浅谈TX30型短波台站天线雷电防护

姚复聪 吴量 陈柳琼

作者简介：姚复聪（1970-），男，广西天峨县人，工程师，在河池市气象局防雷管理中心

摘 要：室外天线及室内信号接收机、主机、电脑等设备易遭受雷击。为便于安装人员及管理人员进一步了解雷电对天线及其设备的危害，本文通过对天线及其设备的工作原理进行分析，提出了室外天线的防直击雷保护措施，及其室内设备的防感应雷保护措施和等电位连接措施。以确保天线及其设备的正常工作，发挥其应有的作用。

关键词：短波 天线 雷电 防护

中图分类号：TN82 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

天线的安装位置要求是地势较高、四周空旷，周围没有遮挡物，也就是说其安装后应高于四周的物体，不受环境影响和其他物体的干扰。TX30型短波三线天线一般安装于办公楼天面，主机、电脑等设备安装于办公室内。雷电选择易导电物体及至高点物体进行放电。天馈线路、电源线路、网络线路等线路上的设备极易遭受过电压、过电流的损害。因此对短波台站天线的防直击雷防护、防感应雷防护及等电位防护显得尤为重要。

1 TX30型短波三线天线简述、主要技术指标及组成

TX30型短波三线天线是一种性能优良的新型短波天线，可在1.6MHZ-30MHZ频段内工作。具有效率高、通信效果好、状态稳定、抗风能力强、不易损坏等优点，能够在近中远距离都保持很好的通信效果。工作頻率 ：1.6MHz-30MHz；标称阻抗：50Ω；接口形式：L16插头；功率容量：150W；天线宽度：1.5m；天线长度：30m；天线重量：6㎏。天线由辐射体1套，匹配器1个，支撑架以及室内信号接收机、主机、电脑等设备组成。

2 短波台站天线防雷设计

2.1直击雷防护

根据使用单位不同的通信需求该天线有两种架设方式，一种为倒“V”方式架设，即是将天线中央部位悬挂在支撑杆顶端；另一种为水平方式架设，即是用两支架将天线支撑于空中。

2.1.1倒“V”型防直击雷

由于在支撑杆顶端安装接闪杆会对天线接收或发射信号有影响，故应采用安装独立接闪杆对其进行保护，根据天线的悬挂高度采用滚球法计算出独立接闪杆的高度，两杆间的距离不宜小于3.0m，接地电阻应小于等于10.0Ω，天线支撑杆若为金属杆或铁塔时宜将其就近与天面接闪带作等电位连接。

2.1.2水平架设防直击雷

由于天线长度为30m，水平架设后，若采用独立接闪杆作接闪保护，其高度不言而喻，再者就是独立接闪杆安装于建筑物天面，高度太高难于树立。故采用接闪线作接闪保护，为防止接闪线对天线的干扰，按规定与天线的距离应大于等于2.0 m，即采用滚球法计算接闪线的高度时应大于等于防干扰距离2.0 m。架空接闪线应采用大于等于50㎜2钢绞线，且每股线直径为1.7㎜。架空接闪线与天线共用一根金属支撑杆，接闪线与金属支撑杆应作可靠电气连接，且应就近与天面接闪带作等电位连接，接闪线与金属支撑杆和接闪带之间宜采用并沟线夹作为连接纽带，用并沟线夹将接闪线夹紧后，再把并沟线夹与杆和带焊连，接闪线接地电阻应小于等于10.0Ω，若电阻达不到要求应重新安装地网。天线与金属支撑杆应采取绝缘措施，即它们之间没有电气连接。

2.2感应雷防护

感应雷的防护主要包括电源线路、天馈线路，计算机网络的防护，等电位连接以及接地等，强大的雷电流会沿作这些线路浸入损坏弱电设备，根据短波台站的重要性，为保证设备运行正常，通信畅通。应在这些线路的始末端装设电涌保护器（SPD）。

2.2.1电源线路的防雷及过电压防护

从电源线路感应过电压、过电流占的比例较大，所以我们要把电源线路防雷放在首位，采取多级配合，能量合理分配原则，使雷电流逐级泄放入地。

A.按照分级泄放原理，应在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设1套I级试验的SPD，作为电源线路的第一级防护措施，把大部分雷电流泄放入地；

B.在楼层配电开关处装设1套II级试验的SPD，可为电源三相或电源单相SPD，作为电源线路的第二级防护措施；

C.在天线机房控制开关处装设1套II级试验单相的SPD，作为电源线路的第三级防护措施；

D.机房内与设备连接的各插座应具备防雷功能，即各设备有了第四级防护措施。

若各级SPD之间的距离达不到《规范》要求时，应采取退耦措施。

2.2.2天馈线路的防护

在天线、馈线、电台之间装设天馈线SPD，但必须保证它们之间的匹配，即保证高频输入输出阻抗一致，若不匹配，损耗就大，影响通信效果，所以选用标称阻抗为50Ω、接口形式为L16插头的天馈线SPD。

2.2.3网络线路的防护

天线接收和发送的信号最终通过电脑来处理，所以与电脑的连接端口相当重要，应在电脑端口前端装设1套匹配的信号SPD。

2.3等电位连接及接地

短波台站天线核心设备安装于机房，所以选择机房的的位置以及机房的环境、零地电压、防静电措施、等电位连接和接地等非常重要。由于馈线越长信号衰减越大，因此机房适宜安装在楼房的倒数第二层，且机房与屋面天线宜在同一条垂直线上。为避免静电的影响宜安装防静电地板，在机房四周防静电地板下宜采用-30㎜×3㎜的扁铜作为接地汇流排，用大于等于6㎜2的多股铜芯线把机房内的电台、电源柜、主机等设备及金属门窗与铜排作可靠的电气连接。该机房内设备的接地也称高频地，按规定高频接地必须单独埋设，这就要求我们为机房单独安装接地装置，埋设接地体时，必须按有关标准进行，接地电阻不应大于4Ω。宜采用两根大于等于35㎜2的多股铜芯线上端与机房铜排连接，下端与接地体连接。

3 结束语

TX30型短波台站天线防雷，是一个系统的防雷工程。要充分了解天线及与其相连各设备工作原理，安装位置，安装环境，再根据防雷技术标准，采用不同的防雷措施，这样才能减少或避免天线及其设备遭受雷击，保证通信畅通。

参考文献

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