中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略分析

齊春楊

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局五二三臺(tái)）

中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略分析

齊春楊

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局五二三臺(tái)）

雷電現(xiàn)象的產(chǎn)生是由于云層中正、負(fù)電荷相互放電，是自然界的一種常見(jiàn)現(xiàn)象。雷電在給人們帶來(lái)充足雨水的同時(shí)，也對(duì)人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)一定的危害。雷電形成的高強(qiáng)電流可擊毀各種電子電氣設(shè)備，造成樓房或生產(chǎn)設(shè)備的火災(zāi)和爆炸。在信息傳播過(guò)程中，中波廣播發(fā)射系統(tǒng)主要通過(guò)電磁波的方式實(shí)現(xiàn)信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸，比較容易受到雷電現(xiàn)象的影響。為了降低中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的雷電災(zāi)害，日常生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都要做好防雷措施和準(zhǔn)備工作。本文從雷電的種類(lèi)特點(diǎn)及對(duì)中波發(fā)射系統(tǒng)的危害、我國(guó)中波發(fā)射系統(tǒng)的防雷現(xiàn)狀以及我國(guó)中波發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略三個(gè)方面，對(duì)中波發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略進(jìn)行分析，希望對(duì)以后的相關(guān)課題研究有借鑒意義。

中波廣播；發(fā)射系統(tǒng)；防雷策略；分析

雷電現(xiàn)象是大氣中帶正負(fù)電荷的云層相互放電，其中伴有電磁效應(yīng)以及高達(dá)數(shù)百千安培電流。中波廣播發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射塔的位置較高，天線(xiàn)往往處于高空，其不可避免會(huì)受到雷電的干擾。作為雷電事故高發(fā)行業(yè)，中波廣播發(fā)射系統(tǒng)在新聞信息傳播中要嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防雷的施工和操作，以確保系統(tǒng)安全正常運(yùn)行。本文從雷電的種類(lèi)特點(diǎn)及對(duì)中波發(fā)射系統(tǒng)的危害、我國(guó)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)防雷的現(xiàn)狀、中波廣播發(fā)射系統(tǒng)防雷措施等三方面入手，探討了中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略，希望能對(duì)相關(guān)課題的研究有所幫助。

1　雷電的種類(lèi)特點(diǎn)及對(duì)中波發(fā)射系統(tǒng)的危害

1.1直擊雷

直擊雷，顧名思義就是指雷電對(duì)地面的受力物體直接放電，這種雷電現(xiàn)象所攜帶的電流很強(qiáng)，對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)或其他各種電力設(shè)備的危害最大。直擊雷的電壓很高，最高能達(dá)到百萬(wàn)伏左右，電流也很強(qiáng)，一般會(huì)形成幾百千安培的電流，這種電流能使房屋建筑與工業(yè)設(shè)備爆炸、燒毀。如果直擊雷侵入發(fā)射天線(xiàn)，就會(huì)對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)造成電波干擾。

1.2感應(yīng)雷

感應(yīng)雷是由于電場(chǎng)感應(yīng)或靜電感應(yīng)而形成，分為電網(wǎng)感應(yīng)雷和傳輸電纜感應(yīng)雷兩種。雷電擊中物體時(shí)，金屬體的表面就會(huì)產(chǎn)生非常高的電壓并伴隨發(fā)生放電現(xiàn)象。這種雷電最易導(dǎo)致雷擊，其是造成雷電事故及損失的重要原因。感應(yīng)雷電對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的影響非常大，能損壞保險(xiǎn)絲、熔斷器、變壓器等電子元器件，通過(guò)電網(wǎng)破壞與電網(wǎng)連接的廣播發(fā)射裝備的電源，有時(shí)還會(huì)燒壞集成電路。

1.3雷電波

雷電波是感應(yīng)雷擊中物體時(shí)釋放的不同方向傳播的沖擊波，傳播速度約有150m/s。這種電波在散播的時(shí)候，會(huì)干擾廣播電視節(jié)目的播放，影響觀(guān)眾收看的效果。

2　我國(guó)中波發(fā)射系統(tǒng)防雷現(xiàn)狀

我國(guó)大部分廣播臺(tái)都采取了一定的防雷手段，主要通過(guò)在天線(xiàn)底部安裝放電裝置進(jìn)行天線(xiàn)防雷，或是通過(guò)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)對(duì)發(fā)射機(jī)防雷。中波廣播發(fā)射系統(tǒng)天線(xiàn)防雷措施主要以輻射狀的銅網(wǎng)作為地網(wǎng)，將天線(xiàn)與其底部絕緣，經(jīng)饋線(xiàn)、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)與鐵塔底部連接，形成天線(xiàn)、饋線(xiàn)、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)和地網(wǎng)，這種方式能有效減少大地電流的損耗，增強(qiáng)天線(xiàn)整體的防雷效果。發(fā)射機(jī)防雷采用末級(jí)射頻功率模塊合成的方式輸出，做好防止靜電的措施，因?yàn)閺V播發(fā)射臺(tái)在雷雨天氣容易受到雷擊損害，微小的靜電也會(huì)對(duì)發(fā)射機(jī)造成不同程度的破壞。一旦發(fā)射機(jī)被破壞，極易導(dǎo)致電磁波信號(hào)中斷，嚴(yán)重時(shí)可造成電視節(jié)目停播。

目前，我國(guó)大部分中波發(fā)射機(jī)系統(tǒng)都采取了防雷措施，但是在雷電頻發(fā)地區(qū)仍難免受到雷擊的損害。除了要做好發(fā)射機(jī)的防雷措施之外，還要做好接受天線(xiàn)防雷、電源防雷、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷等措施。

3　中波發(fā)射系統(tǒng)防雷策略分析

3.1接收天線(xiàn)防雷措施

中波發(fā)射系統(tǒng)中的天線(xiàn)位于發(fā)射臺(tái)最高處，受雷擊損害的機(jī)率較大，因此，如何保護(hù)好天線(xiàn)是中波廣播發(fā)射系統(tǒng)維護(hù)工作中的重點(diǎn)任務(wù)。地阻越小，雷擊的電壓也越小，分流效果越好。天線(xiàn)防雷的措施主要有以下兩個(gè)方面。一方面，將避雷裝置安裝在發(fā)射塔底座，使發(fā)射塔和地面形成通路，最好保證安裝的避雷針是黃銅類(lèi)的材質(zhì)，其能有效增加雷擊的強(qiáng)度。另外，還要合理設(shè)置避雷針的長(zhǎng)度和距離，以達(dá)到最佳防雷效果為目標(biāo)；另一方面，保證中波發(fā)射系統(tǒng)地網(wǎng)有較低的接地電阻，遭受雷擊時(shí)能迅速轉(zhuǎn)移相應(yīng)的雷擊電流。

3.2電源防雷措施

電源處如果受到雷擊的傷害，造成的損失將不可挽回。電源處防雷必須嚴(yán)格按照安全用電規(guī)范來(lái)執(zhí)行，由供電部門(mén)專(zhuān)業(yè)人員操作，做好高壓變壓器高壓和低壓端的防雷工作。首先，對(duì)高壓端電源的工作狀態(tài)進(jìn)行分析研究，建立全面的電源防雷布控點(diǎn)，根據(jù)雷電現(xiàn)象頻繁的程度，加裝不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的避雷器，要確保嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝。其次，電源避雷器的接地能力非常關(guān)鍵，在一些環(huán)境比較特殊的地區(qū)，很容易受到雷擊天氣的影響。在這種情況下，為防止中波發(fā)射系統(tǒng)在工作過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，必須按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)供電電源輸入端加裝二級(jí)三相電源避雷器。通過(guò)這種方式增強(qiáng)發(fā)射系統(tǒng)的接地功能，線(xiàn)圈可以及時(shí)將雷電產(chǎn)生的電流釋放出去，避免發(fā)射機(jī)故障的發(fā)生，有利于降低發(fā)射機(jī)運(yùn)行的成本。

3.3天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷設(shè)計(jì)，主要有以下幾種措施。一是利用石墨放電球釋放雷電中的電流，其不僅能釋放電流，而且會(huì)隨著面積的增長(zhǎng)而降低放電電壓；二是隔直流電容設(shè)計(jì)，其可以有效阻斷雷電所產(chǎn)生的低頻能量，避免其流入發(fā)射系統(tǒng)?？蛇x取容量更大的電容器，避免發(fā)射機(jī)輸出功率較大，增加發(fā)射機(jī)本身的壓力；三是微亨級(jí)的電感設(shè)計(jì)，通過(guò)其與天線(xiàn)并聯(lián)形成通路電路，促使天調(diào)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地釋放靜電；四是采用感應(yīng)線(xiàn)圈進(jìn)行放電，通過(guò)感應(yīng)線(xiàn)圈泄露低頻電量，從而降低雷電能量，并對(duì)感應(yīng)電荷進(jìn)行釋放。此外，還有匹配網(wǎng)絡(luò)防雷措施，可以形成一個(gè)隔直電容和一個(gè)對(duì)地電感，實(shí)現(xiàn)雙重防雷，可以有效攔截雷電。

3.4發(fā)射機(jī)防雷

發(fā)射機(jī)防雷措施主要有兩方面。一是注意避雷針的安裝位置，一般情況下，避雷針要安裝在建筑物頂端，還要在機(jī)房周?chē)惭b避雷網(wǎng)帶。變壓器外殼與低壓端中性點(diǎn)進(jìn)行可靠接地，可在發(fā)射機(jī)附近挖一定標(biāo)準(zhǔn)的地線(xiàn)坑，引出銅帶，將其與發(fā)射機(jī)各機(jī)柜接地線(xiàn)進(jìn)行可靠連接；二是提高發(fā)射機(jī)自我保護(hù)操作的反應(yīng)和速度，這就需要對(duì)發(fā)射機(jī)安裝靈敏的感應(yīng)裝置，設(shè)置一定的雷擊范圍，使發(fā)射機(jī)能夠智能化保護(hù)，達(dá)到防雷的效果。為防止設(shè)備損壞，在發(fā)射機(jī)上安裝感應(yīng)裝置時(shí)，要確保被雷擊時(shí)能迅速開(kāi)啟自我保護(hù)模式，自動(dòng)切斷電源；三是采用先進(jìn)的防雷材料，在發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)上采用抗雷擊型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。另外，安裝時(shí)要注意控制好發(fā)射機(jī)內(nèi)部電纜和電源電纜、音頻電纜、射頻電纜之間的距離。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，中波廣播發(fā)射系統(tǒng)在工作過(guò)程中，受雷電等災(zāi)害天氣的破壞較為明顯，電波、信號(hào)受干擾甚至中斷的情況時(shí)有發(fā)生。廣播行業(yè)在面對(duì)這種情況時(shí)，預(yù)防雷擊危害是一項(xiàng)不可避免的復(fù)雜而困難的工程，必須做好每一個(gè)環(huán)節(jié)的防雷工作。我們要總結(jié)雷電對(duì)廣播干擾的因素和受破壞的具體原因，探索出多樣化、科技化的手段，采取科學(xué)合理的防雷策略方法，以確保中波廣播發(fā)射系統(tǒng)能正常運(yùn)行，保障廣播發(fā)送信號(hào)的質(zhì)量。尤其在雷雨季節(jié)，雷電事故頻發(fā)，如有異常，應(yīng)該及時(shí)采取正確的處理措施。中波發(fā)射系統(tǒng)相關(guān)工作人員必須在平時(shí)增強(qiáng)科學(xué)防范雷擊危害的思想意識(shí)，雷擊事故發(fā)生后要及時(shí)總結(jié)原因，建立應(yīng)急預(yù)案機(jī)制，避免雷擊危害造成更大的損失。

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