閆云昊

摘 要：全固態(tài)發(fā)射機(jī)是目前廣播系統(tǒng)普遍應(yīng)用的重要設(shè)備，因此要做好設(shè)備本身防雷與接地保護(hù)，提升抗雷擊及電磁脈沖能力，最大限度地發(fā)揮發(fā)射機(jī)服務(wù)性能，支持廣播事業(yè)的發(fā)展。文章分析了雷電種類與危害，并就全固態(tài)發(fā)射機(jī)的防雷與接地保護(hù)舉措進(jìn)行了探討，希望能為提升全固態(tài)發(fā)射機(jī)防雷能力提供參考。

關(guān)鍵詞：全固態(tài)發(fā)射機(jī)；防雷保護(hù)；接地系統(tǒng)

當(dāng)前國內(nèi)中波廣播發(fā)射用電子管發(fā)射機(jī)基本上全實現(xiàn)了全固態(tài)化，雖然全固態(tài)化本身在應(yīng)用方面有諸多優(yōu)勢，但是在防雷方面能力有所下降，因此做好全固態(tài)發(fā)射機(jī)的防雷與接地至關(guān)重要，直接關(guān)系到廣播電視信號塔及設(shè)備的運(yùn)行安全與可靠性。下面就全固態(tài)發(fā)射機(jī)的防雷與接地舉措進(jìn)行探討。

1 雷電危害分析

1.1 雷擊與電磁感應(yīng)

雷電作為危害較大的自然現(xiàn)象，以雷擊危害、電磁感應(yīng)等造成的損害最為普遍。雷電天氣下雷電范圍內(nèi)的信號發(fā)射塔、設(shè)備構(gòu)架因自身特殊性導(dǎo)致遭受直接雷擊幾率較高，廣播站系統(tǒng)中的各類通信設(shè)備若缺乏抵抗直接雷擊的防護(hù)措施，本身防雷能力會偏弱，一旦發(fā)生直接雷擊現(xiàn)象，各類設(shè)備或構(gòu)架將會有直接被摧毀的危害，嚴(yán)重者還會引發(fā)火災(zāi)等各類意外，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)、人身安全等諸多損失。雷擊情況下感應(yīng)型雷電會對埋設(shè)在室外的各類電纜電線及信號線路等造成直接破壞，電纜及線路的損壞不僅影響站內(nèi)不同設(shè)備直接的連接，并且在一定程度上會因電磁感應(yīng)導(dǎo)致通信設(shè)備、通信設(shè)備與終端等損壞。另外，雷電電擊還有造成雷電浪涌的可能性，導(dǎo)致廣播站內(nèi)各種設(shè)備電源與通訊線路發(fā)生電流浪涌，從而破壞設(shè)備性能，影響廣播站正常工作。因此要做好廣播站防雷與接地措施，減輕雷擊與電磁感應(yīng)、雷電浪涌危害，提升廣播站抗雷保護(hù)能力。

1.2 雷電電磁脈沖

雷電天氣氣象條件下雷電本身會產(chǎn)生強(qiáng)大的閃電流及電磁路干擾廣播站各類設(shè)備與信息系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，由于雷電電磁脈沖本身感應(yīng)范圍較大，因此會不同程度地對人體、建筑物、電氣設(shè)備、管線等造成危害，部分還會引發(fā)火災(zāi)，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)財產(chǎn)損失。雷電電磁脈沖的危害主要表現(xiàn)在三個方面，一是對建筑內(nèi)部電力線路、信息系統(tǒng)、電子設(shè)備等造成電磁干擾；二是建筑防雷裝置在接閃時，強(qiáng)大的雷電流會損害電力線路與電子設(shè)備；三是雷電天氣中附近的電纜線路、架空線路等傳輸?shù)碾姶挪▽?nèi)部電力電子設(shè)備等造成干擾，尤其是廣播站中各類高精度、高靈敏度設(shè)備的應(yīng)用，導(dǎo)致其普遍承受不了過大的電壓波動，因此對雷電電磁脈沖更為敏感，增加安全隱患。面對雷電電磁脈沖危害，要通過防雷擊電磁脈沖舉措，減少直接或間接遭受雷擊可能性，對各類電氣線路、電子設(shè)備以防過電流或者過電壓等舉措減少電涌危害，尤其是廣播站內(nèi)部構(gòu)成重要信息系統(tǒng)的設(shè)備，更需要加諸相應(yīng)的電涌保護(hù)器以減少雷擊電磁脈沖干擾與破壞。

2 全固態(tài)發(fā)射機(jī)防雷與接地舉措

2.1 天饋線系統(tǒng)防雷

廣播站天饋線作為周遭最高的建筑物，很容易遭受雷擊，容易影響機(jī)房設(shè)備與線路等安全，要在天線與匹配網(wǎng)之間安裝防雷舉措，實現(xiàn)雷電雷擊的逐級減弱，使其最后減弱至全固態(tài)發(fā)射機(jī)系統(tǒng)可承受范圍之內(nèi)。

天饋線系統(tǒng)防雷擊舉措目前主要以四級防雷舉措為主，以金屬放電球、微享級的電感、石墨放電器、隔直流電容共同構(gòu)成防雷保護(hù)網(wǎng)。金屬放電球在發(fā)射天線應(yīng)對直擊雷電方面效果較好，其采用尖端放電原理在雷擊瞬間泄放電荷能量，以保證廣播站的正常播出效果；微享級的電感線圈應(yīng)用主要是應(yīng)對集中在低頻和直流部分的雷電能量，為雷電流構(gòu)成良好的下地通路，有助于雷電能量的泄放；石墨放電器是在天饋調(diào)配室內(nèi)天線輸入端配合微享級線圈提升放電效果，配合接地端在雷擊時迅速放電，如果全固態(tài)發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行時天線遭遇雷擊，石墨放電器、接地引線可迅速作用致使引線上的磁環(huán)產(chǎn)生反向電動勢，從而提高發(fā)射機(jī)的短路射頻阻抗，實現(xiàn)雷擊保護(hù)效果；隔直流電容主要作用是隔離，在天線引入調(diào)配網(wǎng)絡(luò)前防止雷電能量經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入發(fā)射機(jī)，對雷電直流起到良好的隔離作用。

要做好全固態(tài)發(fā)射機(jī)本身的防雷擊保護(hù)，確保發(fā)射機(jī)自身防雷擊保護(hù)電路的正常運(yùn)作，以便在雷擊來臨時迅速封鎖功放模塊實現(xiàn)雷擊保護(hù)，或者面臨高殘壓時迅速關(guān)斷功放模塊，以實現(xiàn)對發(fā)射機(jī)自身的防雷保護(hù)。

2.2 接地系統(tǒng)防雷

接地系統(tǒng)作為廣播站發(fā)射的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，全固態(tài)發(fā)射機(jī)的應(yīng)用必須做好接地系統(tǒng)的防雷保護(hù)舉措，以確保其始終處于良好狀態(tài)下發(fā)揮作用。全固態(tài)發(fā)射機(jī)工作時系統(tǒng)處于高頻高壓環(huán)境，接地系統(tǒng)本身作用直接影響發(fā)射機(jī)安全與穩(wěn)定，因此要做好接地點設(shè)置、接地電阻大小控制，確保雷電有良好的泄放通路，提升抗雷擊防護(hù)效果。

要重點做好天饋線引入與交流電源的引入，在交流電源輸入端接壓敏電阻和氧化鋅避雷器，若饋線引雷則要在機(jī)房入口進(jìn)行饋線接地，為避免多點接地造成地電位不同所形成的“跨步電壓”，要按照相應(yīng)規(guī)定在接地上避免分散、獨(dú)立的接地方式，采用集中接地方式，并確保主要接地點的接地電阻降為最低，并保證足夠的接地面積。

全固態(tài)發(fā)射機(jī)機(jī)殼接地、射頻輸出接地與音頻設(shè)備接地應(yīng)集中一點，避免串聯(lián)連接，以免影響發(fā)射機(jī)正常功能與播出質(zhì)量，高頻、音頻、電源的接地地線要分開走避免串聯(lián)鏈接，尤其是音頻傳輸要避免兩頭接地影響播出效果。接地井與地網(wǎng)相接時，根據(jù)地井深度、面積要選擇埋設(shè)紫銅板、焊接粗銅棒等進(jìn)行引線操作，配合木炭、鐵屑、工業(yè)食鹽等降阻材料做好填埋工作。要注意最大限度地降低接地天線底座與網(wǎng)絡(luò)屏蔽的接地電阻，在確保焊接牢固的前提下減少高頻損耗、提升雜波衰減功效，以實現(xiàn)全固態(tài)發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定輸出，保證廣播播出效果與質(zhì)量。

對于危害較大的雷擊電磁脈沖，要綜合考慮廣播站內(nèi)部電氣線路、電力系統(tǒng)、信息系統(tǒng)防雷擊電磁脈沖要求，采取針對性防雷舉措，選擇性安裝避雷帶、避雷網(wǎng)、避雷針或者電涌保護(hù)器。在提前明晰廣播站內(nèi)部電子信息系統(tǒng)規(guī)模與具體設(shè)置的情況下，聯(lián)合廣播站內(nèi)部混凝土鋼筋、金屬管道、金屬構(gòu)件、電氣保護(hù)的接地系統(tǒng)、防雷裝置等進(jìn)行共用接地系統(tǒng)設(shè)計，在特殊地區(qū)預(yù)埋等電位連接板，以確保其達(dá)到理想防雷擊效果。另外，要針對廣播站所在地區(qū)的氣候情況、地形情況、周圍線路布局、雷暴日天數(shù)、內(nèi)部設(shè)備及信息系統(tǒng)運(yùn)作需求，確定防雷擊電磁脈沖設(shè)計的抗干擾強(qiáng)度，通過采用屏蔽、接地、等電位聯(lián)結(jié)及裝設(shè)浪涌保護(hù)器等措施達(dá)到理想效果。

3 結(jié)束語

綜上所述，廣播站全固態(tài)發(fā)射機(jī)的應(yīng)用決定了雷電危害無法杜絕，要盡可能地做好防雷保護(hù)與接地系統(tǒng)防雷設(shè)計，通過多方位、多層級的防雷舉措提升抗雷保護(hù)能力，保障全固態(tài)發(fā)射機(jī)的良好應(yīng)用，為廣播事業(yè)的發(fā)展提供有力支持。

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