中波發射臺天線地網的維護

曾江川

（江西省吉安802臺，江西 吉安 343000）

0 引 言

近年來，隨著信息技術的日漸成熟，新設備、高集成以及大功率模塊在廣播電視領域得到了廣泛應用，有效促進了中波廣播的蓬勃發展與進步。在社會生活領域，信息傳播與廣播媒介之間存在著不可分割的關系，廣播媒介的快速發展在很大程度上帶動了信息傳播的現代化。在中波發射臺的運行過程中，地網的建設與維護將是影響廣播的關鍵性因素，只有保障了地網構建的科學性和合理性，才能夠從根本上提升地網在中波發射臺運行中的作用，避免電波傳播受到各種因素的干擾。

1 中波天線地網與發射效率之間的關系

將式（1）中的Rm和|J2|展開，可以得到以下公式：

式中，σ和μ分別代表大地電導率和導磁率，Iy表示的是集膚深度層徑向電流，a、y、y1如圖1所示。由積分式（2）可得，地損耗與電導率之間呈現出反向變化的關系，地損耗隨著電導率的逐步增多而減小[4]。由于存在趨膚效應，使得集膚深度層也就是地表層的電導率是影響電波傳播的最大因素。

圖1 近塔地面損耗功率的面積分

為有效解決地面有限介質的衰減問題，中波天線在具體的應用過程中，當處于特定范圍時，均采用的是鋪銅線地網的方式。這種鋪設方式大大提升了地面波回波的電導率指標，將發射地損耗控制在相對合理的范圍內，使得發射效率能夠滿足相應的標準與要求。當地網鋪設作業結束且投入使用后，地網范圍內的地損耗功率為大地集膚深度平面上考慮大地導納及地網導納之后的單位面積損耗功率。

2 中波天線地網的維護

2.1 中波天線地網斷損的探測

中波電網中包含的扎頭與焊點數量非常大，甚至高達上千個。在具體的運行過程中，每個扎頭和焊點都與天線發射的效率緊密聯系。中波地網在埋入地下以后將會成為永久性的隱蔽工程，后續的維護與檢修極為困難，即使是專業人員也難以在短時間內判定故障點和故障類型，這是當下中波地網中存在的普遍問題。因此，在當前的發展條件下，對地網斷損處的準確探查是重點研究問題。如果中波電線運行時存在傳音電纜斷線和絕緣受損的問題，一般可以應用電纜探位儀來查找和探測相應的故障點，通過掌握各個位置的電氣特性可有效獲得相應的故障信息。電纜探位儀在電纜斷線等各類故障中具有良好的應用效果，也可將其用于排查中波天線地網斷損點故障。在具體的故障排查中，可以應用QTQ-02C型光電纜探測器準確探測電纜、光纜以及金屬管線的路由與埋深情況，進而進行相應故障的定位與處理。在實際的探測過程中，電纜探測器包含了多種技術參數輸出阻抗，為保障探測結果的準確性，需有效分析各個參數，并結合中波發射臺天線地網的具體情況，保障各個參數設置的合理性。

2.2 中波天線地網斷損探測實例

將電纜維護中與地網斷損最為接近的探測案例作為分析案例。電纜接鉛皮探位符合以下原理，在振蕩器啟動后產生400 Hz的音頻信號，該音頻信號兩端分別連接被測電纜鉛皮和地氣棒，且地氣棒與電纜間維持大概10 m左右的距離。在實際的探測作業開始時，400 Hz音頻信號的傳輸依次經歷電纜鉛皮、大地傳導以及地氣棒，而且隨著信號的傳輸，在電纜周圍勢必會同步形成同樣的交變磁場。此磁場會隨著信號的傳輸逐步穿透大地被傳至地面，地面探頭線圈在接收到磁場信號后，相應的信號接收與處理模塊會立即進行相應信號的分析與處理，并最終顯示在表頭。這種信號傳輸與顯示往往在距離電纜末端地面5 km的地方結束[5]。

在上述探測原理下可以實現對地網斷損的探測，并有效保障了探測結果的可靠性與準確性，對地網斷損的識別與處理具有重要的指導價值。具體探測過程中包含的流程相對較多，主要包括以下內容。首先在底座基礎的四周位置處挖露銅匯流條，將120根幅射銅線的始端與銅匯流條波流。其次若中波發射臺天線屬于多塔定向天線，如等距兩塔地網輻射的遠端回路，需先探測有鄰塔方向的地網線，盡量以兩天線元等距位置的銅線作為探測依據，使兩相鄰輻射線可以在遠端范圍內形成特定的導線回路。在探測時，連接振蕩器的輸出端和相鄰射線的始端，如果兩線都不存在任何問題，那么可以直接與振蕩器形成回路，且阻抗小。如果在探測時存在地網線斷損的情況，那么阻抗勢必加大。要想克服此時的不利條件，有關人員就需要根據具體情況對振蕩器的輸出阻抗進行微調整與優化，檢查輸出幅度的指示表頭，結合阻抗的變化判斷地網斷線故障的類型和位置等。為了避免在地網檢測時出現漏檢的情況，一般要在輻射線末端位置用探頭監聽探測信號是否存在，是否異常，監督檢查全過程。保留一條振蕩信號線和另一條相鄰輻射線加以可靠連接，通過這種交替進行的方式，來掌握斷損故障發生的具體位置，確保保障定位的精確性。再次將振蕩器輸出兩端分別與被測地網線始端和接地棒連接。最后結合地網線檢測的具體情況，配置與之相匹配的振蕩器輸出阻抗，保障在配置狀態下輸出的擺幅最大。在被測輻射地網線用探頭開展遠端探測，在沒有接收到信號的位置下放探頭，并將其順著輻射方向再次延伸2～3 m的距離，此處就是斷損點的具體位置。探頭延伸長度存在著一定的差異性，一般需結合現場的土質條件來確定。

2.3 加強對天線的保護

中波發射臺天線地網的維護過程中，除了要進行地網的維護，還需要加強對天線的保護。一般情況下，在中波發射臺的運行過程中，天線始終暴露于大自然狀態下，受到季節變化、自然變遷以及其他各種因素的影響，如有害物質的侵蝕會造成塔體的銹蝕、老化以及損壞現象。因此，在日常的維護工作中，為了保持天線的正常使用，相關人員必須要加強對天線的保護與維護，避免出現各種的事故。

天線維護工作主要從電器維護和結構維護的角度進行。電器維護主要是調整阻抗匹配，通過調整測量饋線與天線之間的匹配，來提升天線的輸出功率，保障饋線的高效性與安全性。具體的調整實施過程中，需將高頻電橋放在調配室內饋線窗中端，測量這種情況下匹配網絡的輸入阻抗，如果所測得的輸入阻抗與饋線的特性阻抗不一致，則需要對天線的網絡元件加以必要的調整，直到輸入阻抗與饋線的特性阻抗相同方可結束。在維護過程中，需測量絕緣電阻。中波天線在運行時，由于塔體本身為帶電體，因此只有當塔體與大地之間的絕緣性符合要求時，發射機才能夠維持穩定安全的運行狀態。

對結構方面的維護工作而言，與對地網的保護有著極高的相似性。在中波發射臺建成投入使用的1～3年，專業的檢修與維護人員需定期檢查，重點放在結構上連接螺栓的松緊度、塔身垂直度以及基度下沉等。隨后每5～7年，都需要對塔身及其拉線開展全面檢查，對塔身的垂直度與拉線張力加以測量與調整。如果在檢查維護的過程中發現地錨存在嚴重的銹蝕現象，且鋼絲繩存在斷線情況時，則需要根據銹蝕和斷線的嚴重程度進行維修與更換。由于塔身所處的環境條件存在一定的變化，因此在實際的維護工作中需要加強對塔身環境的檢查，如果發現塔身存在漆皮脫落和銹蝕情況，那么要立即開展除銹刷漆處理。定期檢查調配元件是否存在發熱和損壞情況，及時加以除塵處理，定期做好對底座絕緣子的清潔工作，保障其完好性。此外，對地網完整性的檢查也極為重要，必須要保障地網的完整性。

2.4 加強監督與檢查

中波發射臺天線電網的檢查工作相對復雜，技術難度相對較高，在檢查與維護工作中往往包含了諸多的工作內容。日常的監督與檢查工作對于維護極為重要，通過監督與檢查，相關人員要做好相應的記錄，并將這些記錄作為后續維護工作的重要參考。參與中波發射臺天線地網維護的相關人員要具備極高的電網保護意識，及時監查和維護電網的破損情況，檢查惡劣環境狀態下避雷裝置是否能夠發揮其作用。在中波發射臺天線地網的布設過程中，相應位置不允許種植根系繁密的植物，否則植物根系的過快生長可能會導致地網的破損。此外，在天線地網所處地段也不允許進行土方挖掘與施工作業，避免對地網的正常運行產生一定的干擾，相關人員在開展維護作業的過程中，必須要嚴格遵守相應的規范與要求。

3 結 論

中波發射臺天線地網在使用時極易受到各種因素的干擾。為了避免出現各種運行故障，有關人員在中波發射臺天線地網使用時必須做好相應的維護工作。通過相應的故障探測技術識別潛在的威脅與隱患，通過相應的維護手段及時解決中波發射臺天線地網的問題，從而保持良好的信號傳輸速率。