),兩臺變壓器均應(yīng)設(shè)置在距離天線150m以外處。高壓傳輸線路距離長,直接暴露在室外易遭受雷擊,感應(yīng)雷將在線路上產(chǎn)生峰值很高的浪涌電壓,所以電源系統(tǒng)有必要設(shè)置分層防雷。

        2.1.1 變壓器高壓端

        在變壓器高壓入線上安裝一臺套閥式避雷器,泄放高壓線上雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓電流,根據(jù)當(dāng)?shù)乩讚魧嶋H情況和綜合影響設(shè)定合適的啟動電壓。

        2.1.2 出線側(cè)

        將一套真空放電壓敏避雷器接在變壓器低壓出線上,泄放高壓線路上的浪涌電壓/電流。

        2.1.3 機(jī)房配電盤

        在機(jī)房配電盤電源線上設(shè)置電源防雷器,且保證電源線兩端接地良好。配電室內(nèi)零線需設(shè)有單獨地井,將地線接在機(jī)房環(huán)形接地溝上,保證地井地溝接地電阻在2Ω以下。

        2.2 發(fā)射機(jī)自身

        全固態(tài)信號發(fā)射機(jī)和其他發(fā)射機(jī)相比,有著更好的穩(wěn)定性,更優(yōu)秀的技術(shù)指標(biāo)以及更高的傳輸效率,但是全固態(tài)信號發(fā)射機(jī)使用的場效應(yīng)管阻抗極小,人體靜電級別的電壓也會擊穿它,如果天調(diào)系統(tǒng)遭受雷擊,場效應(yīng)管可能會造成大規(guī)模損壞,出現(xiàn)節(jié)目播出故障,所以發(fā)射機(jī)自身也需要采取必要的防雷措施。

        2.2.1 避雷電路

        發(fā)射機(jī)內(nèi)部需要安裝壓敏電阻與放電管避雷電路,遭遇雷擊,放電管可能會被擊穿,但是保護(hù)了場效應(yīng)管。

        2.2.2 接地

        機(jī)房所有發(fā)射機(jī)外殼均接地,同時在發(fā)射機(jī)輸出端加裝中波饋線避雷器。

        2.3 天調(diào)系統(tǒng)

        天調(diào)系統(tǒng)高度很高,本身就是雷電容易擊中的目標(biāo),天線和調(diào)試網(wǎng)絡(luò)之間需要設(shè)置多道防線,逐級削弱雷電電壓/電流強(qiáng)度。

        2.3.1 串聯(lián)放電球

        在天線底部安裝放電球。半圓形的金屬放電球一端連接天線,一端接地,根據(jù)天調(diào)系統(tǒng)發(fā)射功率以及當(dāng)?shù)乩讚魪?qiáng)度設(shè)置兩個半球之間的間距,作為雷擊瞬間第一次泄放。

        2.3.2 并聯(lián)電感線圈

        雷電能量集中于低頻與直流,所以可以并聯(lián)微亨級電感線圈在天線下,作為天調(diào)系統(tǒng)的對地靜電放電線路。由于微亨級別電感已經(jīng)對天線阻抗產(chǎn)生了很大的影響,所以粗銅管繞制時需要留一定余量,配合短路抽頭,使用大直徑接線,盡量減小電感線圈阻抗。

        3 結(jié)語

        夏季和秋季是雷擊多發(fā)季節(jié),也是播出事故高發(fā)期,為了保證節(jié)目能播出安全,需要認(rèn)真開展天饋線系統(tǒng)的防雷工作,加強(qiáng)防雷系統(tǒng)維護(hù),定期查看放電球等防雷接地設(shè)備的工作狀態(tài),重點檢查防雷設(shè)施是否存在接觸不良等隱患,保證防雷系統(tǒng)工作正常。

        參考文獻(xiàn):

        [1]姚雨靜.全固態(tài)發(fā)射機(jī)的維護(hù)方法[J].中國傳媒科技,2013(16).

        [2]范玉梅.全固態(tài)發(fā)射機(jī)運行環(huán)境中不良因素的影響及解決措施[J].電子世界,2012(12).

        [3]邢芳蓮.全固態(tài)發(fā)射機(jī)使用和維護(hù)中的幾個問題[J].西部廣播電視,2007(5).

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