湯 凱
(作者單位:新疆廣播電影電視局節(jié)目傳輸中心761臺)
在中波轉(zhuǎn)播臺的工作中,防雷問題是一項(xiàng)非常嚴(yán)重的工作,這主要是因?yàn)樵诶纂姺烹姷倪^程中很容易對中波轉(zhuǎn)播臺的設(shè)備產(chǎn)生巨大的破壞。由于中波轉(zhuǎn)播臺建在地勢非??諘绲慕纪猓偌由现胁ㄞD(zhuǎn)播臺自身的特殊性質(zhì),所以非常容易遭受雷擊的破壞,嚴(yán)重影響了中波轉(zhuǎn)播臺的正常運(yùn)行。而雷電作為自然現(xiàn)象的一種,其產(chǎn)生是無法避免的,雷電在放電的過程中會釋放巨大的能量,在瞬時放電時電流會達(dá)到一個很高的水平,這種高電流會嚴(yán)重破壞中波轉(zhuǎn)播臺的設(shè)備。所以,對于中波轉(zhuǎn)播臺來說,做好防雷保護(hù)措施是非常必要的,特別是要加強(qiáng)中波轉(zhuǎn)播臺的發(fā)射機(jī)﹑電源系統(tǒng)及機(jī)房建筑的雷電保護(hù),因?yàn)橹挥羞@樣才能夠保證中波轉(zhuǎn)播臺正常運(yùn)行。
雷云直接對建筑物或地面上的其他物體放電的現(xiàn)象稱為直擊雷。雷云放電時,引起很大的雷電流,可達(dá)幾百千安,從而產(chǎn)生極大的破壞作用。雷電流通過被雷擊物體時,產(chǎn)生大量的熱量,使物體燃燒。被擊物體內(nèi)的水分由于突然受熱,急驟膨脹,可能出現(xiàn)劈裂。所以當(dāng)雷云向地面放電時,常常發(fā)生房屋損壞﹑倒塌,引起火災(zāi),造成人畜傷亡。
雷電感應(yīng)是雷電的第二次作用,即雷電流產(chǎn)生的電磁效應(yīng)和靜電效應(yīng)作用。雷云在建筑物和架空線路上空形成很強(qiáng)的電場,在建筑物和架空線路上便會感應(yīng)出與雷云電荷相反的電荷。在雷云向其他地方放電后,云與大地之間的電場突然消失,但聚集在建筑物的頂部或架空線路上的電荷不能很快全部泄入大地,殘留下來的大量電荷,相互排斥而產(chǎn)生強(qiáng)大的能量使建筑物震裂。同時,殘留電荷形成的高電位,往往使屋內(nèi)電線﹑金屬管道和大型金屬設(shè)備產(chǎn)生放電現(xiàn)象,擊穿電氣絕緣層或引起火災(zāi)﹑爆炸。
當(dāng)雷擊發(fā)生的時候,如果雷擊作用在中波轉(zhuǎn)播臺的信號發(fā)射鐵塔上,那么就會嚴(yán)重導(dǎo)致信號發(fā)射塔附近地網(wǎng)的電位迅速升高。這樣會直接導(dǎo)致轉(zhuǎn)播臺設(shè)備的電源和設(shè)備的外殼之間的電位出現(xiàn)非常巨大的電位差值,這個電位差值會由信號發(fā)射塔的內(nèi)部通過設(shè)備的外殼向地電源傳輸,直接損壞轉(zhuǎn)播臺設(shè)備的電源,造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。
在雷擊發(fā)生的時候,如果雷擊直接作用在中波轉(zhuǎn)播臺的信號桿﹑建筑物﹑構(gòu)筑物料或者是大地和地面上,就會產(chǎn)生所謂的電磁脈沖,雷擊所產(chǎn)生的電磁脈沖會直接導(dǎo)致中波轉(zhuǎn)播臺信號系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)過電流或者過電壓的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象的出現(xiàn)將會直接對中波轉(zhuǎn)播臺信號系統(tǒng)造成嚴(yán)重破壞。
在中波轉(zhuǎn)播臺運(yùn)行的過程中,雷電浪涌大多都會導(dǎo)致中波轉(zhuǎn)播臺信號設(shè)備遭受破壞。這主要是因?yàn)橹胁ㄞD(zhuǎn)播臺的信號設(shè)備中存在很多微電子元件,一旦雷電侵?jǐn)_到這些微電子元件,就會直接導(dǎo)致雷電浪涌的出現(xiàn),從而破壞中波轉(zhuǎn)播臺的通訊電路和電源,這樣不僅僅造成了大量的財(cái)產(chǎn)損失,而且嚴(yán)重時還會威脅工作人員的人身安全。
當(dāng)中波轉(zhuǎn)播臺的高壓線﹑供電系統(tǒng)和其設(shè)備遭受雷電產(chǎn)生的沖擊波侵入時,因?yàn)槔纂姰a(chǎn)生的沖擊波的電壓比較高,信號系統(tǒng)設(shè)備不能承受這么高的電壓,這樣就會嚴(yán)重破壞中波轉(zhuǎn)播臺信號系統(tǒng),從而極大地影響了中波轉(zhuǎn)播臺信號的正常發(fā)射。
據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),新疆廣播電影電視局節(jié)目傳輸中心761臺所處地區(qū)雷暴天氣主要集中在6-8月,而且這三個月的時間里,雷暴的強(qiáng)度都比較大,還會常常會出現(xiàn)冰雹﹑暴雨等災(zāi)害性天氣,這種天氣會對中波轉(zhuǎn)播臺造成非常大的損失。因此,新疆廣播電影電視局節(jié)目傳輸中心761臺工作人員必須原有的機(jī)房設(shè)備,加強(qiáng)中波轉(zhuǎn)播臺防雷系統(tǒng)的維護(hù)和升級,從而保證中波轉(zhuǎn)播臺在雷雨天氣中能夠正常運(yùn)行。
因此,新疆廣播電影電視局節(jié)目傳輸中心761臺工作人員需要從實(shí)際出發(fā),從接閃,分流,分區(qū)防護(hù),過電壓﹑過電流保護(hù)及屏蔽等電位連接這幾個方面來采取防雷措施。所謂的接閃就是接閃器。分流則是引下線,工作人員應(yīng)注重引下線的更換和升級。而分區(qū)保護(hù)則是根據(jù)雷擊電磁脈沖的強(qiáng)弱將雷擊區(qū)域分成不同形式的防雷區(qū),并有針對性地對這些不同的防雷區(qū)進(jìn)行分區(qū)防護(hù)。屏蔽等電位連接則是從建筑物和房間外部對雷電進(jìn)行屏蔽,利用建筑物的鋼筋框架結(jié)構(gòu)把建筑物樓頂?shù)谋芾拙W(wǎng)絡(luò)﹑結(jié)構(gòu)柱﹑基礎(chǔ)內(nèi)鋼筋﹑均壓環(huán)﹑屋頂表面﹑立面金屬表面和外墻金屬門窗進(jìn)行等電位連接,從而組成一個格柵式的屏蔽體,這個屏蔽體能對雷電電磁脈沖起到一定的屏蔽作用。所謂的過電壓保護(hù)就是用2級﹑3級過電壓保護(hù)樓內(nèi)總配電﹑室內(nèi)UPS前﹑用電設(shè)備插座等電源線路;用1級﹑2級過電壓保護(hù)設(shè)備外的天饋線;過電壓保護(hù)在接線架處的中波轉(zhuǎn)播臺的信號線﹑電話線路。
對中波轉(zhuǎn)播臺的地網(wǎng)進(jìn)行升級和改造不僅能夠達(dá)到很好的防護(hù)效果,而且還能有效提高中波轉(zhuǎn)播臺節(jié)目的質(zhì)量,因此,應(yīng)該重點(diǎn)從雷擊泄流和降低地網(wǎng)電阻這兩個方面對地網(wǎng)進(jìn)行改造。在雷擊泄流方面的改造就是在原有地網(wǎng)的基礎(chǔ)上,在中波轉(zhuǎn)播臺的發(fā)射天線塔體附近增設(shè)一個復(fù)合地網(wǎng),這個復(fù)合地網(wǎng)的作用就是為發(fā)射天線塔體提供一個很好的雷電散流通道,但是這個復(fù)合地網(wǎng)并沒有降低接地的電阻,增設(shè)復(fù)合地網(wǎng)的目的就是提高雷電的泄放速度。而在地網(wǎng)電阻降低方面的改造中,最常用的方法就是利用降阻劑,雖然降阻劑在降低地網(wǎng)電阻方面的效果是無可替代的,但是降阻劑在接地體腐蝕和降阻劑穩(wěn)定性這兩個方面存在很大的問題。使用降阻劑雖然能夠在短時間內(nèi)起到降阻作用,但是降阻劑卻會嚴(yán)重腐蝕接地體,而降阻劑的效果也會隨著時間的推移而下降。另外,由于有些降阻劑中加入大量的無機(jī)鹽,所以導(dǎo)致降阻劑的降阻效果不穩(wěn)定,因?yàn)榻底鑴┲械臒o機(jī)鹽會隨著雨水而流失,從而使降阻劑失去降阻的效果。所以考慮到降阻劑所存在的問題,相關(guān)工作人員可在中波轉(zhuǎn)播臺的發(fā)射天線塔體所在的地網(wǎng)運(yùn)用換土處理法,這種方法主要是將一定比例的物理導(dǎo)鐵粉﹑吸水劑與原來地網(wǎng)的土壤進(jìn)行攪拌,這樣不僅能夠有效降低地網(wǎng)的電阻,而且還不會出現(xiàn)降阻效果降低的問題。
雷電作為自然現(xiàn)象的一種,是人類無法避免的,放電的過程中產(chǎn)生的非常大電流,嚴(yán)重破壞中波轉(zhuǎn)播臺的設(shè)備,導(dǎo)致中波轉(zhuǎn)播臺無法正常運(yùn)行。所以,對于中波轉(zhuǎn)播臺來說,應(yīng)該做好并提高發(fā)射塔﹑電源系統(tǒng)﹑機(jī)房構(gòu)筑物以及電力系統(tǒng)的防雷保護(hù),對當(dāng)今的中波轉(zhuǎn)播臺地網(wǎng)進(jìn)行改造,只有這樣才能有效防止雷擊對中波轉(zhuǎn)播臺設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p失,從而保證中波轉(zhuǎn)播臺的正常運(yùn)行。