中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)的防雷

劉 穎

（作者單位：丹東廣播電視三一三臺(tái)）

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中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)的防雷

劉 穎

（作者單位：丹東廣播電視三一三臺(tái)）

摘 要：本文主要研究中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)防雷措施，介紹了雷擊現(xiàn)象及其對(duì)全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)的威脅，并提出了一些有效的防雷措施，以期能為同行提供一些參考。

關(guān)鍵詞：中波；全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)；防雷

防雷擊是信號(hào)發(fā)射塔需要認(rèn)真考慮的問題。發(fā)射天線因高度很高，如果四周缺少其他高大建筑物，容易遭到雷擊，系統(tǒng)在沒有防雷擊措施的情況下，極易受到破壞。中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)是一種常見發(fā)射機(jī)，其天調(diào)系統(tǒng)必須采取必要的防雷措施，保障系統(tǒng)安全。

1 雷擊現(xiàn)象

雷電是大氣中帶大量電荷雷云的放電現(xiàn)象，場面十分壯觀，但同時(shí)也具有驚人的破壞力。雷雨季節(jié)，地面空氣受熱上升，攜帶水蒸氣進(jìn)入高空，冷凝后逐漸結(jié)成小水滴，懸浮水滴密度增加就形成了雷云。水滴分裂形成的小水滴帶負(fù)電，而大水滴帶正電，負(fù)電水滴被氣流帶走，雷云逐漸分離為電性相反的兩部分，當(dāng)正電荷和負(fù)電荷積累到一定程度，電場強(qiáng)度上升到25-30kv/cm左右，超過空氣擊穿電壓，就會(huì)發(fā)生放電，產(chǎn)生電弧并發(fā)出聲音。

現(xiàn)實(shí)中最為常見的雷是線狀雷，表現(xiàn)為樹根狀的放電閃光，除了線狀雷，還有串珠狀、球狀、帶狀等多種形式。雷電的電磁效應(yīng)、靜電釋放會(huì)對(duì)房屋建筑、樹木、工業(yè)設(shè)施、電氣設(shè)備造成嚴(yán)重的破壞。對(duì)電臺(tái)來說，信號(hào)發(fā)射機(jī)天線由于高度很高，容易成為雷擊目標(biāo)?，F(xiàn)階段，電臺(tái)應(yīng)用比較廣泛的固態(tài)中波發(fā)射機(jī)使用IRF250場效應(yīng)管模塊合成信號(hào)傳輸方式，傳輸效率很高，但是控制柵極輸入阻抗非常高，人體靜電強(qiáng)度就可能造成損壞，所以功放模塊嚴(yán)禁電火花，如果雷電擊中天調(diào)系統(tǒng)，將會(huì)造成場效應(yīng)管損壞，導(dǎo)致嚴(yán)重的系統(tǒng)故障，所以對(duì)于中波全固態(tài)廣播發(fā)射機(jī)天調(diào)系統(tǒng)來說，防雷措施至關(guān)重要。

2 天調(diào)系統(tǒng)防雷措施

雷電擊中天調(diào)系統(tǒng)，電流將從天線過打火隙入地。因雷擊電流十分巨大，距天調(diào)系統(tǒng)極遠(yuǎn)處才是真正的地，所以發(fā)射機(jī)將通過大電流，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)燒損?，F(xiàn)階段，過電流保護(hù)主要有降低接地電阻和接地方案優(yōu)化兩個(gè)途徑。

2.1 電源系統(tǒng)

為了提高發(fā)射機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，采用了雙電源系統(tǒng)，兩臺(tái)變壓器均應(yīng)設(shè)置在距離天線150m以外處。高壓傳輸線路距離長，直接暴露在室外易遭受雷擊，感應(yīng)雷將在線路上產(chǎn)生峰值很高的浪涌電壓，所以電源系統(tǒng)有必要設(shè)置分層防雷。

2.1.1 變壓器高壓端

在變壓器高壓入線上安裝一臺(tái)套閥式避雷器，泄放高壓線上雷擊產(chǎn)生的浪涌電壓電流，根據(jù)當(dāng)?shù)乩讚魧?shí)際情況和綜合影響設(shè)定合適的啟動(dòng)電壓。

2.1.2 出線側(cè)

將一套真空放電壓敏避雷器接在變壓器低壓出線上，泄放高壓線路上的浪涌電壓/電流。

2.1.3 機(jī)房配電盤

在機(jī)房配電盤電源線上設(shè)置電源防雷器，且保證電源線兩端接地良好。配電室內(nèi)零線需設(shè)有單獨(dú)地井，將地線接在機(jī)房環(huán)形接地溝上，保證地井地溝接地電阻在2Ω以下。

2.2 發(fā)射機(jī)自身

全固態(tài)信號(hào)發(fā)射機(jī)和其他發(fā)射機(jī)相比，有著更好的穩(wěn)定性，更優(yōu)秀的技術(shù)指標(biāo)以及更高的傳輸效率，但是全固態(tài)信號(hào)發(fā)射機(jī)使用的場效應(yīng)管阻抗極小，人體靜電級(jí)別的電壓也會(huì)擊穿它，如果天調(diào)系統(tǒng)遭受雷擊，場效應(yīng)管可能會(huì)造成大規(guī)模損壞，出現(xiàn)節(jié)目播出故障，所以發(fā)射機(jī)自身也需要采取必要的防雷措施。

2.2.1 避雷電路

發(fā)射機(jī)內(nèi)部需要安裝壓敏電阻與放電管避雷電路，遭遇雷擊，放電管可能會(huì)被擊穿，但是保護(hù)了場效應(yīng)管。

2.2.2 接地

機(jī)房所有發(fā)射機(jī)外殼均接地，同時(shí)在發(fā)射機(jī)輸出端加裝中波饋線避雷器。

2.3 天調(diào)系統(tǒng)

天調(diào)系統(tǒng)高度很高，本身就是雷電容易擊中的目標(biāo)，天線和調(diào)試網(wǎng)絡(luò)之間需要設(shè)置多道防線，逐級(jí)削弱雷電電壓/電流強(qiáng)度。

2.3.1 串聯(lián)放電球

在天線底部安裝放電球。半圓形的金屬放電球一端連接天線，一端接地，根據(jù)天調(diào)系統(tǒng)發(fā)射功率以及當(dāng)?shù)乩讚魪?qiáng)度設(shè)置兩個(gè)半球之間的間距，作為雷擊瞬間第一次泄放。

2.3.2 并聯(lián)電感線圈

雷電能量集中于低頻與直流，所以可以并聯(lián)微亨級(jí)電感線圈在天線下，作為天調(diào)系統(tǒng)的對(duì)地靜電放電線路。由于微亨級(jí)別電感已經(jīng)對(duì)天線阻抗產(chǎn)生了很大的影響，所以粗銅管繞制時(shí)需要留一定余量，配合短路抽頭，使用大直徑接線，盡量減小電感線圈阻抗。

3 結(jié)語

夏季和秋季是雷擊多發(fā)季節(jié)，也是播出事故高發(fā)期，為了保證節(jié)目能播出安全，需要認(rèn)真開展天饋線系統(tǒng)的防雷工作，加強(qiáng)防雷系統(tǒng)維護(hù)，定期查看放電球等防雷接地設(shè)備的工作狀態(tài)，重點(diǎn)檢查防雷設(shè)施是否存在接觸不良等隱患，保證防雷系統(tǒng)工作正常。

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