探讨中波发射天台天线防雷技术措施

杨波

关键词：防雷；措施；

1、雷电的产生及中波发射台防雷现状

雷击是一种自然现象，主要是一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层，或者带电的云层对大地之间迅猛放电。我们所说的雷击，主要指的是云层对大地的放电，这过程中雷击自身携带巨大能量，威力极大，对建筑物、电子电气设备、人、畜等产生极大危害。根据雷电产生的机理，可将其划分为直接雷和感应雷。其中，直接雷较为猛烈，但对设备的损坏程度较低，雷电袭击中，80的设备损坏来源于感应雷。主要是由于雷电发生时，不仅产生强大的雷电流，而且在雷电发生范围内形成瞬间电磁场，产生脉冲电磁辐射，对一定区域范围的导体或用电设备产生电脉冲，从而不同程度损坏电气设备。中波发射电台主要以全固态发射机，较之电子管发射机，其抗雷能力差，极易产生过压、过流、过荷损坏。当前，中波发射台主要通过天线防雷相关措施，以避免和减少雷电对发射台带来的影响和破坏，在确保设备安全，保证广播电视稳定、安全运行发挥着巨大作用。

2、中波发射台天线防雷措施系统的现状分析

目前，我国的技术水平的提高也带动了防雷措施的改进，中波发射台天线措施系统也在努力完善安全性能，为人民的生活提供安全保障。

2.1中波发射台天线防雷措施系统的类型

2.1.1在天线底部安装半球型的放电设备，连接着铁塔和地面。一般情况下，当没有出现雷电现象时，此设备处于不工作的状态，它并不会影响其它设备的正常运转。如果出现雷电时，雷电击中铁塔时，电流通过这两个半球形的防雷设备，将电流转移到地面的土壤里面，起到了保护的功能。

2.1.2在发射器设备中安装一个阻隔电流容器，容量大概在1000-300PF之间，抗压性能好，通过阻隔电流容器，有效地将雷电流阻隔在外面，起到了良好的效果。

2.1.3对于一些高的建筑物，它受到雷电的机率会比较高，所以会在高的建筑物上面安装避雷针，出现雷电时，避雷针的顶端汇集了大量的电荷，与带电的云层形成一个电容器，由于避雷针的形状设计，这个电容器的电容量就会变少，所能容纳的电荷也在变少，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。

2.2中波发射台天线防雷系统出现的问题

中波发射台天线防雷系统在改进的同时，也面临着一些问题，有时并没有达到预期的效果，造成了中波天线台的损毁，影响了正常的运行。中波发射台天线防雷系统的问题：

2.2.1放电球的防雷效果没有预期的那么好，放电球种类多，不同的放电球的效果也会不一样，放电球之间的放电间距没有一个准确值，所以有时需要多加注意，发挥放电球的最佳效果。

2.2.2科学技术需要更新，防雷系统也需要随着时代的更替，以前的旧版本不一定会符合现如今的状况，所以在防雷这方面应大胆创新，不断开拓进取，不断革新以前的旧版本，创造新方案，更好地解决雷电问题。

2.2.3由于相关人员不够细心和谨慎，致使中波发射台的天线防雷系统的监察力度不够，疏于防范和保护。这一方面就主要在于提高工作人员的职业素质和道德操守。

3、防雷击的具体措施

雷击的危害十分严重，不同的雷侵入广播发射系统的方式不同。有从天空直击建筑物、接收天线、发射天线的；有从电源侵入，从其他引线侵入的；有从地电位反击的。因此，广播设备的避雷措施应是全面综合的措施。

3.1电源系统的防雷。（1）在高压变压器的高压端和低压端都必须有可靠的防雷设施。在高压端的三相电上应分别装上高压避雷器，在雷电较强烈的地区还应加装3只高频线卷，增强避雷效果。采用这种方法其目的和作用是把雷电尽可能在变压器之前泄放掉，以保护变压器和前端设备的安全。（2）在低压配电盘输入端上装一套ZGB系统的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，对整个设备进行第二次保护。（3）在每一部发射机的电源输入口处还要再安装1个2级三相电源避雷器，对发射机进行了第三重的保护。电源避雷器一定要做良好的接地。

3.2信号源系统的防雷。中波转播台的信号都是通过卫星接收机接收的信号。而室外的卫星接收天线是一个很容易受雷击的设备。由于雷击的电压很高，会对高频头、卫星接收机等造成损坏。避雷针的引下线直接引到接地体。另外，卫星接收机的高频输入线在进入机房前，要使用高频信号避雷器，将感应在高频头和引线上的雷电滤掉，以保证卫星接收机的安全。

3.3天馈系统的防雷。天线通常是附近最高的建筑物，容易招引雷电。如果天线没有得到良好的保护，由它引入的雷电将对发射机产生严重的破坏。

3.3.1接地。雷击时，由天线引进的雷电能量经打火隙入地。为了更好的泄放雷击电流，一是要减少地网接地电阻，天线地网是为射频信号提供回路，同时它也为雷电提供通畅的入地点。二是接地要讲究，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。

3.3.2石墨打火隙装置。除天线基部已安装放电球外，在天调室又接入了一只石墨放电装置，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（通常用金属杆）上，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，而发射机保护动作发生之前，可以提高发射机的短路阻抗，从而保护了发射机。

3,3.3微亨级的电感线圈。雷电的主要能量集中在低频和直流部分，因此在天线下并联一只微亨级电感，它的主要作用是为天调网络提供一个对地静电放电通路。由于电感线圈的感抗较小，线径较粗，有利于雷电的能量入地。但注意的是：微亨级的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，是为雷电提供静电泄放通路，线圈导线的直径尽可能地粗些。

3.3.4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去发射机，为此，又加了一道防护。电容的容量一般选择在1000pf～2000pf，在中波频率上它不致产生过大的压降，但它的伏安量要选得大一些。当然，发射机输出功率越大时，电容选用的伏安量也应该越大。

3.3.5移相网络。为了有效地防止雷击对发射机的损坏，还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，来保证发射机安全运行。

结束语：要作好防雷工作必须要增强防雷意识，把防雷保护作为一项重要的系统工程来做。吸取前人的防雷工作经验，制定科学的、切实可行的防雷方案。才能确保人身和机器设备的安全，确保广播电视的安全播出。

参考文献:

[1]金世新，梁益峰.中波发射台天馈系统的接地改造与防雷实践[J].广播与电视技术，2011，38(04)：96-98.

[2]陈琼霞.与移动通信基站共址的某中波发射台电磁辐射环境影响评价[J].辐射防护通讯，2010，30(06)：25-28.