中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略分析

李軍明

摘 要：隨著信息技術(shù)在各行業(yè)中的普及應(yīng)用，其對(duì)各行業(yè)的發(fā)展帶來了較大的變化。在信息技術(shù)的支持下，廣播電視行業(yè)取得了較快的發(fā)展，特別是中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，有效地改善了新聞信息的傳播方式。但由于中波廣播發(fā)射系統(tǒng)普遍建在高處，在夏天雷雨天氣環(huán)境下受雷電影響較大，一旦發(fā)生雷擊事故，不僅會(huì)影響廣播電視節(jié)目的正常播出，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。該文從中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷的意義入手，分析了影響中波廣播的雷電類型，并進(jìn)一步對(duì)中波廣播發(fā)射臺(tái)的防雷策略進(jìn)行了具體闡述。

關(guān)鍵詞：中波廣播發(fā)射系統(tǒng);雷電類型;防雷;天線;電源

中圖分類號(hào)：TN934? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

由于雷電對(duì)于中波廣播系統(tǒng)具有較大的危害，因此防雷措施直接關(guān)系到中波廣播系統(tǒng)信息的正常發(fā)送及穩(wěn)定運(yùn)行。特別是當(dāng)前中波廣播系統(tǒng)中數(shù)字集成電路及全固態(tài)器件的大量應(yīng)用，這些器件的防雷防御能力較弱，這也導(dǎo)致全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)對(duì)于雷電浪涌的承受能力會(huì)相應(yīng)地下降，為了保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，需要進(jìn)一步強(qiáng)化具體的防雷效果，保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)行，確保廣播信號(hào)的傳遞不會(huì)在雷電影響下中斷。

1 中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷的意義

1.1 保護(hù)設(shè)備的安全

中波廣播發(fā)射臺(tái)通過防雷，可以有效地保護(hù)好設(shè)備的安全。在實(shí)際中波廣播發(fā)射臺(tái)中，設(shè)備與發(fā)射臺(tái)之間利用導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)連接，在雷電天氣下，設(shè)備容易受到雷電的影響，當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，如果沒有安全防范措施，必然會(huì)對(duì)中波發(fā)射臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)行帶來影響。因此需要應(yīng)用具體的防雷技術(shù)，可以有效地保證中波廣播發(fā)射臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.2 保證廣播信號(hào)的穩(wěn)定

中波廣播發(fā)射臺(tái)通過做好防雷措施，可以保證廣播信號(hào)的穩(wěn)定性，特別是在信號(hào)傳送過程中，一旦遇到雷電天氣，必然會(huì)導(dǎo)致信號(hào)中斷或是出現(xiàn)不連續(xù)的情況，不利于廣播信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。通過做好中波廣播發(fā)射臺(tái)的防雷工作，能夠進(jìn)一步改善這種情況，降低雷電對(duì)中波發(fā)射臺(tái)運(yùn)行的影響。

1.3 保護(hù)工作人員的安全

通常情況下中波廣播發(fā)射塔都會(huì)建在地勢(shì)較高及開闊的地帶，這也增加了雷擊的發(fā)生概率。一旦雷雨天氣下發(fā)射臺(tái)受到雷擊，則會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全隱患發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)威脅到工作人員的人身安全。因此通過采取有效的防雷措施，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員安全的有效保護(hù)。

2 影響中波廣播的雷電類型

雷電主要包括4種類型，但在中波廣播發(fā)射系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，其受到雷電危害主要來自于直擊雷和感應(yīng)雷，通過對(duì)中波天饋線和設(shè)備的入侵，從而影響中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.1 直擊雷

直擊雷產(chǎn)生的破壞力較大，雷電直接與建筑物、大地、防雷裝置及其他物體之間接觸發(fā)生猛烈放電，其所帶來的危害較大。當(dāng)直擊雷直接擊中架空輸電線時(shí)，會(huì)有高壓產(chǎn)生，導(dǎo)致線路短路事故。而且這種過壓還會(huì)以波的形式迅速向發(fā)射機(jī)房內(nèi)進(jìn)行傳播，導(dǎo)致沿線的電氣設(shè)備受到損壞，極易導(dǎo)致絕緣被擊穿，從而引發(fā)火災(zāi)，對(duì)發(fā)射臺(tái)造成嚴(yán)重的損害。

2.2 感應(yīng)雷

感應(yīng)雷發(fā)生時(shí)，可以使地面上所有物體產(chǎn)生大量的與雷云電極相反的束縛電荷，當(dāng)雷云閃擊放電后則會(huì)形成較強(qiáng)的電磁場(chǎng)，當(dāng)架空電線、發(fā)射塔、通信電纜等與閃雷相距較近，則會(huì)產(chǎn)生較高的感應(yīng)電壓，一旦沒有采取有效的防雷措施，則感應(yīng)電壓會(huì)進(jìn)入配電房及發(fā)射機(jī)房，從而給設(shè)備帶來破壞，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引發(fā)火災(zāi)。

3 中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的防雷策略

3.1 天線防雷

對(duì)于中波發(fā)射系統(tǒng)而言，采用天線防雷是最為直接的一種防雷方式。當(dāng)中波廣播發(fā)射塔受到雷擊時(shí)，可以通過減少地網(wǎng)的接地電阻或是將天線的地阻控制在較小的范圍內(nèi)，則可以將雷電流入地面，最大限度地降低流向機(jī)房的雷電流，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)射設(shè)備的有效保護(hù)。在具體針對(duì)天線防雷操作過程中，可以將避雷器安裝在發(fā)射塔的底座上，將發(fā)射塔與地面之間連接成通路。這其中要采用由黃銅做成的球狀放電器作為避雷器，有效地將雷電流導(dǎo)入地下。具體還要根據(jù)發(fā)射塔發(fā)射功率和當(dāng)?shù)貙?shí)際遭受到的雷電強(qiáng)度來確定球狀放電器的間隙距離，通常情況下間距宜設(shè)置在40 mm～80 mm。另外，還要通過降低地網(wǎng)的接地電阻，利用天線地網(wǎng)將雷電引入入地點(diǎn)，合理進(jìn)行電流接地，當(dāng)接地電阻越小的情況下，雷擊地電壓也會(huì)越小，則能夠?qū)崿F(xiàn)更好的分流。

3.2 電源防雷

在雷擊發(fā)生時(shí)，電源最易受到損壞，因此需要嚴(yán)格按照具體的操作規(guī)范要求做好電源處的防雷。對(duì)于高壓端，主要由供電部門根據(jù)安全用電要求來建立電源防雷布控點(diǎn)，特別是對(duì)于雷電發(fā)生較為頻率的區(qū)域，需要進(jìn)一步提高防雷的效果，具體需要在電源處加裝3只高頻線圈，通過這些線圈來泄露出雷電的低頻能量及感應(yīng)電荷。高壓變壓器的低壓端，避雷器需要安裝在低壓配電盤上，有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓漏過的雷電感應(yīng)電流的二次釋放，對(duì)電源進(jìn)行二次防護(hù)。對(duì)于中波廣播發(fā)射系統(tǒng)中一些重要設(shè)備，宜利用二級(jí)三相電源避雷器加裝在設(shè)備供電電源的輸入端，同時(shí)還要求電源避雷器要具備良好的接地能力，從而進(jìn)一步增強(qiáng)避雷的效果。

3.3 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷

通過合理設(shè)計(jì)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)雷電的有效攔截。具體可以通過設(shè)計(jì)石墨主電球來對(duì)雷電流進(jìn)行釋放?？梢詫⑹烹娗虬惭b在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)上，并合理調(diào)整石墨放電球的間隙，保證石墨放電柱能夠更好地發(fā)揮其放電作用。而且在放電面積不斷增加的情況下，石墨放電球的放電電壓會(huì)減少，當(dāng)天線受到雷擊時(shí)，石墨放電球會(huì)瞬間釋放電荷能量，從而達(dá)到較好的防雷效果。同時(shí)還可以通過隔直流電容設(shè)計(jì)來達(dá)到對(duì)雷電低頻能量的阻隔。雖然中波頻率隔直流電容壓降相對(duì)不大，但在伏安量選擇時(shí)還要盡量偏大一些，特別是發(fā)射機(jī)功率越大時(shí)，則要選擇越大的隔直流電容器的伏安量，這樣雷電能量能夠有效地避免由天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入發(fā)射機(jī)。另外，可以通過微亨級(jí)電感設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電低頻能量的泄流，通過將微亨級(jí)電感與天線進(jìn)行關(guān)聯(lián)，構(gòu)建一個(gè)通路，實(shí)現(xiàn)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地釋放靜電。

3.4 發(fā)射機(jī)防雷

發(fā)射機(jī)防雷措施通常從4個(gè)方面入手：一是在天調(diào)匹配網(wǎng)絡(luò)輸出端加裝石墨放電球、微亨級(jí)泄放線圈、隔直電容，并在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置移相網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)在發(fā)射機(jī)的輸出端加裝放電球。二是在發(fā)射機(jī)中采用抗雷型的輸出網(wǎng)絡(luò)。三是發(fā)生雷擊時(shí)快速（瞬時(shí)）關(guān)閉發(fā)射機(jī)（全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)這自帶此功能）。最后是在發(fā)射機(jī)的電源輸入端加裝氧化鋅壓敏器件，另外加裝避雷器。

4 結(jié)語

雷電作為十分普遍的一種自然現(xiàn)象，其會(huì)嚴(yán)重影響中波廣播發(fā)射系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在雷電天氣情況下，中波廣播發(fā)射的電流和信號(hào)會(huì)受到較大的干擾，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)中斷，導(dǎo)致廣播發(fā)射設(shè)備受損。因此對(duì)于中波廣播發(fā)射臺(tái)而言，防雷作為其工作中不可缺少的一項(xiàng)內(nèi)容，針對(duì)任何一個(gè)環(huán)節(jié)都需要做好防雷措施，確保達(dá)到較好的防雷效果。由于中波廣播發(fā)射系統(tǒng)所處位置地勢(shì)較高，這也增強(qiáng)了防雷的難度和復(fù)雜度。因此在實(shí)際針對(duì)中波廣播發(fā)射系統(tǒng)防雷工作中，需要重視先進(jìn)科學(xué)技術(shù)手段的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電流的有效阻隔，通過釋放雷電壓，以此來保證中波廣播發(fā)射系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，保證廣播發(fā)射設(shè)備的安全，從而為民眾提供高質(zhì)量的廣播電視節(jié)目。

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