陳 穎
(作者單位:遼寧省廣播電視傳輸發射中心零三三臺)
中波廣播發射臺防雷保護技術
陳 穎
(作者單位:遼寧省廣播電視傳輸發射中心零三三臺)
摘 要:雷電是由于大氣中帶有電荷的雷云放電而產生的一種現象。雷電放電的位置并不是固定不變的,它有時會在云層與大地之間,有時會在云層之間,同時其產生的電流也非常高。一般情況下,中波廣播發射臺位于比較高的地方,雷雨天氣容易遭受雷擊。因此,如何做好防雷保護措施,保證各類廣播節目的正常播出已經成為當前亟需解決的重要問題之一。基于此,本文就中波廣播發射臺的防雷保護技術進行了分析,以促進防雷技術水平的提升。
關鍵詞:中播廣播;發射臺;防雷保護;技術
中波廣播發射臺由于發射設備具有的特殊性,一般都處于比較高的位置,同時周圍沒有任何建筑。在這樣的環境下,一旦遇到雷雨天氣,便很容易遭受雷擊,嚴重影響中播廣播發射臺的安全正常運行。因此,必須要做好防雷措施,否則不僅會造成發射設備的損壞,而且還無法保證廣播節目的正常播出,嚴重者甚至還會帶來巨大的經濟損失。
雷電的類型主要分為直擊雷、雷電波、感應雷三種。直擊雷指雷電對于各種電力裝備和地面突出物進行直接放電,它含有巨大的電流量,電壓可高達數百萬伏,這種電流通過擊中物體進入地面。在實際中,直擊雷一般是通過發射臺的天線進行入侵。雷電波指輸出架空線被雷擊中的時候,會產生沖擊波,這種沖擊波具有高電位,會沿著不同的方向快速傳播。在一般情況下,其傳播的速度為150 m/s左右,同時會形成干擾源,對廣播節目的播放效果產生嚴重的影響。感應雷指在靜電感應或電場感應的作用下,雷電經過擊中物變為主導放電,并在金屬物的表面產生非常高的電壓。感應雷主要分為兩種,即電網感應雷和傳輸電纜感應雷。其中電網感應雷一般是通過電網對廣播發射臺的電源對發射裝備產生破壞,而傳輸電纜感應雷主要是通過傳輸電纜對特點連接的元器件進行破壞。
在實際中,對中波廣播發射臺產生損害最大且最多的便是直擊雷,雷擊概率最高的是感應雷。從目前來看,我國大部分中播廣播發射臺采用的天線都是垂直振子單桅桿拉線,這可以提高底部的絕緣效果,連接發射臺底部與天調網絡。其中天調網絡一般是以塔底為中心,在與地面相距0.9 m的土層中鋪設相應的輻射狀銅網。同時根據中播廣播發射臺自身的特點與性質,將防雷重心放在了天調網絡與天線底部的地方,在這兩處采取防雷保護措施,可以對發射臺的發射裝備起到重要的防雷保護作用。
2.1 發射天線的防雷保護技術
我國大部分中播廣播發射臺采用的信號一般是通過調頻或衛星進行接收的,但隨著我國科學技術以及廣電事業的發展,光纖傳輸信號已經被廣泛運用到中波廣播發射中。而在采用調頻接收或衛星接收信號的過程中,特別是在雷雨天氣的環境下,一定要對接收點做好防雷保護措施。為了在最大程度上確保發射裝置不會被雷擊中,可以建立一系列避雷系統。在一般情況下,都會采用單只避雷針保護的措施,其保護范圍如圖1所示。同時,在避雷針與接地線連接的過程中,應該采用獨立走線法,這樣不僅可以降低信號的干擾,還
可以將電阻控制在最小的范圍內。此外,還可以在接收天線周圍的高層建筑物的頂端或發射臺上安裝避雷針,也可以起到避雷的效果。

圖1 單只避雷針的保護范圍
2.2 接收天線的防雷保護技術
當中波廣播發射臺受到雷擊的時候,建筑物每個部位的電位都會有所不同,其中縱向點位梯度較大,在靜電感應和電磁感應的雙重作用下,產生的高位電壓會對某些設備產生反擊過電壓。因此,應將接收天線的地阻控制在一個較小的范圍內,這樣不僅可以提高中波的輻射率,而且還能夠在出現雷擊時消散電流,減少流向機房的電流,在最大程度上避免發射設備受到雷擊而產生損害。同時,還可以在發射塔的底部設置避雷器,讓地面與發射塔相連。但需要注意的一點是避雷器的材質一定要采用黃銅,其形狀必須呈球狀,這樣可以在發射臺受到雷擊的時候,將電流引入地面,起到避雷的作用。
2.3 天調網絡的防雷保護技術
在天調網絡中,采取的防雷措施多種多樣,但是最常見的防雷措施主要有以下3種:第一,微亨級的電感,它主要是通過并聯天線,形成對地釋放靜電的通路;第二,石墨放電球,它具有良好的放電功能,并能對間隙進行合理調整,石墨放電球的電壓與面積成反比,隨著面積的減少而增加,一旦受到雷擊,能瞬間放電,起到防雷作用;第三,隔直流電容,在中波頻率中,隔直流電容的壓降不會產生很大的變化,一般在1000~2000 PF的范圍內,但其伏安量應該選擇偏大的,這主要是由于隔直流電容可以有效防止雷電進入發射機中,當發射機的輸出功率越大,所需的伏安量也會加大,因此,隔直流電容應該選擇比較大的伏安量。
為了充分保證中波廣播發射臺的安全正常運行,必須做好防雷措施,降低雷電的雷擊現象,減少對發射設備的破壞,從而保證各類廣播節目的正常播出。
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