发射台防雷技术简述

于海波

内蒙古新闻出版广电局通辽广播发射中心台734台 内蒙古 通辽市 028300

发射台防雷技术简述

于海波

内蒙古新闻出版广电局通辽广播发射中心台734台 内蒙古 通辽市 028300

本文对中波发射台的防雷措施进行了分析，结合中波发射台防雷系统存在的问题，提出了天调网络、电源、天馈系统和接收天线等方面的防雷措施。

发射台 防雷技术 分析与应用

引言

雷电是常见的一种自然现象，因其不可拒性，使其成为影响人们生产、生活的重要因素。一般情况下，雷电会产生闪电与雷鸣。随着生活水平的不断提高，雷电给社会生活带来的安全问题得到了越来越多的关注，因此，运用科学技术降低雷击安全事故尤为必要。发射台的防雷措施主要是通过对防雷系统的建设与改善来提高其安全系数与可靠性。在本文中，笔者将通过对其的分析来探究发射台的防雷措施。

1 防雷措施分析

在发射装备中安装阻断电流的电容器，其容量需要维持在1000～300PF之间。同时，该装备需要具备较好的抗压能力，确保因雷电产生的电流能够被阻断在外部环境中，达到较好的防护效果。

在天线的底部安装半球型的防护设备，使铁塔与地面之间处于连接状态。没有雷电天气出现的时候，可以让设备处于关闭状态，不会对设备的正常运转产生影响；当雷电产生的时候，若铁塔被击中，电流可以通过这两个半球形的防雷设备，将电流转移到地面的土壤中，起到保护的功能。

建筑物的高度越高被雷电击中可能性越大，因此，需要在较高的建筑物顶端设置避雷针。当雷电产生的时候，如果汇集了大量的电荷，能够借助于避雷针来降低带电云层的带电量。但云层中的电荷较多时，避雷针成为导体，连接电流和地面，形成一条道路，把云层中出现的电流直接流向地面，避免了雷电引发的灾害。

2 防雷系统存在问题分析

对防雷系统进行优化升级时，需要针对其存在的问题进行解决，保障发射台得以正常运行。对其存在的问题进行分析，主要包括：

（1）随着科技的发展，防雷系统需要提高科技含量更好地满足使用需求。防雷技术需要将最新的技术应用于台站建设，更好地解决雷电问题。

（2）放电球的防雷效果没有充分发挥。放电球的种类较多，不同种类的放电球效果也会不一样，放电球之间的放电间距没有一个准确值，影响放电球的防雷效果。

（3）工作人员的工作不足，导致对发射台的监察力度不够，存在疏于防范的现象，亟需提高工作人员的职业素质和道德操守。

3 防雷相关技术

3.1 天调网络的防雷技术

因天调电线自身存在的特殊性，在对其选择时，需要有所针对。

（1）隔直流电容：隔直流电容在中波频率上，压降变化不大，控制在安全范围之内，因而，隔直流电容是一个很好的选择。在选择的过程中，应选择伏安量较大的。隔直流电容能够有效防止雷电进入发射机，当发射机输出功率变大，其所需要的伏安量也会随之变大。为了适应这样的变化和更好地进行防雷，使用伏安量较大的隔直流电容是最佳选择。

（2）石墨放电球具有良好的导电性，利用其进行防雷，可以在很短的时间内发挥作用。石墨放电球的电压会随着面积的减小而增加，因此会在瞬间进行放电，从而起到防雷的作用。石墨放电球还能对天调电线的间隙进行调整，虽然占用面积小，但作用很大。

（3）微亨级电感的应用。微亨级电感采用的是放电原理，即将接收到的雷电进行释放。它是通过多个并联天线，将接收到的雷电以静电的方式通过设置好的电路传输给地面，将雷电分解掉，从而实现防雷的作用。

3.2 电源的防雷技术

电源防雷作为发射台进行防雷活动的重点环节，其本身的开展难度较大，是防雷设计中的重要环节。电源与发射台的其它部件产生联系，一旦受损修复难度较大。如果不及时修复，使得其他部分的受损程度增大。因此，一定要做好电源的防雷工作。要配备专门的人员进行电源的监控与维修，并制定合理严谨的防雷措施，一般会由当地的电力部门完成。作为发射台的管理者，应当调派工作人员，配合当地电力部门来完成任务。变压器位置的设定应从安全角度出发，设立相应的防雷设备，变压器以及防雷设备的安装都应当严格按照相关规定进行。高频线圈、低压配电盘周围避雷针和ZGB系列避雷器的安装都是对电源的多重保护。防雷设备的安装能有效地起到预防作用。对电源及安装设备需要进行定期的检查，从根本上杜绝意外的发生。

在高压变压器的高压端和低压端都必须有可靠的防雷措施，高压端的防雷设备需要由供电部门安装。在高压端的三相电分别装上高压避雷器，在雷电较强的地区还应加装3只高频线圈，增强避雷效果。在低压配电盘输入端上装ZGB系列的1级三相电源避雷器，将从高压变压器中漏过的残余感应雷进一步泄放，对整个设备进行二次保护。每一部发射机的电源输入口处需要安装一个2级三相电源避雷器，确保发射机的安全。电源避雷器的接地一定要良好，否则避雷作用会大打折扣。

3.3 天馈系统的防雷技术

天线通常设置在较高的水平环节中，其附近有较多的建筑物，因此容易引得雷电。当雷击产生的时候，天线易遭到严重破坏，对发射机产生影响。为了解决这一问题，需要进行接地处理，确保雷击能量能够最大程度进入地面，降低雷电流量。接地处理需要做到：（1）减少地网接地电阻，天线地网是为射频信号提供回路和为雷电提供通畅的入地点。地阻越小，雷击地电压越小，为了降低地电位差必须只有一个接地点，机房也必须要集中接地。（2）设置石墨打火隙装置，除天线基部安装放电球外，在天调室需要接入一只石墨放电装置，其间隙可根据实际工作电压大小适当调节。其原理是在放电隙接地线上（通常用金属杆），穿套40 只～50只磁环。发射机正常工作时，它不起任何作用，但当天线受雷击拉弧短路，发射机保护动作发生之前，可以提高发射机的短路阻抗，从而保护发射机。雷电的主要能量是直流和低频，因此石墨放电装置不影响雷电的入地通路。（3）对微亨级电感线圈的运用，让雷电的能量可以被集中处理。在天线的下方设置电感线圈，可以为天线网络提供一个良好的静电线路，提高感抗性。同时，线径较粗，有利于雷电的能量入地。但需注意的是微亨级电感会直接影响天线的阻抗，应作为天线匹配网络的一部分考虑。同时，为雷电提供静电泄放通路，线圈导线的直径尽可能地粗些。（4）安装隔直流电容器。考虑到天线受雷击时，还有一部分能量会经馈线进入发射机，需要安装隔直流电容器进行防护。在中波频率上隔直流电容器不会产生过大的压降，电容的容量一般选择在1000pf～2000pf。当然，发射机输出功率越大，电容选用的伏安量也应越大。（5）安装移相网络。为了有效地防止雷击对发射机的损坏，必须保证在铁塔基部短路时，发射机出口处也是短路状态。根据长线理论，要做到这一点就必须使这两点的相位差为180°的整数倍，从发射机到络，隔直电容器，套入放电隙地线中磁环和微亨级电感在内的各元件，都会有一定的相移引入。综合后的相移通常和π的整数倍有出入，为了把相移补偿到π的整数倍，通常要安装移相网络保证发射机安全运行。

3.4 接收天线的防雷技术

雷击对发射台的影响存在差异化，一些发射台因地理位置不同，所受的雷电影响不同。一般中纵位置受到破坏作为明显。在静电感应与电磁感应的双重压力下，这些部位受到的压力就会变大，会对发射台产生影响，或进一步影响其他部位。严重的情况下会直接损害地面的发射设备或者是机电设备，造成更大程度与更大面积上的损坏。因此，应对地面设置避免雷击的防护措施。例如，在发射塔的底部设置避雷针等避雷设施，材质最好选用黄铜。因为，地面的避雷最好的方式就是将受到雷击的电流引向地面分解掉，黄铜就是最合适的材料，并且要使避雷设施成球状才能发挥更好的功用。更重要的一点是，应该注意接收天线的地阻问题，在保证接收天线正常工作的情况下，将接收天线的地阻控制在一个较小的范围内。在受到雷击的情况下，可以最大程度地消散电流，减少接收装置受到的损坏。同时，还可以提高接收装置的中波辐射频率，更好地发挥发射台的作用。

结束语

雷电会对人们的日常生活产生影响，加强对其的防范十分必要。利用现代科技防雷，需要针对其特征做具体分析，以此来提高防雷工作水平，切实地发挥防雷设备的功能。

[1]蔡晓梅，郭辉萍，刘学观等.交流架空电力线路对中波广播台发射台站的影响研究[J].广播与电视技术，2011，38（z1）

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[3]吴顺萍.中波广播发射台自动化监控系统的应用[J].西部广播电视，2014（19）

[4]曹勇.中波广播发射台防雷技术的分析及措施[J].大陆桥视野，2013（14）

[5]程峥.浅谈中波广播发射台的防雷设计[J].科技致富向导，2013（4）

[6]张燕玉.浅谈中波广播发射台自动化监控系统的应用[J].科技创新与应用，2013（33）

审稿人：严志刚 内蒙古新闻出版广电局包头广播发射中心台 正高级工程师

责任编辑：王学敏

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于海波 内蒙古新闻出版广电局通辽广播发射中心台734台 工程师