淺析中波發(fā)射臺防雷電干擾的措施

桑東蘭周

摘 要： 中波發(fā)射臺的重要影響因素之一就是雷電。本文圍繞中波發(fā)射臺防雷電干擾實施的措施展開討論，為加強中波發(fā)射臺保護提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞： 中波發(fā)射臺;雷電;侵害途徑;防雷措施

現(xiàn)階段各地在傳輸和接收廣播電視信號過程中，廣泛使用中波發(fā)射臺，并且將中波發(fā)射臺架設(shè)在較高的位置。但是在較高的位置極易受到雷電的侵襲，包括直接雷擊、感應(yīng)雷擊、電磁脈沖以及地電反應(yīng)，一旦中波發(fā)射臺遭受到雷電的打擊，發(fā)射臺內(nèi)部電壓不斷升高，在電壓作用下產(chǎn)生大量的電流，導(dǎo)致中波發(fā)射臺無法運行的同時，還會威脅到工作人員的生命健康。

1 雷電的侵害途徑

1.1 直接雷擊

直接雷擊是雷電侵害最常見的途徑之一，直接雷擊產(chǎn)生的雷電會直接作用在中波發(fā)射臺，使中波發(fā)射臺內(nèi)部出現(xiàn)各種效應(yīng)，包括電效應(yīng)、熱效應(yīng)以及機械效應(yīng)，在各種效應(yīng)相互作用下，不僅使中波發(fā)射臺內(nèi)部的設(shè)備無法正常的運行，還侵害到廣播電視系統(tǒng)內(nèi)其他電子設(shè)備，如音頻工作站、編輯電腦、調(diào)音臺以及播出前端設(shè)備等。

1.2 感應(yīng)雷擊

在形成雷電過程中，云層會向地面放電，放電期間與近距離的導(dǎo)體建立導(dǎo)電關(guān)系，此時出現(xiàn)靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)統(tǒng)稱為感應(yīng)雷擊。相比于直接雷擊，感應(yīng)雷擊打擊中波發(fā)射臺頻率較高，一旦與中波發(fā)射臺建立串聯(lián)的電路，感應(yīng)電機會直接作用在電子設(shè)備上，并且在作用電子設(shè)備的同時，產(chǎn)生的電壓會傳輸至較遠的區(qū)域，導(dǎo)致雷擊范圍不斷擴大，產(chǎn)生持續(xù)的效應(yīng)，破壞更多的電子設(shè)備。

1.3 電磁脈沖

中波發(fā)射塔受到雷擊后，在短時間內(nèi)產(chǎn)生較高的電流，電流進入到高峰值狀態(tài)時，會在受雷擊的中波發(fā)射臺周圍產(chǎn)生變電磁場，中波發(fā)射臺內(nèi)的電子設(shè)備在變電磁場內(nèi)，由于變電磁場產(chǎn)生的電磁波作用在電子設(shè)備上，此時受到瞬間高頻電壓的影響，電子設(shè)備全部燒毀。

1.4 地電位反應(yīng)

目前在建筑上都會架設(shè)防雷擊設(shè)備，受到雷擊的作用，可以直接轉(zhuǎn)移雷擊，但是在電壓轉(zhuǎn)移過程中，在接地點產(chǎn)生電阻，此時會出現(xiàn)地電位雷擊，建筑物以及中波發(fā)射臺，仍會遭到雷電的打擊，造成電子設(shè)備的損壞。

2 中波發(fā)射臺具體的防雷措施

2.1 接地的防雷措施

接地防雷措施是保護中波發(fā)射臺防雷擊重要的方法，在接地結(jié)構(gòu)內(nèi)配置的電阻，會有效抑制雷電產(chǎn)生的電擊效應(yīng)，從而提高中波發(fā)射臺抗雷擊能力。在架設(shè)接地防雷系統(tǒng)過程中，根據(jù)實際情況選用多樣化的防雷方法，在架設(shè)防雷系統(tǒng)時，應(yīng)遵循共同接地，或者主線獨立接地的原則。在防雷電系統(tǒng)長期的運行過程中，發(fā)現(xiàn)獨立接地具備較高防雷電能力，與共同接地作為防雷電系統(tǒng)，可以降低雷電對中波發(fā)射臺的破壞。共同接地技術(shù)應(yīng)用在中波發(fā)射臺防雷電系統(tǒng)中，使防雷電系統(tǒng)更加完善，根據(jù)防雷電系統(tǒng)運行要求，工作人員應(yīng)按照規(guī)范在標(biāo)準(zhǔn)化的流程中檢測接地系統(tǒng)，檢測內(nèi)容包括電阻、接地性能等，保證防雷電系統(tǒng)正常的運行。

2.2 電源的防雷措施

（1）供電線路上的防雷。使用隔離變電器作為機房內(nèi)主要的供電設(shè)備，需要使用到電纜與供電設(shè)備連接，提高供電線路的防雷能力，需要在供電線路上實施防雷措施，具體操作如下：首先，在架空供電線路上配置屏蔽槽，在槽內(nèi)的供電線路無須進行接地處理，使供電線路盡量保持在較短的距離內(nèi)，有效降減少相間電位差;其次，變壓器受到雷擊后會產(chǎn)生感應(yīng)電壓，將屏蔽槽連接到共同接地設(shè)備上，使接地電阻小于3Ω，然后在電力線的起始端安裝避雷裝置，包括避雷針、放電閥裝置等，使每個供電線路都會受到避雷裝置的保護，避免受到雷擊的破壞。

（2）高壓變壓器至機房電源的防雷。將中波發(fā)射臺連接到高壓變壓器上，高壓變壓器與機房電源相互連接，在實施防雷措施過程中，應(yīng)使電力線與避雷線的距離不斷延長，在長距離的電線內(nèi)，感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的電壓強度不斷降低。在中波發(fā)射臺上架設(shè)防雷設(shè)備時，應(yīng)將設(shè)備架設(shè)在變壓器的低壓區(qū)，將高壓端避雷裝置連接到三相電源上。若中波發(fā)射臺處在雷擊頻繁并且雷電作用較大的區(qū)域內(nèi)，需要在高壓變壓器至機房電源間配置3只高頻線卷，有助于提高防雷系統(tǒng)的保護能力。

2.3 天線的防雷措施

（1）發(fā)射天線的防雷。在中波發(fā)射臺遭受雷擊時，中波發(fā)射臺內(nèi)會產(chǎn)生不同的雷電效應(yīng)，每個區(qū)域的雷電效應(yīng)有所不同，一般會產(chǎn)生較大的縱向電位梯度，此時電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)形成較高的電壓，共同作用在電氣設(shè)備上。做好發(fā)射天線的防雷措施，使每個區(qū)域的雷電效應(yīng)電位梯度保持在均衡狀態(tài)，避免形成過大的電位梯度，而且在天線場內(nèi)使用較低的電阻，有效擴大中波的輻射范圍。在中波發(fā)射臺鐵塔底部安裝避雷裝置，在通電期間有效避免雷電破壞中波發(fā)射臺。

（2）接收天線的防雷。在中波發(fā)射臺運行過程中，信號的接收過程，是通過衛(wèi)星或者跳頻進行，在信號接收過程中，使用的天線會受到雷擊的侵害。在接收天線實施的防雷措施時，應(yīng)根據(jù)信號接收的頻率實施有效的措施，一般采用單支避雷針安裝在接收天線上，采用獨立走線的方式增強信號的傳輸能力。或者將避雷裝置架設(shè)在中波發(fā)射臺上，并且將電源傳輸線與避雷裝置保持一定的距離，有效提高信號的傳輸質(zhì)量。

2.4 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷措施

利用防雷措施具有的多樣化功能，在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中采用多種措施，包括石墨放電球、微級電感以及隔直電流等。以石墨放電球作為天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷措施為例，石墨放電球應(yīng)用范圍不斷擴大，會降低天調(diào)網(wǎng)絡(luò)受到雷擊的作用。

2.5 機房的防雷措施

在機房實施的防雷措施中，應(yīng)以均衡建筑物內(nèi)的電位為目標(biāo)，將等位線、母線等相互連接的同時，還應(yīng)配置銅板，為機房建立完整的等電位系統(tǒng)，從而有效降低雷擊產(chǎn)生的打擊效應(yīng)。

3 結(jié)語

綜上所述，在中波發(fā)射臺運行過程中，根據(jù)中波發(fā)射臺運行的實際需要以及所處的環(huán)境，在不同的位置實施科學(xué)合理的防雷電措施，并且加強日常的檢測和維護，遵循分區(qū)和分級防雷原則，不斷完善防雷電系統(tǒng)，充分發(fā)揮防雷電系統(tǒng)的作用，使中波發(fā)射臺處于安全穩(wěn)定的狀態(tài)持續(xù)運行，以此提高廣播電視節(jié)目的質(zhì)量，滿足人們對廣播電視節(jié)目的需求。

參考文獻：

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