中波广播转播台的防控措施研究

王云林

【摘要】中波天线广播调频发射台天线是直接把各种带有中波天线广播发射信号的无线电磁波，传送出来给广大听众和现场观众的关键的一种基础通信设施，为有效避免广播发射台中波天线广播场地的各种地面结构建筑和山坡地形等等地貌因素可能对中波天线广播发射场地有所谓的遮挡，根据目前中波调频天线场地发射最低天线仰角的技术要求，场地大都需要选在开阔的山地带，而且中波天线上的自立发射塔高度大都不得超过30m，其中的年频率预计天线雷击发生次数较高，因此使用中波调频广播天线发射台的天线防雷性和安全隐患尤为突出。

【关键词】放大中波防雷广播台; 防雷技术;预防措施

中图分类号：TN92                 文献标识码：A               文章编号：1673-0348（2020）019-081-03

Research on Prevention and Control Measures of Medium Wave Broadcasting Station

Wang Yunlin

（Hebi Second Medium Wave Broadcasting Station， Henan Province Hebi 456250， Henan Province）

Abstract ：Medium wave antenna broadcast FM transmitter antenna is a key basic communication facility that directly transmits various wireless electromagnetic waves with medium wave antenna broadcast signals to the audience and on-site audiences. In order to effectively avoid broadcast transmission The various ground structures and mountain slopes of the Taichung wave antenna broadcast site may have so-called obstructions to the medium wave antenna broadcast launch site. According to the current technical requirements for the minimum antenna elevation angle of the medium wave FM antenna site， most sites need to be selected. In an open mountainous area， and the height of the self-supporting tower on the medium wave antenna is mostly no more than 30m， the annual frequency of which is expected to have a high number of lightning strikes， so the use of the medium wave frequency modulation broadcast antenna transmitter antenna lightning protection and safety hazards Especially prominent.

Keywords： amplified medium wave lightning protection broadcasting station; lightning protection technology; preventive measures

雷的主要危害及其作用，是通過强光电磁辐射效应、静电电磁感应等因素造成各类房屋建筑、工业机械设施、电气设备的明火烧毁、爆炸和山体崩塌。雷击的致命危害十分严重，不同的发射雷，侵入雷和广播发射系统的危害方式不同。因此电视广播设备的安全避雷防护措施首先应做得是全面的和综合的避雷措施。

1. 防雷措施

1.1 天线塔的防雷措施

天线塔顶应设置避雷针，使各副天线、馈线位于雷电接闪装置的保护范围内。避雷针采用不小于φ16mm的热镀锌圆钢。馈管的上下两端应可靠地采取等电位连接。

1.2 接地地网

对于一种现代电流防雷接地技术来说，接地装置的性能优劣直接主要关系于达到泄漏电流防雷效果。而最终决定埋设接地装置使用效果的不仅仅仅只是较低的埋设接地装置电阻，更关键的因素是根据接地台所所在处的物理地形、地质气候条件和高层建筑物的结构布置，因地制宜地研究设计各种接地网络的形式和采用埋设接地方法。不过，在合理安排布置交流接地装置的各种前提下，总的一个要求原则上也就是只有接地装置电阻越小才有可能使其获得愈来越好的对地交流放电接收效果。

需要特别强调的一点是，中波一号发射台的安全地网不仅仅仅只是地网起到安防雷达和接地的重要作用，它更主要指的还是地网作为中波发射机构和技术系统构成的重要支撑部分。它和普通农村地网埋设有所有的不同，从有效减少农村大地资源损耗率的角度来说，地网基层埋设不能埋得过深，对于这种特殊应用情况，在当地土壤和水电阻利用率较高的农村地区，可以考虑采取抽水换土、添加高压降阻保护材料的各种措施，以便于获得较低的电源接地率和电阻值。接地装置方式视实际情况而有确定，一般情况应选择采用共用电路接地装置，将开关防雷电路接地、工作电路接地和安全保护电路接地连在一起。

1.3 塔基座放电球的入地端接地极

天线网的基面设计采用无线放电将地球及其在接入地的一端与整个大地进行连接，它之间包括一对类似羊角形的间隙，在正常放电情况下和整个大地进行隔离，当大地电位急剧程度升高时对于大地进行放电。入口和地上端出口应分别预留100mm～200mm，并用40mm×4mm的优质镀锌钢和扁钢将整个角钢出口入地上和出口全部焊接连接起来，使雷电塔基座上端能放置雷电球的角钢入口和地地下端能将带有雷声和电流良好的角钢入口向地上口泄放。塔基中心的射频入网和地网终端天线还要求采用铜带分别与周围的各大地网进行连接，以有效减小各大地网的主要接地点和电阻，不仅同样是给入网射频雷达信号传输提供一个回路，同时也同样是为射频雷达的电流传播提供一个畅通的射频入网接地点。

1.4 天调室的高频接地

高频串扰接地系统是各个发射台之间不可或缺少的特殊接地系统，其根本目的就是确保有一个良好的高频串扰地址和电位，以有效减少各发射塔之间和各个发射机之间的高频串扰。高频灯的接地线一般不宜拉得太长。接地线路的长度最好不可能完全限制在普通电磁波使用波长的1/4之内;但是如无法完全达到这一技术要求，也因此应尽量避免使用波长1/4的线为奇数倍。高频供电接地板基体宜全部采用优质铜材焊接制成，宜采用直立接地埋设，直立埋以铜板在相应地面深埋在1m以下最好为适宜，并与中国大地供电网络互相连接以构成一个接地整体。

1.5 高低压供电系统过电压保护

为防止雷电沿着电源系统进入综合楼，主要防雷电波侵入措施有：

高压线进线上端架设至少1公里长的架空避雷线，电力变压器输入端安装一组高压避雷器，输出端安装一组低压避雷器。

从电力变压器到住宅综合楼的埋地电源线管道应该直接采用带从金属管件铠装埋地电缆或金属护套埋地电缆或并穿过从金属铠装管道或埋地电缆引入，埋地电缆长度一般不宜不得小于50m。同样，从高层天线发电塔到高层综合楼的各类管道线缆也相对应选择采用焊接金属材料铠装管道线缆或埋地线缆或将穿过的金属铠装管道或埋地线缆引入。线缆焊接金属护套外皮或焊接金属电缆护套部件应在线缆首尾两端与线缆防雷保护装置两端做紧密连接。

2. 综合楼的防雷

2.1 综合防雷系统

接闪避雷装置宜由装在屋顶上的避雷针和屋顶避雷带直接组合一起构成。避雷针与焊接避雷带必须进行两点以上的可靠精密焊接。避雷针须及时确保位于天面的避雷卫星信号接收器等各种金属保护装置必须处于其主要保护作用范围内。凡没有突出建筑屋面的所有专用金属构件、设备及所有金属排水管道构件均应与保证避雷带可靠性的电气电缆连接。

利用这种连接线将建筑物柱内两根直径不等或长度小于等的直径约为φ16mm的连接建筑钢管主体防雷钢筋焊接形成一个通长形的防雷钢管焊接施工引线即可作为连接建筑主体防雷钢管焊接施工引线的上部下线。引脚导管上下放电线路的主体顶端和引脚导管端的底端分别与已进行焊接的防闪电的放电控制装置、接地装置可靠直接进行放电焊接。

接地装置主体应为自然闭合接地体，即一种利用高层综合楼主体基础内多层钢筋框架焊接结构形成的自然闭合接地环形。综合楼如果同属其他天线楼和塔防御地雷保护装置接地保护系统范围时，应与其他天线楼的塔和楼应同时共用一个最大防雷接地系统，综合楼的最大基础地网建设需要与其他天线楼和塔的最大地网共同进行多点击此连接。如果天线综合楼与公共天线楼和塔接地相距较远，不在综合天线楼和塔防火避雷供电装置接地保护功能范围内，应单独组建设为自成一体的天线防雷接地系统。

2.2 内部防雷系统

2.2.1 发射机机房的屏蔽及等电位措施

按照企业需要环境保护和安全控制楼内雷电防火电磁脉冲活动环境的技术要求，可以将各栋综合楼从外部连接到内部进行划分分别为不同的雷电防火避雷区。在高层综合楼静电防雷防护装置中的保护区域范围之外的地雷区域被称为静电直击雷非地雷防护区，而在高层综合楼采用金属结构框架或采用钢筋混凝土专用钢筋等结构组成的大面积空间法拉地笼内，不仅有可能同时遭受直接静电雷击，且随着电磁场逐渐增大衰减。按照这一设计原理，发射机防雷机房宜尽量选择在主楼低层外墙中心引线部位，其防雷设备上应远离低层外墙防雷結构柱，即与外墙防雷装置引线的下线位置保持安全直线距离。在不同的等级防护避雷区内在交换器界面上各设置一个局部等级和电位等级连接器和端子箱，以便不同穿过各自的防护避雷区的各种金属物件能做等级和电位无缝连接。为有效改善产生电磁波的环境，建筑物所有的大中小尺寸大型金属物均采用电气连接起来。

由于电磁发射机房和机房对屏蔽电磁辐射环境屏蔽要求相对较高，仅适当利用机房综合楼的外墙自然屏蔽金属构件时并无法使其达到更好的发射屏蔽电磁效果。故我们应该专门把一个发射机房的机房内部设置成一个屏蔽式的机房。屏蔽网的材料用圆型板状或圆形网状处理铜材、铝材或网状钢材材料制成。板材厚1mm以上即可完全满足要求。网材的选择网眼越小、网丝越粗则这种屏蔽网的效果就会越好。必要时候还可考虑采用双层玻璃屏蔽。

作为机房后续需要防范的雷区，屏蔽网和机房内也须同时设置相应局部等级的电位屏蔽端子箱并与其他屏蔽网或屏蔽层端子相连，且注意当其他金属连接导体、线缆通过屏蔽端子层或其他金属电缆线槽导体进入防雷发射机屏蔽机房时，应就近地连接到局部相应等级的电位屏蔽端子上。

2.2.2 发射机机房内弱电线缆和设备的防护

①为了有效减少布线电磁干扰，应合理进行布线，并对输电线缆边缘进行屏蔽。线缆的双层金属屏蔽外皮和各种材质金属屏蔽保护层之间应在线缆首尾两端互相接地，且在线缆进入发射综合楼处与总部分电位装置端子箱互互相连，在进入发射机房和机房内的进口处与发射机房内的局部等级总电位装置端子箱互相连接;

②接地信号传输线路电缆端口内芯及其相应接地端口内芯应分别安装适配的接地信号电缆线路上的浪潮波涌电流保护器，浪潮波涌电流保护器的两个接地端及信号线缆端口内芯的两个空线互相对应进行接地。根据浪波信号传输线路的实际工作频率、传输信号介质、传输速率、传输信号带宽、工作电压以及接口滤波形式、特性阻抗等相关参数，选用工作电压驻波比和电流插入损耗小的浪波适配电流信号作为浪波瞬涌电流保护器。

3. 提高中波广播转播台防雷技术的措施

地网及放电球的维护，根据目前中波广播发射台的情况以及防雷地网保护措施上的一些问题，可以在实践中釆取几点需要改进的措施，要对广播台地网材料进行及时地的维修和及时的保护，防止地网材料本身的老屈区以及外在的维护人员破坏。由于广播台地网的来回是直接设置在地下的一旦地网遭到了破坏不仅维修上会给人增加一些难度同时也可能会因为防雷击的问题造成很大的社会经济损失或者是更为严重的是造成了人员的损失和伤亡。同时还要注意做好对放电球的及时维护和作用，放电球对于电阻的及时释放和保护作用也不容小觑，如果因为及时的放电球使地网材料本身岀现了变质的现象，电阻的变大对于电流不能及时进行放电就可能会严重影响中波发射台的正常运行和工作。

综上所述，中波人民广播电视台的中波雷电灾害防护系统工程确实是一个比较复杂的系统工程。任何一个操作环节的安全防雷防护措施落实不到位，都会很有可能对无线广播发射系统本身造成各种雷击性的损坏。如果能够做到对供电天线及专用天调室、电源控制线路和供电综合楼的层层安全防护，相信这样可以有效的同时防止外界雷电及高频干扰信号的直接侵入，将发生雷灾后的损失风险降到最低。

参考文献：

[1]赵长龙.中波广播转播台的防雷措施研究[J].科技传播，2020，12（03）：93-94.

[2]洪洁.中波广播转播台防雷措施的探索性设计与应用[J].河南科技，2015（23）：154.