探析中波广播发射台防雷技术及措施

探析中波广播发射台防雷技术及措施

张晓龙

内蒙古自治区广播电视传输发射中心二连浩特872台   内蒙古自治区二连浩特市  011100

摘要：中波广播发射台一般都建立在开阔、空旷的场地上，它是广播电视传输信号的重要组成单位。因为在工作中其原理主要是对雷电存在较强的吸引能力，而天线将会把雷电引入到调配室内，导致其发射装置及设备出现损坏，所以做好防雷工作是十分重要的。当雷电现象发生时，短时间内极强的雷电电流进入机房，极易对天调系统、发射机、供配电系统、卫星接收机等设备造成损坏和烧毁，严重威胁工作人员的安全，影响中波台正常工作。在进行设备的抢修工作时，需要耗费物力和人力资源，也会增加检修维护和更新设备的费用。因此通过对中波广播发射台的防雷技术进行研究十分重要，对保障中波台安全稳定工作，具有重要实践意义。

关键词：中波广播；发射台；防雷技术；措施；分析

引言：对于雷电而言，是作为干扰电气设备稳定运行的主要原因之一，在出现雷雨天气的情况下，雷电放电的过程将会在设备产生电压，从而对绝缘击穿，而雷电进行放电的过程中，不仅会导致其设备出现损坏，也会出现大规模的停电情况，从而引起火灾等问题，对人身安全带来危害。此外对于过电压而言，也是可以分为直击雷过电压和感应雷过电压，除了这两种雷电危害之外，球雷以及雷电的入侵波等危害也是经常出现的。中波广播发射台是保证声音能够通过无线电向外播送的重要单位，由于特殊地理位置和工作原理，对雷电吸引能力较强，有效的防雷措施可避免雷击造成的设备损坏，本文对中波广播发射台防雷技术进行了重点分析，希望能够为我国广播工作的平稳运行提供一定帮助。

1.分析雷电危害类型与影响

1.1分析直击雷的危害

如果雷雨比较低，周围并没有带异性电荷的雷云，雷雨将会在地面物体上感应到异性的电荷，使其可以形成和地面物体间的放电，这样便是称之为直击雷，在中波广播发射台中，其室外发射天线以及发射台在地势相对较为凸显的情况下，十分容易受到直击雷带来的影响，其主要是表现在雷击的过程中形成冲击电压产生的过电压作用，导致其绝缘设备受到击穿。所以对于电压发生过的短路放电而言，会造成电火花，并且也会出现火灾都能够问题。在此之外对于直击雷而言，也会在比较短时间之内转换成为大量的热量，在高温的情况下，会造成其发射台天馈线等设备金属部分融化，进而出现了火灾的情况。

1.2分析感应雷的危害

    在中波广播发射台受到雷害带来的危害时候，感应雷的出现频率是相对比较高的，虽然其危害并不如直击雷相对较大，但是将会对中波广播发射台的安全稳定运行带来严重的影响，通常情况下感应雷是可以分为静电感应和电磁感应等。对于静电感应而言，因为雷雨接近于地表，单一的雷云单极性导致其附近的金属导体上产生大量的反极性电荷。此外对于金属导体而言，自身将会产生比较高的静电电压，通常情况下电压的幅值是可以达到几万甚至是几十万伏。而对于这种过电压而言，通常情况下会造成发射台内的导线和接地不良的金属导体出现问题，十分容易出现火灾和爆炸等，对供电系统带来较为严重的危害。

2.分析中波广播发射台防雷技术及措施

2.1优化中波广播发射台接地设计

一是接地系统的导体材料具有出色的导电性和耐腐蚀性以及机械强度，例如铜和镀铜钢以及镀银钢等，铜和铜合金是较为常见的导体材料，可以有效的引导雷电释放，在各种环境下维持稳定。二是截面积的计算：导体的截面积则是需要结合实际需求做出准确的计算，如果截面积比较小的情况下，那么会导致电流的密度增大，出现高温和电压升高等问题，也会对接地系统的性能带来直接的也影响。反而言之如果截面积过大的情况下，会增加成本，所以在对防雷接地系统进行设计的过程中，需要对相关的标准和规范进行考虑，考虑波折电压承受能力、线路长度、线材材质、设备要求等因素进行合理计算。

2.2中波广播发射台天调网络的防雷

2.2.1天线接地及石墨放电球间隙的调整

天线的基座设计是为高频扼流线圈，主要是用于放电，高频扼流圈主要是作为一种特定的线圈，是可以抵抗交变电流，其工作原理主要是在于通过线圈的电抗与频率的比例关系，高频交流电流被有效抑制，而低频的直流大电流则能够顺畅流过。在中波天调网络中，高频扼流圈的运用是避雷和防雷措施中的关键要素。特别是在雷暴天气条件下，当电场强度增强至足够强大，放电现象就会发生。值得一提的是，雷电击穿空气的有效电场强度可达25～30 kV/cm，这时高频扼流圈能够有效地为天线提供避雷保护，进而显著提高设备和人员的安全性。

2.2.2优化匹配网络的防雷设计

优化以及完善匹配网络的防雷，匹配网络使用的防雷通常勤快些采取串臂荣抗或者是并臂感康的方式，在实际进行应用的过程中，选择使用微亨级电感并联匹配网络，强化防雷功能，微亨级电感相比于传统的毫亨级电感，具有协防雷电效果更好的特点。雷电电流的频谱经傅里叶变换计算比较复杂，有直流、交流、脉冲等多种构成部分，需要加装隔直流电容C用于阻隔低频部分，以有效地阻止雷电的低频电能通过天调电网流入到发射设备内。当天线遇到雷击放电时，由于石墨放电球对地放电导致电流急剧变化，很可能会引发输出电压过高，损害功率放大器。为了解决发射机电流的突然变化问题，研究者提出了一种移相补偿网络，其一端与天调匹配网相连。当塔基发生短路放电时，这个移相补偿网络能够在发射机之前，控制发射机的电流变化保持在容许范围内，从而有效地缓冲网络负荷，并保护发射机功率放大器免受损害。

2.3优化电源防雷保护

实际进行防雷保护工作中，电源系统是作为机房正常工作的保障，需要重视电源系统的防雷设计，完善电源防雷设施，在设计中，需要根据供配电系统的使用要求和设计规范，在进行供电系统的高压端防雷保护方案设计中，须请供配电部门专业的高压电气工程师进行设计，保证操作过程和安装流程都符合防雷设计的要求和规范。在低压供电端，应该做好电源输入端的保护、配电机柜的接地、应急发电机房的防雷接地、UPS电源系统的防雷接地工作。在低压配电板的防雷设计中，要将避雷器设置在装置的四周，这样不仅可以对从高压端获得的雷击电流进行有效泄放，而且可以构建元件二次保护系统，提升供电装置的稳定性与安全性，强化设备防雷保障。为了增强防雷效果，我们选用了SPD电涌保护器，这是一种关键的电气设备防雷装置，过去也被称为过电压保护器或防雷器。SPD浪涌保护器可以将雷击瞬间侵入电气线路和电子线路中的浪涌电压，限制在设备或系统能够承受的电压范围内。与此同时还可以有效的将雷电电流泄放到地下，有效的防治受到保护的设备或系统因为雷电冲击受到损坏。

总结：总而言之，优化中波发射台的防雷设计，提高防雷效果，是中波发射台设计改造的重要内容。为提升中波广播发射台的防雷保护技术水平，需要对雷击及其造成的损害作深入研究，根据具体实地条件，做出相应的优化与调节。中波广播发射台承担着广播电视节目的收发覆盖干扰工作，且其具有传输成本经济、传输方式安全稳定便捷的特点。为此，本文结合中波广播发射台的运行情况，深入研究了中波广播发射台的防雷保护技术，探讨通过哪些途径可以较少雷电对中波发射台的伤害与影响，为中波广播发射台的正常、安全运行和高质量发展打牢坚实的技术基础。

参考文献：

[1]李瑞丽.中波广播发射台的防雷保护策略探究[J].电声技术,2020,44(09):43-46.

[2]赵继锋.中波广播发射台防雷技术的分析及措施[J].农家参谋,2020,(12):184+214.

[3]孙宇佶.浅谈中波广播台的防雷系统与日常维护[J].科技传播,2020,12(02):61-62.

[4]许志华,杜文豪.中波广播发射系统防雷策略研究[J].卫星电视与宽带多媒体,2019,(24):23-24.

[5]张守海.中波广播发射台防雷技术的分析及措施[J].电子测试,2019,(18):55-56.

[6]李军明.中波广播发射系统的防雷策略分析[J].中国新技术新产品,2019,(14):144-145.