賀勇

摘 要 中國(guó)現(xiàn)代的科技較為發(fā)達(dá)，在中波廣播發(fā)射方面幾乎實(shí)現(xiàn)全面的固態(tài)化，然而全固態(tài)的發(fā)射機(jī)在防雷方面不如電子管的發(fā)射機(jī)，特別容易引起雷電事故的發(fā)生，進(jìn)而使發(fā)射機(jī)出現(xiàn)過(guò)流或是過(guò)荷的現(xiàn)象，損壞設(shè)備，因此需要對(duì)于天調(diào)網(wǎng)絡(luò)自身的防雷能力予以加強(qiáng)。正因如此，本文對(duì)于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷對(duì)策進(jìn)行分析探討工作。

關(guān)鍵詞 全固態(tài)；中波發(fā)射機(jī)；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)；防雷對(duì)策

中圖分類號(hào) TN93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）186-0029-02

現(xiàn)價(jià)段中全固態(tài)發(fā)射機(jī)DX、PDM已經(jīng)代替了以前的電子管發(fā)射機(jī)，在中國(guó)基本已經(jīng)完成了中波廣播發(fā)射機(jī)的全固態(tài)化，盡管這一項(xiàng)科技取得一定的進(jìn)步，但是隨之而來(lái)的也存在一定的新問(wèn)題。主要原因在于全固態(tài)的發(fā)射機(jī)抗雷擊的能力遠(yuǎn)不如電子管設(shè)備，受雷擊影響產(chǎn)生的電流較易出現(xiàn)設(shè)備損壞的現(xiàn)象，并且在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)的設(shè)備損壞不能夠及時(shí)進(jìn)行搶修，由此可見(jiàn)防雷措施至關(guān)重要。

1 關(guān)于雷電與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)以及做好防雷措施的原因

1.1 對(duì)于雷電的闡述

雷電是由于大氣中存在帶電荷的雷云出現(xiàn)發(fā)電作用而產(chǎn)生的，這是一種自然現(xiàn)象。雷電存在于雷云放電即是在云層之間產(chǎn)生，但也存在與云層與大地之間相互作用而產(chǎn)生的雷電，這種雷被人們稱為落地雷。落地雷產(chǎn)生的強(qiáng)大雷電流可以高達(dá)數(shù)百KA，其放電的溫度高達(dá)20 000℃，可以使發(fā)生雷電周圍空氣在最短的時(shí)間里產(chǎn)生膨脹的效應(yīng)，并且產(chǎn)生閃光與聲響。雷電的產(chǎn)生主要是利用電磁效應(yīng)或是靜電效應(yīng)再或是直接的雷擊對(duì)于周邊的房屋建筑，電氣設(shè)施等造成損壞。

1.2 關(guān)于天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的基本概述

因?yàn)橹胁◤V播自身的波長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)，使天線振子精在制作中會(huì)出現(xiàn)一定的困難，也正因如此，才借助于電容與電感器件做好天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗變換工作。實(shí)際上中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)主要是指中波發(fā)射機(jī)的輸出端口與天線之間的進(jìn)行阻抗匹配轉(zhuǎn)換電路，使中波發(fā)射機(jī)的射頻信號(hào)被有效輸出，利用天調(diào)網(wǎng)絡(luò)做好阻抗匹配變換的工作，再順利通過(guò)天線發(fā)射信號(hào)，相反則容易發(fā)生天線輸出效率低與反射大的情況。而且天調(diào)網(wǎng)絡(luò)在發(fā)射機(jī)中屬于末梢網(wǎng)絡(luò)，但是由于無(wú)功功率變大，較容易出現(xiàn)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性，設(shè)備的損耗增加，不利于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定工作。

1.3 對(duì)于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)做好防雷措施的主要原因

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生雷擊時(shí)，會(huì)出現(xiàn)超強(qiáng)電流流向中波發(fā)射機(jī)，破壞其正常的運(yùn)行，甚至可以瞬間燒毀發(fā)射機(jī)的線路，損壞發(fā)射機(jī)設(shè)備。因?yàn)榘l(fā)射機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行與設(shè)備，線路有著密不可分的關(guān)系，因此當(dāng)設(shè)備受到雷電攻擊時(shí)，發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)也不能正常運(yùn)行，系統(tǒng)內(nèi)部的設(shè)備也有可能會(huì)遭受破壞，因此必須對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)做好防雷措施。

2 針對(duì)天線的防雷措施

一般情況下，天線是較高的建筑物，在雷雨天氣里，特別容易發(fā)生雷擊現(xiàn)象，若不對(duì)天線做好雷電防護(hù)措施，在發(fā)生雷擊現(xiàn)象時(shí)，雷電的電流會(huì)沿著天線經(jīng)打火隙進(jìn)入大地，致使全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)設(shè)備發(fā)生損壞，若雷擊放電的電流是1 000A，接地電阻為5Ω，此時(shí)塔基地電位會(huì)升高至5kV，距離它不遠(yuǎn)處的地理位置是真正的地電位，會(huì)把一個(gè)極大的電流直接引入發(fā)射機(jī)，破壞發(fā)射機(jī)，因此需要才有以下兩種方式減少流入發(fā)射機(jī)的電流。第一，做好接地工作，電阻越小，產(chǎn)生的分流也會(huì)越小，因此需要保證唯一的接地點(diǎn)，而機(jī)房的設(shè)置也需要集中接地。第二，降低地網(wǎng)地電阻，天線地網(wǎng)可以為雷電提供入地的通路，也可以為射頻信號(hào)提供順暢的回路。

3 針對(duì)全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的網(wǎng)絡(luò)防雷措施

大氣中產(chǎn)生的雷電自身帶有較強(qiáng)的電力能量，同時(shí)帶有較大的破壞力，基于此對(duì)于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的網(wǎng)絡(luò)需要采用多道防雷措施。

3.1 安裝石墨打火隙裝置

在全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的天線幾步安裝放點(diǎn)球，與此同時(shí)應(yīng)該在調(diào)配室內(nèi)安裝石墨打火隙裝置，在較大程度上降低因天線基座受到雷擊而發(fā)生的放電電壓的變化。當(dāng)放電電壓的變化減小時(shí)，能夠防止發(fā)射機(jī)的功率放大器中采用的半導(dǎo)體器件被破壞，同時(shí)也有助于減少因?yàn)榘l(fā)射機(jī)在進(jìn)行保護(hù)之前因?yàn)樽陨磔敵龅墓β蕟?wèn)題而發(fā)生的放電現(xiàn)象的次數(shù)。一般放電隙接地線由金屬桿制成，因此需要穿套45～55只磁環(huán)，在發(fā)射機(jī)能夠正常運(yùn)行時(shí)，磁環(huán)不產(chǎn)生任何作用，然而在天線因遭受雷擊發(fā)生拉弧短路現(xiàn)象時(shí)，在發(fā)射機(jī)保護(hù)動(dòng)作產(chǎn)生之前，有助于提高其自身的短路阻抗，對(duì)于發(fā)射機(jī)起到保護(hù)作用。由于雷電的關(guān)鍵能量是低頻與直流，因此它不會(huì)影響到雷電的入地通路。

3.2 安裝隔直電容器CO

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的天線較容易受自然天氣中的雷電天氣的影響，發(fā)生雷擊現(xiàn)象時(shí)，電量會(huì)經(jīng)過(guò)饋線的作用下回饋給發(fā)射機(jī)，由此可見(jiàn)需要對(duì)于發(fā)射機(jī)上加設(shè)一道有效的保護(hù)裝置。CO的容量一般是確定與1000～2000PF的范圍內(nèi)，這在中波頻率上可以有效防止發(fā)生大幅度的壓降現(xiàn)象，并且隔直電容器CO應(yīng)該適當(dāng)加大伏安量，隔直電容器CO的伏安量與發(fā)射機(jī)的輸出功率之間應(yīng)該是成正比例關(guān)系，即發(fā)射機(jī)的輸出功率變大時(shí)，隔直電容器CO的伏安量會(huì)隨之變大；發(fā)射機(jī)的輸出功率變小時(shí)，隔直電容器CO的伏安量會(huì)隨之變小。

3.3 設(shè)置移相網(wǎng)絡(luò)

全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的鐵塔基部遭受雷擊時(shí)，特別容易發(fā)生負(fù)載短路的現(xiàn)象，因此為了防止因雷擊現(xiàn)象而對(duì)于功放管造成的不利影響，應(yīng)該在基塔出現(xiàn)短路時(shí)，使全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的出口端也呈現(xiàn)出短路的現(xiàn)狀?；陂L(zhǎng)線理論，實(shí)現(xiàn)上述效果，需要保證基塔與全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的出端口兩點(diǎn)之間的相位差是180？，從全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)開(kāi)始直至塔基，這一系列的過(guò)程中涉及到的隔直電容器CO、高頻濾波器與微亨級(jí)的電感線圈LO等部件，需要在不同程度上引入相移問(wèn)題。在進(jìn)行綜合處理后，得到的相移結(jié)果一般適合π的整數(shù)之間有一定的誤差，因此為對(duì)相移做好補(bǔ)償，需要把相移變成π的整數(shù)倍，現(xiàn)階段比較常見(jiàn)的方法是對(duì)于移相網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置，并且不會(huì)影響天饋線之間的阻抗匹配。

3.4 采用微亨級(jí)的電感線圈LO

運(yùn)用微亨級(jí)的電感線圈LO連接天線與大地，取代以往使用的毫亨級(jí)靜電泄放線圈。電感線圈的主要材質(zhì)是利用粗銅管的材質(zhì)制作形成。加之因?yàn)榇咒摴鼙容^短，所以其自身的電阻可以不計(jì)入計(jì)算。在全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)遭受雷擊時(shí)，雷電中的部分能量可以利用微亨級(jí)的電感線圈LO進(jìn)入大地。在實(shí)際的采用微亨級(jí)的電感線圈LO時(shí)，需要進(jìn)行全方面的考慮，結(jié)合電感線圈LO會(huì)對(duì)天線阻抗造成的影響，在計(jì)算阻抗時(shí)，需要把天線阻抗與電感線圈LO看成一個(gè)有機(jī)的整體，利用串并公示計(jì)算出新的阻抗。

4 結(jié)論

對(duì)于全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的防雷措施不能夠僅依靠于防雷技術(shù)的使用，雷電的危害與天調(diào)網(wǎng)絡(luò)有直接聯(lián)系，天調(diào)網(wǎng)絡(luò)又與全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的工作質(zhì)量效率相關(guān)，因此需要對(duì)于天調(diào)做好防雷措施，而且落實(shí)好全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷措施對(duì)于發(fā)射機(jī)工作的安全性有重要意義。

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