于海波

內蒙古新聞出版廣電局通遼廣播發(fā)射中心臺734臺 內蒙古 通遼市 028300

發(fā)射臺防雷技術簡述

于海波

內蒙古新聞出版廣電局通遼廣播發(fā)射中心臺734臺 內蒙古 通遼市 028300

本文對中波發(fā)射臺的防雷措施進行了分析，結合中波發(fā)射臺防雷系統(tǒng)存在的問題，提出了天調網(wǎng)絡、電源、天饋系統(tǒng)和接收天線等方面的防雷措施。

發(fā)射臺 防雷技術 分析與應用

引言

雷電是常見的一種自然現(xiàn)象，因其不可拒性，使其成為影響人們生產、生活的重要因素。一般情況下，雷電會產生閃電與雷鳴。隨著生活水平的不斷提高，雷電給社會生活帶來的安全問題得到了越來越多的關注，因此，運用科學技術降低雷擊安全事故尤為必要。發(fā)射臺的防雷措施主要是通過對防雷系統(tǒng)的建設與改善來提高其安全系數(shù)與可靠性。在本文中，筆者將通過對其的分析來探究發(fā)射臺的防雷措施。

1 防雷措施分析

在發(fā)射裝備中安裝阻斷電流的電容器，其容量需要維持在1000～300PF之間。同時，該裝備需要具備較好的抗壓能力，確保因雷電產生的電流能夠被阻斷在外部環(huán)境中，達到較好的防護效果。

在天線的底部安裝半球型的防護設備，使鐵塔與地面之間處于連接狀態(tài)。沒有雷電天氣出現(xiàn)的時候，可以讓設備處于關閉狀態(tài)，不會對設備的正常運轉產生影響；當雷電產生的時候，若鐵塔被擊中，電流可以通過這兩個半球形的防雷設備，將電流轉移到地面的土壤中，起到保護的功能。

建筑物的高度越高被雷電擊中可能性越大，因此，需要在較高的建筑物頂端設置避雷針。當雷電產生的時候，如果匯集了大量的電荷，能夠借助于避雷針來降低帶電云層的帶電量。但云層中的電荷較多時，避雷針成為導體，連接電流和地面，形成一條道路，把云層中出現(xiàn)的電流直接流向地面，避免了雷電引發(fā)的災害。

2 防雷系統(tǒng)存在問題分析

對防雷系統(tǒng)進行優(yōu)化升級時，需要針對其存在的問題進行解決，保障發(fā)射臺得以正常運行。對其存在的問題進行分析，主要包括：

（1）隨著科技的發(fā)展，防雷系統(tǒng)需要提高科技含量更好地滿足使用需求。防雷技術需要將最新的技術應用于臺站建設，更好地解決雷電問題。

（2）放電球的防雷效果沒有充分發(fā)揮。放電球的種類較多，不同種類的放電球效果也會不一樣，放電球之間的放電間距沒有一個準確值，影響放電球的防雷效果。

（3）工作人員的工作不足，導致對發(fā)射臺的監(jiān)察力度不夠，存在疏于防范的現(xiàn)象，亟需提高工作人員的職業(yè)素質和道德操守。

3 防雷相關技術

3.1 天調網(wǎng)絡的防雷技術

因天調電線自身存在的特殊性，在對其選擇時，需要有所針對。

（1）隔直流電容：隔直流電容在中波頻率上，壓降變化不大，控制在安全范圍之內，因而，隔直流電容是一個很好的選擇。在選擇的過程中，應選擇伏安量較大的。隔直流電容能夠有效防止雷電進入發(fā)射機，當發(fā)射機輸出功率變大，其所需要的伏安量也會隨之變大。為了適應這樣的變化和更好地進行防雷，使用伏安量較大的隔直流電容是最佳選擇。

（2）石墨放電球具有良好的導電性，利用其進行防雷，可以在很短的時間內發(fā)揮作用。石墨放電球的電壓會隨著面積的減小而增加，因此會在瞬間進行放電，從而起到防雷的作用。石墨放電球還能對天調電線的間隙進行調整，雖然占用面積小，但作用很大。

（3）微亨級電感的應用。微亨級電感采用的是放電原理，即將接收到的雷電進行釋放。它是通過多個并聯(lián)天線，將接收到的雷電以靜電的方式通過設置好的電路傳輸給地面，將雷電分解掉，從而實現(xiàn)防雷的作用。

3.2 電源的防雷技術

電源防雷作為發(fā)射臺進行防雷活動的重點環(huán)節(jié)，其本身的開展難度較大，是防雷設計中的重要環(huán)節(jié)。電源與發(fā)射臺的其它部件產生聯(lián)系，一旦受損修復難度較大。如果不及時修復，使得其他部分的受損程度增大。因此，一定要做好電源的防雷工作。要配備專門的人員進行電源的監(jiān)控與維修，并制定合理嚴謹?shù)姆览状胧话銜僧數(shù)氐碾娏Σ块T完成。作為發(fā)射臺的管理者，應當調派工作人員，配合當?shù)仉娏Σ块T來完成任務。變壓器位置的設定應從安全角度出發(fā)，設立相應的防雷設備，變壓器以及防雷設備的安裝都應當嚴格按照相關規(guī)定進行。高頻線圈、低壓配電盤周圍避雷針和ZGB系列避雷器的安裝都是對電源的多重保護。防雷設備的安裝能有效地起到預防作用。對電源及安裝設備需要進行定期的檢查，從根本上杜絕意外的發(fā)生。

在高壓變壓器的高壓端和低壓端都必須有可靠的防雷措施，高壓端的防雷設備需要由供電部門安裝。在高壓端的三相電分別裝上高壓避雷器，在雷電較強的地區(qū)還應加裝3只高頻線圈，增強避雷效果。在低壓配電盤輸入端上裝ZGB系列的1級三相電源避雷器，將從高壓變壓器中漏過的殘余感應雷進一步泄放，對整個設備進行二次保護。每一部發(fā)射機的電源輸入口處需要安裝一個2級三相電源避雷器，確保發(fā)射機的安全。電源避雷器的接地一定要良好，否則避雷作用會大打折扣。

3.3 天饋系統(tǒng)的防雷技術

天線通常設置在較高的水平環(huán)節(jié)中，其附近有較多的建筑物，因此容易引得雷電。當雷擊產生的時候，天線易遭到嚴重破壞，對發(fā)射機產生影響。為了解決這一問題，需要進行接地處理，確保雷擊能量能夠最大程度進入地面，降低雷電流量。接地處理需要做到：（1）減少地網(wǎng)接地電阻，天線地網(wǎng)是為射頻信號提供回路和為雷電提供通暢的入地點。地阻越小，雷擊地電壓越小，為了降低地電位差必須只有一個接地點，機房也必須要集中接地。（2）設置石墨打火隙裝置，除天線基部安裝放電球外，在天調室需要接入一只石墨放電裝置，其間隙可根據(jù)實際工作電壓大小適當調節(jié)。其原理是在放電隙接地線上（通常用金屬桿），穿套40 只～50只磁環(huán)。發(fā)射機正常工作時，它不起任何作用，但當天線受雷擊拉弧短路，發(fā)射機保護動作發(fā)生之前，可以提高發(fā)射機的短路阻抗，從而保護發(fā)射機。雷電的主要能量是直流和低頻，因此石墨放電裝置不影響雷電的入地通路。（3）對微亨級電感線圈的運用，讓雷電的能量可以被集中處理。在天線的下方設置電感線圈，可以為天線網(wǎng)絡提供一個良好的靜電線路，提高感抗性。同時，線徑較粗，有利于雷電的能量入地。但需注意的是微亨級電感會直接影響天線的阻抗，應作為天線匹配網(wǎng)絡的一部分考慮。同時，為雷電提供靜電泄放通路，線圈導線的直徑盡可能地粗些。（4）安裝隔直流電容器?？紤]到天線受雷擊時，還有一部分能量會經饋線進入發(fā)射機，需要安裝隔直流電容器進行防護。在中波頻率上隔直流電容器不會產生過大的壓降，電容的容量一般選擇在1000pf～2000pf。當然，發(fā)射機輸出功率越大，電容選用的伏安量也應越大。（5）安裝移相網(wǎng)絡。為了有效地防止雷擊對發(fā)射機的損壞，必須保證在鐵塔基部短路時，發(fā)射機出口處也是短路狀態(tài)。根據(jù)長線理論，要做到這一點就必須使這兩點的相位差為180°的整數(shù)倍，從發(fā)射機到絡，隔直電容器，套入放電隙地線中磁環(huán)和微亨級電感在內的各元件，都會有一定的相移引入。綜合后的相移通常和π的整數(shù)倍有出入，為了把相移補償?shù)溅械恼麛?shù)倍，通常要安裝移相網(wǎng)絡保證發(fā)射機安全運行。

3.4 接收天線的防雷技術

雷擊對發(fā)射臺的影響存在差異化，一些發(fā)射臺因地理位置不同，所受的雷電影響不同。一般中縱位置受到破壞作為明顯。在靜電感應與電磁感應的雙重壓力下，這些部位受到的壓力就會變大，會對發(fā)射臺產生影響，或進一步影響其他部位。嚴重的情況下會直接損害地面的發(fā)射設備或者是機電設備，造成更大程度與更大面積上的損壞。因此，應對地面設置避免雷擊的防護措施。例如，在發(fā)射塔的底部設置避雷針等避雷設施，材質最好選用黃銅。因為，地面的避雷最好的方式就是將受到雷擊的電流引向地面分解掉，黃銅就是最合適的材料，并且要使避雷設施成球狀才能發(fā)揮更好的功用。更重要的一點是，應該注意接收天線的地阻問題，在保證接收天線正常工作的情況下，將接收天線的地阻控制在一個較小的范圍內。在受到雷擊的情況下，可以最大程度地消散電流，減少接收裝置受到的損壞。同時，還可以提高接收裝置的中波輻射頻率，更好地發(fā)揮發(fā)射臺的作用。

結束語

雷電會對人們的日常生活產生影響，加強對其的防范十分必要。利用現(xiàn)代科技防雷，需要針對其特征做具體分析，以此來提高防雷工作水平，切實地發(fā)揮防雷設備的功能。

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審稿人：嚴志剛 內蒙古新聞出版廣電局包頭廣播發(fā)射中心臺 正高級工程師

責任編輯：王學敏

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