小功率中短波发射台站防雷措施

伊斯拉音.依斯拉木

（新疆广播电影电视局节目传输中心9167台,835000）

小功率中短波发射台站防雷措施

伊斯拉音.依斯拉木

（新疆广播电影电视局节目传输中心9167台,835000）

雷电对于发射台站系统运行的不良影响是多方面的。本文通过分析雷电对小功率中短波发射台站的危害以及对当前防雷措施存在缺陷的研究，明确小功率中短波发射台站防雷工作方面存在的不足之处，并结合小功率中短波发射台站的特点，介绍了提高防雷性能的相关措施与方法。

发射台站；中短波；小功率；防雷

发射台站是广播信号传播与接收过程中非常重要的构成部分之一，小功率中短波发射台站在当前的广播信号传播体系中应用日益广泛，如何保障其运行的安全与可靠是相关人员必须高度重视的课题之一。实践报道中显示，在小功率中短波发射台站周边，天线往往是最高的建筑设施之一，这意味着小功率中短波发射台站遭受雷电影响的风险高，必须重视对防雷措施的研究，以提高其对雷电作用力的抵抗与防护能力，确保台站的安全运行。

1　雷电主要危害分析

小功率中短波发射台站中所遭受的雷击作用力破坏作用主要是因变化梯度高以及变化幅值大的雷电流所诱发，其对台站正常运行有严重危害。主要可以归纳为以下几个方面：第一，直击雷作用下会导致发射机机房或铁塔顶端产生瞬时性热电危害；第二，雷电二次效应可能通过静电、电磁感应的方式危及发射机以及相关设备的正常运行；第三，雷电侵入波可能通过馈线线路、信号线路等引入台站机房内，导致故障范围的进一步扩大。

2　小功率中短波发射台站防雷现状

当前小功率中短波发射台站天线馈线线路多通过馈线支架自铁塔上部垂直引入，然后通过设置于室外的走线架水平引入机房内部。结合现行防雷技术规范中的要求来看，小功率中短波发射台站属于受雷击作用力影响的高危区域。为了最大限度的确保小功率中短波发射台站的安全稳定运行，为正常播出提供支持，就必须加强对发射台站的防雷研究工作。

现阶段，针对小功率中短波发射台站所采取的直击雷防护以引下线接地以及接闪器为主，防雷措施倾向于常规模式，多选用金属式避雷针进行防护。但在实际应用中却呈现出了一定的问题与不足。如：在铁塔顶端避雷针受到雷电作用力影响的情况下，铁塔或避雷针上可能形成高电位状态，放电过程中形成雷电反击现象，对设备以及工作人员人身安全构成不良影响；除此以外，在避雷针遭受雷击影响时，铁塔高电位会导致馈线线路附近形成静电感应过电压，加之受到接地电阻的影响，导致电磁脉冲作用力的影响，沿线传播雷电波，造成严重危害。

3　小功率中短波发射台站防雷完善措施

1）天线防雷

天线往往是小功率中短波发射台站周边最高的建筑设施，理论上遭受雷击作用力的可能性更高，若天线方面所配置的防雷措施不够科学与有效，将可能会通过天线引入雷电，进而对小功率中短波发射台站内部发射机、匹配电路等产生不良影响，甚至会对天线底座瓷柱性能产生破坏。为提高天线防雷性能，可重点采取以下几个方面的措施：

第一，合理铺设地井、地网。在雷击作用于天线时，天线引入雷电能量并经泄放系统入地，期间所传输雷电能量可能高达数百千安。在这一过程中，天线与发射机间压差巨大，在馈线线路的连接下导致发射机内流入较高电流。在这一影响因素作用下，小功率中短波发射台站内固态机功放管可能发生损坏，甚至诱发更为严重的故障。因此，为提高防雷性能，应当重视对地井、地网的合理铺设，以在短时间内快速降低冲击接地电阻水平，使雷击作用下，天线上感应电荷能够得到快速释放，及时降低塔基瞬时电位，从而提高其防雷性能。

第二，对打火隙距离进行合理调整。在雷击作用天线时，天线底部放电球间会形成非常高的瞬时性电压。通过对放电球间隙的调整，一方面能够避免发射机受到雷击影响，另一方面能够确保小功率中短波发射台站的正常播出与运行。但该距离也不得过大，以免因放电电压过高导致对雷击作用力的释放不完全的问题。

2）天调网络防雷

第一，为有效避免小功率中短波发射台站在运行期间出现负载短路的问题，或在功放电路中产生过高的瞬时性电压，均在发射台站输出槽路中设置有﹣45°相移网络。在负载短路情况下，攻放侧等效阻抗自R转换为感性jR状态。因此，为避免雷击作用力对功放管产生不良影响，在放电球因雷击作用力形成瞬时性短路状态时，必须确保发射机输出端同样在短路情况下。目前，对于小功率中短波发射台站而言，所选择相移网络结构多为“T”字型，如下图1所示。

图1　：小功率中短波发射台站相移网络结构示意图

结合图1来看，为达到理想的防雷效果，X1应当为电容装置，X2应当为电感装置。工作人员可以通过对放电球进行短路处理，并在机器端馈线线路位置用阻抗分析仪进行测定的方式得到需要调整的相移量参数。

第二，在小功率中短波发射台站天线线路底部多装设有金融性放电球（直径在10.0cm左右），在此基础之上为提高防雷性能，还可以在小功率中短波发射台站调配间增设石墨性放电柱，其理想状态是使金属放电球所对应放电电压与石墨性放电柱放电电压保持一致。一般情况下，小功率中短波发射台站中石墨放电柱接地铜杆上可以串接方式接入40只~50只磁环。当雷击作用于天线线路产生拉弧短路事故且发射机保护动作尚未执行前，可以通过石墨放电柱的方式有效提高发射机自身的短路阻抗水平，发挥对发射机的保护功效。

3）机房防雷

小功率中短波发射台站机房应当利用建筑物外围结构钢筋金属网与防雷接地进行连接的方式形成良好的防雷效果。在受到雷击作用力影响的情况下，防雷接地产生瞬时性高电压，并通过金属网传递至机房各个区域，进而可以使机房各个区域电位倾向于均衡状态，形成类似于“等电位”的空间。这样一来，机房内人与设备可接触两点间所对应的电位差维持在较小范围内，接触关系更加安全与可靠。同时，机房上方可以通过增设避雷网的方式有效规避上空雷击作用力或静电感应作用力的影响，门窗外围可以通过设置金属接地的方式，有效预防小型球雷窜入所致故障问题。

4　结束语

总的来说，小功率中短波发射台站的防雷工作具有系统性、复杂性的特点，单纯采取某一种防雷措施难以取得满意的效果，必须通过多级防护齐头并进的方式，逐步削弱雷电作用力，最大限度的降低雷电对小功率中短波发射台站的不良影响，以确保发射台站的安全、稳定、可靠运。

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伊斯拉音.依斯拉木（1962.02.23 ），男，新疆伊宁市 ，本科，副高，正处级，研究方向：小功率中短波发射机。

Lightning protection measures for short wave transmitting stations in small power

Yisilayin.Yisilamu
(Xinjiang radio, film and television program transmission center 9167,835000)

The adverse effects of lightning on the system operation of the transmitting station are various.In this paper, through the analysis of lightning hazards to the shortwave transmitting stations in small power and defects of the research on the existing lightning protection measures,deficiencies in the shortwave transmitting stations clear small power lightning protection work area,combined with the characteristics of short wave transmitting stations in small power,introduces the methods and relevant measures to improve the lightning protection performance.

transmitting station; medium and short wave;low power;lightning protection