李軍明
摘 要:隨著信息技術(shù)在各行業(yè)中的普及應(yīng)用,其對各行業(yè)的發(fā)展帶來了較大的變化。在信息技術(shù)的支持下,廣播電視行業(yè)取得了較快的發(fā)展,特別是中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的推廣應(yīng)用,有效地改善了新聞信息的傳播方式。但由于中波廣播發(fā)射系統(tǒng)普遍建在高處,在夏天雷雨天氣環(huán)境下受雷電影響較大,一旦發(fā)生雷擊事故,不僅會影響廣播電視節(jié)目的正常播出,嚴(yán)重時還會威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。該文從中波廣播發(fā)射臺防雷的意義入手,分析了影響中波廣播的雷電類型,并進一步對中波廣播發(fā)射臺的防雷策略進行了具體闡述。
關(guān)鍵詞:中波廣播發(fā)射系統(tǒng);雷電類型;防雷;天線;電源
中圖分類號:TN934? ? ? ? 文獻標(biāo)志碼:A
0 前言
由于雷電對于中波廣播系統(tǒng)具有較大的危害,因此防雷措施直接關(guān)系到中波廣播系統(tǒng)信息的正常發(fā)送及穩(wěn)定運行。特別是當(dāng)前中波廣播系統(tǒng)中數(shù)字集成電路及全固態(tài)器件的大量應(yīng)用,這些器件的防雷防御能力較弱,這也導(dǎo)致全固態(tài)中波發(fā)射機對于雷電浪涌的承受能力會相應(yīng)地下降,為了保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,需要進一步強化具體的防雷效果,保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運行,確保廣播信號的傳遞不會在雷電影響下中斷。
1 中波廣播發(fā)射臺防雷的意義
1.1 保護設(shè)備的安全
中波廣播發(fā)射臺通過防雷,可以有效地保護好設(shè)備的安全。在實際中波廣播發(fā)射臺中,設(shè)備與發(fā)射臺之間利用導(dǎo)線實現(xiàn)連接,在雷電天氣下,設(shè)備容易受到雷電的影響,當(dāng)雷擊發(fā)生時,如果沒有安全防范措施,必然會對中波發(fā)射臺設(shè)備的正常運行帶來影響。因此需要應(yīng)用具體的防雷技術(shù),可以有效地保證中波廣播發(fā)射臺設(shè)備的正常運轉(zhuǎn),保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)穩(wěn)定的運行。
1.2 保證廣播信號的穩(wěn)定
中波廣播發(fā)射臺通過做好防雷措施,可以保證廣播信號的穩(wěn)定性,特別是在信號傳送過程中,一旦遇到雷電天氣,必然會導(dǎo)致信號中斷或是出現(xiàn)不連續(xù)的情況,不利于廣播信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。通過做好中波廣播發(fā)射臺的防雷工作,能夠進一步改善這種情況,降低雷電對中波發(fā)射臺運行的影響。
1.3 保護工作人員的安全
通常情況下中波廣播發(fā)射塔都會建在地勢較高及開闊的地帶,這也增加了雷擊的發(fā)生概率。一旦雷雨天氣下發(fā)射臺受到雷擊,則會導(dǎo)致嚴(yán)重的安全隱患發(fā)生,嚴(yán)重時還會威脅到工作人員的人身安全。因此通過采取有效的防雷措施,可以實現(xiàn)對工作人員安全的有效保護。
2 影響中波廣播的雷電類型
雷電主要包括4種類型,但在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)運行的過程中,其受到雷電危害主要來自于直擊雷和感應(yīng)雷,通過對中波天饋線和設(shè)備的入侵,從而影響中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運行。
2.1 直擊雷
直擊雷產(chǎn)生的破壞力較大,雷電直接與建筑物、大地、防雷裝置及其他物體之間接觸發(fā)生猛烈放電,其所帶來的危害較大。當(dāng)直擊雷直接擊中架空輸電線時,會有高壓產(chǎn)生,導(dǎo)致線路短路事故。而且這種過壓還會以波的形式迅速向發(fā)射機房內(nèi)進行傳播,導(dǎo)致沿線的電氣設(shè)備受到損壞,極易導(dǎo)致絕緣被擊穿,從而引發(fā)火災(zāi),對發(fā)射臺造成嚴(yán)重的損害。
2.2 感應(yīng)雷
感應(yīng)雷發(fā)生時,可以使地面上所有物體產(chǎn)生大量的與雷云電極相反的束縛電荷,當(dāng)雷云閃擊放電后則會形成較強的電磁場,當(dāng)架空電線、發(fā)射塔、通信電纜等與閃雷相距較近,則會產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓,一旦沒有采取有效的防雷措施,則感應(yīng)電壓會進入配電房及發(fā)射機房,從而給設(shè)備帶來破壞,嚴(yán)重時還會引發(fā)火災(zāi)。
3 中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略
3.1 天線防雷
對于中波發(fā)射系統(tǒng)而言,采用天線防雷是最為直接的一種防雷方式。當(dāng)中波廣播發(fā)射塔受到雷擊時,可以通過減少地網(wǎng)的接地電阻或是將天線的地阻控制在較小的范圍內(nèi),則可以將雷電流入地面,最大限度地降低流向機房的雷電流,實現(xiàn)對發(fā)射設(shè)備的有效保護。在具體針對天線防雷操作過程中,可以將避雷器安裝在發(fā)射塔的底座上,將發(fā)射塔與地面之間連接成通路。這其中要采用由黃銅做成的球狀放電器作為避雷器,有效地將雷電流導(dǎo)入地下。具體還要根據(jù)發(fā)射塔發(fā)射功率和當(dāng)?shù)貙嶋H遭受到的雷電強度來確定球狀放電器的間隙距離,通常情況下間距宜設(shè)置在40 mm~80 mm。另外,還要通過降低地網(wǎng)的接地電阻,利用天線地網(wǎng)將雷電引入入地點,合理進行電流接地,當(dāng)接地電阻越小的情況下,雷擊地電壓也會越小,則能夠?qū)崿F(xiàn)更好的分流。
3.2 電源防雷
在雷擊發(fā)生時,電源最易受到損壞,因此需要嚴(yán)格按照具體的操作規(guī)范要求做好電源處的防雷。對于高壓端,主要由供電部門根據(jù)安全用電要求來建立電源防雷布控點,特別是對于雷電發(fā)生較為頻率的區(qū)域,需要進一步提高防雷的效果,具體需要在電源處加裝3只高頻線圈,通過這些線圈來泄露出雷電的低頻能量及感應(yīng)電荷。高壓變壓器的低壓端,避雷器需要安裝在低壓配電盤上,有效地實現(xiàn)對高壓漏過的雷電感應(yīng)電流的二次釋放,對電源進行二次防護。對于中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中一些重要設(shè)備,宜利用二級三相電源避雷器加裝在設(shè)備供電電源的輸入端,同時還要求電源避雷器要具備良好的接地能力,從而進一步增強避雷的效果。
3.3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷
通過合理設(shè)計天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷,能夠?qū)崿F(xiàn)對雷電的有效攔截。具體可以通過設(shè)計石墨主電球來對雷電流進行釋放??梢詫⑹烹娗虬惭b在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)上,并合理調(diào)整石墨放電球的間隙,保證石墨放電柱能夠更好地發(fā)揮其放電作用。而且在放電面積不斷增加的情況下,石墨放電球的放電電壓會減少,當(dāng)天線受到雷擊時,石墨放電球會瞬間釋放電荷能量,從而達到較好的防雷效果。同時還可以通過隔直流電容設(shè)計來達到對雷電低頻能量的阻隔。雖然中波頻率隔直流電容壓降相對不大,但在伏安量選擇時還要盡量偏大一些,特別是發(fā)射機功率越大時,則要選擇越大的隔直流電容器的伏安量,這樣雷電能量能夠有效地避免由天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進入發(fā)射機。另外,可以通過微亨級電感設(shè)計實現(xiàn)對雷電低頻能量的泄流,通過將微亨級電感與天線進行關(guān)聯(lián),構(gòu)建一個通路,實現(xiàn)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)對地釋放靜電。
3.4 發(fā)射機防雷
發(fā)射機防雷措施通常從4個方面入手:一是在天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)輸出端加裝石墨放電球、微亨級泄放線圈、隔直電容,并在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置移相網(wǎng)絡(luò),同時在發(fā)射機的輸出端加裝放電球。二是在發(fā)射機中采用抗雷型的輸出網(wǎng)絡(luò)。三是發(fā)生雷擊時快速(瞬時)關(guān)閉發(fā)射機(全固態(tài)中波發(fā)射機這自帶此功能)。最后是在發(fā)射機的電源輸入端加裝氧化鋅壓敏器件,另外加裝避雷器。
4 結(jié)語
雷電作為十分普遍的一種自然現(xiàn)象,其會嚴(yán)重影響中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運行。在雷電天氣情況下,中波廣播發(fā)射的電流和信號會受到較大的干擾,嚴(yán)重時還會中斷,導(dǎo)致廣播發(fā)射設(shè)備受損。因此對于中波廣播發(fā)射臺而言,防雷作為其工作中不可缺少的一項內(nèi)容,針對任何一個環(huán)節(jié)都需要做好防雷措施,確保達到較好的防雷效果。由于中波廣播發(fā)射系統(tǒng)所處位置地勢較高,這也增強了防雷的難度和復(fù)雜度。因此在實際針對中波廣播發(fā)射系統(tǒng)防雷工作中,需要重視先進科學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用,實現(xiàn)對雷電流的有效阻隔,通過釋放雷電壓,以此來保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行,保證廣播發(fā)射設(shè)備的安全,從而為民眾提供高質(zhì)量的廣播電視節(jié)目。
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