中波全固态广播发射机天调系统的防雷

刘 颖

（作者单位：丹东广播电视三一三台）



中波全固态广播发射机天调系统的防雷

刘 颖

（作者单位：丹东广播电视三一三台）

摘 要：本文主要研究中波全固态广播发射机天调系统防雷措施，介绍了雷击现象及其对全固态广播发射机天调系统的威胁，并提出了一些有效的防雷措施，以期能为同行提供一些参考。

关键词：中波；全固态广播发射机；防雷

防雷击是信号发射塔需要认真考虑的问题。发射天线因高度很高，如果四周缺少其他高大建筑物，容易遭到雷击，系统在没有防雷击措施的情况下，极易受到破坏。中波全固态广播发射机是一种常见发射机，其天调系统必须采取必要的防雷措施，保障系统安全。

1 雷击现象

雷电是大气中带大量电荷雷云的放电现象，场面十分壮观，但同时也具有惊人的破坏力。雷雨季节，地面空气受热上升，携带水蒸气进入高空，冷凝后逐渐结成小水滴，悬浮水滴密度增加就形成了雷云。水滴分裂形成的小水滴带负电，而大水滴带正电，负电水滴被气流带走，雷云逐渐分离为电性相反的两部分，当正电荷和负电荷积累到一定程度，电场强度上升到25-30kv/cm左右，超过空气击穿电压，就会发生放电，产生电弧并发出声音。

现实中最为常见的雷是线状雷，表现为树根状的放电闪光，除了线状雷，还有串珠状、球状、带状等多种形式。雷电的电磁效应、静电释放会对房屋建筑、树木、工业设施、电气设备造成严重的破坏。对电台来说，信号发射机天线由于高度很高，容易成为雷击目标。现阶段，电台应用比较广泛的固态中波发射机使用IRF250场效应管模块合成信号传输方式，传输效率很高，但是控制栅极输入阻抗非常高，人体静电强度就可能造成损坏，所以功放模块严禁电火花，如果雷电击中天调系统，将会造成场效应管损坏，导致严重的系统故障，所以对于中波全固态广播发射机天调系统来说，防雷措施至关重要。

2 天调系统防雷措施

雷电击中天调系统，电流将从天线过打火隙入地。因雷击电流十分巨大，距天调系统极远处才是真正的地，所以发射机将通过大电流，导致发射机烧损。现阶段，过电流保护主要有降低接地电阻和接地方案优化两个途径。

2.1 电源系统

为了提高发射机运行的稳定性，采用了双电源系统，两台变压器均应设置在距离天线150m以外处。高压传输线路距离长，直接暴露在室外易遭受雷击，感应雷将在线路上产生峰值很高的浪涌电压，所以电源系统有必要设置分层防雷。

2.1.1 变压器高压端

在变压器高压入线上安装一台套阀式避雷器，泄放高压线上雷击产生的浪涌电压电流，根据当地雷击实际情况和综合影响设定合适的启动电压。

2.1.2 出线侧

将一套真空放电压敏避雷器接在变压器低压出线上，泄放高压线路上的浪涌电压/电流。

2.1.3 机房配电盘

在机房配电盘电源线上设置电源防雷器，且保证电源线两端接地良好。配电室内零线需设有单独地井，将地线接在机房环形接地沟上，保证地井地沟接地电阻在2Ω以下。

2.2 发射机自身

全固态信号发射机和其他发射机相比，有着更好的稳定性，更优秀的技术指标以及更高的传输效率，但是全固态信号发射机使用的场效应管阻抗极小，人体静电级别的电压也会击穿它，如果天调系统遭受雷击，场效应管可能会造成大规模损坏，出现节目播出故障，所以发射机自身也需要采取必要的防雷措施。

2.2.1 避雷电路

发射机内部需要安装压敏电阻与放电管避雷电路，遭遇雷击，放电管可能会被击穿，但是保护了场效应管。

2.2.2 接地

机房所有发射机外壳均接地，同时在发射机输出端加装中波馈线避雷器。

2.3 天调系统

天调系统高度很高，本身就是雷电容易击中的目标，天线和调试网络之间需要设置多道防线，逐级削弱雷电电压/电流强度。

2.3.1 串联放电球

在天线底部安装放电球。半圆形的金属放电球一端连接天线，一端接地，根据天调系统发射功率以及当地雷击强度设置两个半球之间的间距，作为雷击瞬间第一次泄放。

2.3.2 并联电感线圈

雷电能量集中于低频与直流，所以可以并联微亨级电感线圈在天线下，作为天调系统的对地静电放电线路。由于微亨级别电感已经对天线阻抗产生了很大的影响，所以粗铜管绕制时需要留一定余量，配合短路抽头，使用大直径接线，尽量减小电感线圈阻抗。

3 结语

夏季和秋季是雷击多发季节，也是播出事故高发期，为了保证节目能播出安全，需要认真开展天馈线系统的防雷工作，加强防雷系统维护，定期查看放电球等防雷接地设备的工作状态，重点检查防雷设施是否存在接触不良等隐患，保证防雷系统工作正常。

参考文献：

[1]姚雨静.全固态发射机的维护方法[J].中国传媒科技,2013(16).

[2]范玉梅.全固态发射机运行环境中不良因素的影响及解决措施[J].电子世界,2012(12).

[3]邢芳莲.全固态发射机使用和维护中的几个问题[J].西部广播电视,2007(5).