高強度絕緣繩在中短波天線架設維護中的運用分析

國家廣播電視總局六〇二臺 馮愛明

本文將簡要介紹帶電作業絕緣繩，同時介紹一種適用于中短波天線架設維護的高強度絕緣繩，通過了解中短波天線，指出中短波當中高強度絕緣繩的使用思路，以期為有關人員提供可靠參考。

如今，我國中短波天線所用吊裝、固定天線的材料主要是高頻瓷結合鋼絲繩，而我國高頻瓷廠商的生產以及供貨等水平越來越低，這使得有關部門必須及時找到合適的產品將中短波天線發射臺相應高頻瓷替代。本文所列舉的產品，無論從使用的經驗、性能還是相應的檢測結果來看，都能滿足以上需求。

1 帶電作業絕緣繩

所謂帶電作業絕緣繩，即在直流、交流不同電壓等級相應電氣設施展開帶電工作的一類有絕緣性質的繩索。帶電作業絕緣繩的主要類型有：

（1）按照材料劃分：合成纖維型以及天然纖維型；（2）按照電氣性能劃分：防潮型以及常規式；（3）按照機械強度劃分：高強度以及常規強度類型；（4）按照工藝劃分：交織、編織以及絞制式。

使用絕緣繩時應該明確：（1）明確絕緣繩破損、受損或者斷裂與否；（2）明確絕緣繩霉變、受潮與否；（3）明確拉力下降與否。一旦存在以上問題，就應展開相應的拉力試驗，從而避免出現安全問題。

本文選用的產品機械強度較高，和直徑相同鋼絲繩相比，其擁有2倍的強度，然而輕了約85%。同時，該產品溫差反復性、耐用性、耐紫外線的輻射以及耐海水與化學藥劑等的強度也比鋼絲繩高。此產品所用材質質量較高，材質基本會被運用到消防繩、防彈衣以及安全帽等領域當中。除此之外，此類產品柔韌性、絕緣性以及抗拉性較高，因此在國外，大部分功率較大中短波天線也會應用此類產品，并將其用作短波天線的振子拉線以及中波塔拉繩。

該產品便于生產，在絕緣繩兩頭套好防水膠管套以及連接頭，并且運用相應工具去除繩兩端的保護套，將長度去除后按照相應制作的需求加以明確，打散裸露繩心，盡量保證其均勻，繼而在繩心的中心安插安裝銷，繼而利用相應工具將安裝銷打緊，于連接頭之上套好防水膠管，即順利制作好了高強度絕緣繩。做好繩索后應對其展開拉力實驗，合格便可正式應用。

2 中短波天線介紹

2.1 中波天線

如今最為常見的天線便是中波天線，主要包含了自立式以及桅桿式這兩種中波天線。詳細來看：

2.1.1 自立式天線

此類天線主要應用了拋物線型的塔型，這是因為其可以對材料的性能進行有效運用，同時各塔腳的底部都會連接地基基礎與帶絕緣子底座。對于中波天線來說，絕緣底座極為關鍵，其強度較大，能夠隔絕大地和塔身的高頻信號。相比于桅桿式，此類天線有著較小的占地面積，且擁有美觀的造型，并且用熱鍍鋅對塔身進行防腐。

2.1.2 桅桿式天線

此類天線截面通常為三角形，為了便于架設、運輸，設計塔節有4-5m的長度。借助螺栓與法蘭盤連接塔節。此類天線的拉線通常是鍍鋅鋼絲繩，而若想防止發射方向受到鋼絲繩相應感應電流二次輻射所影響，就應借助絕緣子來分開拉線。一般桅桿式天線有著極為簡單的結構以及規整的塔節，加工方便，切有著相對較低的造價。我國大范圍應用此類天線的主要原因在于其工藝簡便，投入較少；然而因為其桅桿相對較高，因此在對大功率和低頻的信號進行發射的時候，應該將天線籠裝設到塔身之外，以便加大底部的壓力，這便會使絕緣子相應投入加大。除此之外，當地面和拉線有約45°的角度時能夠得到較為良好的受力，所以總體來看，桅桿式天線有較大占地面積。特別是在當今城市化發展進程加快，可用土地資源、費用都不斷提升的新形勢下，我國如今對此類天線的應用逐漸減少。

2.2 短波天線

在1-30MHz（短波波段）范圍內作用的接收或者發射天線即短波天線。根據不同傳輸途徑，可以將短波傳輸換分成2類：①天波，即經由電離層進行反射的短波，因為電離層會受到太陽活動所干擾，因此若利用此方式進行傳輸，會使波長強弱在太陽活動過程中出現改變；②地波，即緊貼地表進行傳輸的短波，此類傳輸模式將受到電導率以及介電常數等干擾而受損。通常海水有較大電導率以及相對介電常數，因此其受損更低。短波通信和電纜、衛星以及光纖等通信方式不同，其無需中繼站，所以當今擁有越來越廣泛的應用。

當前短波天線擁有較多樣式，而應用最為廣泛的即魚骨形、對稱、菱形、同相水平、T型、倍波以及角型等天線。相比于長波天線，當前的短波天線擁有較寬的通頻、較大有效高度、較高增益、較大輻射電阻、較高效率以及較好的方向性。

某部門發射臺所用應用了同相水平的短波天線，這是由于此類天線能夠被有效應用到米波警戒雷達、短波干線通信以及廣播等領域當中。此類天線將借助較多半波振子或者全波振子（均屬于對稱振子），于矩形面當中展開平行排列，各層擁有0.5λ0層間距以及0.5λ0列間距。其中，任何兩層相鄰振子均由兩條線展開交叉式的連接，這對每一層振子的同相饋電都很有利。分別在最底層借助列分配日饋線自左向右連接每一組的兩列振子，隨后分別借助列分配饋線來連接成對的兩組振子，繼而組成一條與接收機或者發射機相連的主饋線，通常擁有8列、4列或者2列，其中需要注意的是，連接分配饋線的時候，必須確保其對稱性，從而確保能夠向所有振子展開同相饋電。每一列的每一層振子都擁有等幅的電流。與此同時，同相的水平天線都屬于定向式的天線，倘若無需考慮地面產生的影響，此時邊射的方向擁有最大輻射，而陣面垂直以及水平向點尺寸將決定俯仰以及方位平面的方向，即Dλ=D/λ，其中λ是波長，D是實際尺寸，而如果Dλ逐漸變大，相應主瓣將越來越窄。等所有振子擁有等幅的電流時，半功率以及零功率相應寬度即51°/Dλ以及115°/Dλ。方位平面的方向圖不會受到平坦地面的干擾。

2.3 天線維護

2.3.1 中波維護

對塔桅上拉繩初拉力進行檢驗，確保其與設計相符。對塔桅的架構進行檢查，特別是對其連接螺栓的松動狀況、開焊以及斷裂等問題進行著重檢査。檢查塔桅的絕緣架與拉繩，對受損、被腐蝕拉繩、構件以及螺栓等進行及時更換。檢查饋線系統。對地錨進行抽查，及時防腐，并更換受嚴重腐蝕的地錨桿。

2.3.2 短波維護

對天線幕進行全方位檢査，檢查、大修其絕緣子。檢查天線幕的饋電點。檢查天線振子的主要連接點。檢查天線振子的八字線與尾繩。檢查天線對應的下引線。及時防腐處理鋼構件。對天線的支持物進行全方位檢查，著重對塔桅的垂直度進行仔細測量。涂油保護拉繩的螺旋扣。對塔桅的結構進行檢查，對其進行防腐處理。對相應地錨桿展開抽查并做好防腐工作。對鐵塔的拉繩進行檢査。

3 中短波當中高強度絕緣繩的使用思路

3.1 替代鋼絞線

若干鋼絲經由絞合所形成的線即鋼絞線，主要包含了鍍鋅、預應力以及無粘結的鋼絞線。結合實際需求增加碳鋼表面的涂環氧樹脂、鍍鋅層、鍍銅層或者包鋁層等。張拉鋼絞線相應預應力的時候，千斤頂以及錨具會包裹其大部分外露的部分，且不可直接將線張拉伸長量測量出來，因此可以借助對張拉千斤頂對應活塞行程對鋼絞線張拉伸長量加以運算，然而相應的也要把線的張拉全程錨塞的回縮量減去。在通常情況下，應確保鋼絞線有總牽引力4倍-6倍承載力。搭配蛋形的絕緣子來運用鋼絞線，保持2-4m的身位。對吊線進行制作的時候，大部分時候將會應用許多的蛋形絕緣子以及身子，另外完成連接時，一般其尺寸都會存在一定偏差，此時可借助旋轉扣來調節偏差。然而完成制作的吊線較重，易發生銹蝕現象，切不方便運輸。

相較于鋼絞線，高強度絕緣繩更輕，擁有更高耐高溫性、防腐性以及抗拉性，便于制作，每條吊線上僅需連接頭2個；除此之外，高強度絕緣繩也具備較高的絕緣性能，所以如今有關部門會選用高強度絕緣繩來取代傳統的鋼絞線。

3.2 替代鋼絲繩

絕緣件和鋼絲繩經由連接組成常規中波拉線，一般制作不超過26mm直徑拉線的時候，主要用編插，同時應將絕緣蛋放到中間；在制作超過28mm直徑拉線的時候，因為此時拉線有較大荷載與直徑，應該對合金錨固頭進行澆鑄，然而此過程極其復雜。有效連接絕緣件以及拉線，盡管能得到較強絕緣性以及強度，然而相應拉線過重，運輸、搬運不方便；當鋼絲繩和高強度絕緣繩直徑相同，后者比前者擁有超過2倍的抗拉性能，同時質量輕約85%，其絕緣性更強，同時此類繩索便于制作，便于運輸與后續安裝。因此有關部門逐漸應用高強度絕緣繩替代絕緣件以及鋼絲繩。

3.3 運用于中短波饋線

在中短波的饋線當中，有關部門如今利用高強度絕緣繩對原有的棒型絕緣子進行取代，如此可以避免饋線因絕緣子發生斷裂問題而受損；同時高強度絕緣繩自身絕緣性以及抗拉性比原有的棒型絕緣子更強，在架設中短波的饋線過程中有良好效果。

3.4 利于維修

原有短波天線幕的絕緣極易發生斷裂問題，從而損壞天線幕。而高強度絕緣繩的應用能夠使以上問題得以被有效處理，并且能夠防止高頻打火現象的出現，進而能夠將天線幕的常見問題有效解決。

3.5 天線垂度降低

相較于傳統鋼絞線，高強度絕緣繩的材質更輕，在短波天線幕當中應用高強度絕緣繩來取代原有鋼絞線，不僅能夠使總體重量下降，還能使天線的垂度下降，這對確保鐵塔自身垂直度極為有利。

結論：總體而言，有關部門應結合相應設計需求規范制作高強度絕緣繩，并且實現工廠化的制作與加工，隨后按照順序來標注完成的絕緣繩。在進行架設安裝等工作的時候，工作人員僅需根據圖紙的相應要求對圖紙進行解讀，隨即根據順序對繩索進行運用，這對天線安裝架設極為有利，也能省下較多時間以及鋼絞線編插、連接、下料以及綁扎等操作，確保連接過程中尺寸上的偏差變小，另外還能使一些絕緣子被省下，而進行組裝的時候，僅需連接天線振子以及高強度絕緣繩，就能順利假設相應的天線幕。