肖光壽

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。全固態(tài)中波發(fā)射機的研究也取得了飛速的進展，其結(jié)構(gòu)也日趨復(fù)雜。隨著全固態(tài)中波發(fā)射機的普及，人們對全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷條件也提出了更高的要求。由于大多數(shù)全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是建設(shè)在野外地區(qū)，因此其天線和饋線經(jīng)常容易引雷。如果不能采取有效的防雷措施，雷擊將對全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)造成極大的損害，為了確保全固態(tài)中波發(fā)射機設(shè)備的安全穩(wěn)定地運行，必須對全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)采取安全有效的防雷措施。本文通過對全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進行概述，分析全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷措施。

關(guān)鍵詞：中波；發(fā)射機；天調(diào)網(wǎng)絡(luò)；防雷措施

中圖分類號：TN943 文獻標(biāo)識碼：A

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的中波廣播發(fā)射建設(shè)事業(yè)發(fā)展迅猛，目前基本上所有的發(fā)射機已經(jīng)實現(xiàn)全固態(tài)化。與傳統(tǒng)的發(fā)射機相比較，全固態(tài)中波發(fā)射機的整機播出效率大大提高。但是全固態(tài)中波發(fā)射機的防雷能力較為薄弱，而且由于此類發(fā)射機需在較低的安全電壓下工作，因此當(dāng)發(fā)生雷擊事件時，其工作的效應(yīng)管極易被擊穿或損壞，最終造成整體設(shè)備的損壞。要想避免雷擊所帶來的強電壓問題，就必須采取合理的防雷措施。目前多數(shù)廣電公司的防雷措施主要是對全固態(tài)中波發(fā)射機的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進行重點保護。但是隨著全固態(tài)中波發(fā)射機的進一步發(fā)展，老舊的防雷措施將難以滿足工作要求，因此必須加強技術(shù)革新，使發(fā)射機在保障工作效率的同時，提高防雷措施的安全度。

1.雷電特征與性質(zhì)

雷電現(xiàn)象是大自然中的一種普遍現(xiàn)象。主要產(chǎn)生于云與云及云與地之間。雷擊現(xiàn)象的本質(zhì)是由于大氣中的攜帶不同極電荷的云層相互碰撞而產(chǎn)生的放電過程，在雷擊現(xiàn)象中，由于不同電荷云層相互碰撞，因此會有較大的能量釋放。在能量釋放過程中，將產(chǎn)生極大的雷電電流，一般的雷電電流高達數(shù)千安以上。而且雷電放電過程極短，基本只能維持幾微秒，因此在雷電放電過程中，其周邊環(huán)境的溫度將大幅提高，然后這些電流在電磁感應(yīng)作用的影響下，將對地面上的物體進行直接雷擊，最終造成地面上物體的瞬時破壞。通常情況下，雷擊現(xiàn)象主要發(fā)生在地面上電荷比較集中或者地勢比較突出且擁有良好導(dǎo)電性的區(qū)域，因此必須注意對這些地方的防雷措施的布置。全固態(tài)中波發(fā)射機的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)一般處于地勢高，導(dǎo)電性良好的位置，因此要保證全固態(tài)中波發(fā)射機的防雷的有效程度，就必須對其天調(diào)網(wǎng)絡(luò)采取有效合理的防雷措施。

2.全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)概述

在全固態(tài)中波發(fā)射機中，由于其所需要發(fā)射的中波廣播的波長較長，為了避免其加工的復(fù)雜性，中波發(fā)射主要依靠調(diào)節(jié)發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗來進行，而調(diào)節(jié)發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗一般是通過發(fā)射機的電容以及電感元件的相互作用完成的。中波天調(diào)網(wǎng)絡(luò)（簡稱天調(diào)網(wǎng)絡(luò)）是指發(fā)射機的發(fā)射天線的輸入端與發(fā)射機輸出饋線之間的網(wǎng)絡(luò)，它并不只是一個單一的阻抗變換設(shè)備。當(dāng)發(fā)射機需要發(fā)射信號時，必須經(jīng)過天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的阻抗設(shè)備進行信號轉(zhuǎn)換。在實際的使用過程中，為了讓發(fā)射機能夠全天候的工作，就必須考慮天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的各種可能影響其正常工作的因素，例如雷擊和靜電等。因此天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中需要設(shè)置濾波電路，濾波電路可以濾除干擾信號。天調(diào)網(wǎng)絡(luò)作為全固態(tài)中波發(fā)射機最重要的構(gòu)件，其性能將直接影響整個發(fā)射系統(tǒng)的工作性能，因此研究天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的電路原理，分析合理的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)防雷措施極其重要。

3.全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷對策

陸地上電荷比較集中或者天線處于較高位置的區(qū)域，容易遭致雷擊。如果沒有對天線系統(tǒng)進行良好的保護，雷擊所產(chǎn)生的高額電流電壓將嚴(yán)重破壞發(fā)射機以及天調(diào)網(wǎng)絡(luò)。在實際的防雷安排中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格符合以下規(guī)定：一是要盡量減少該區(qū)域地網(wǎng)中的接地電阻，這樣可以給雷電條件下的發(fā)射信號提供相應(yīng)的回路；與此同時，應(yīng)當(dāng)注意防雷接地點的選取，避免雷電接地的不順暢性。二是由于雷電所產(chǎn)生的擊穿電壓一般是和接地電阻呈現(xiàn)正比例變化的，因此必須選取合適的接地點進行集中接地處理。

3.1 天線的基底部要使用高頻扼流圈進行接地

在實際應(yīng)用中，為了提高防雷的有效性，一般采取雙電源系統(tǒng)，雙電源系統(tǒng)的變壓器應(yīng)當(dāng)設(shè)置在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)處。由于雙電源系統(tǒng)的高壓線是直接暴露在室外的，極易引起雷擊。在這種情況下，為了防止雷擊，一般選擇在電源系統(tǒng)中設(shè)置分層防雷措施。目前，在全固態(tài)中波發(fā)射機中使用最為廣泛的防雷措施為將天線的基底部使用高頻扼流圈進行接地，因為天線處是設(shè)有相應(yīng)的雷電接地裝置的，因此能夠?qū)щ娫茍F電荷在空中進行聚集，然后通過高頻扼流圈進行接地，最終使靜電荷擴散，這樣就可以使天線本身排除那些帶電荷不等的云團，最終降低天線中云團的放電次數(shù)；同時，這樣也可以使帶電云團的電荷實現(xiàn)泄放，當(dāng)帶小電荷云團的電荷達到擊穿大氣層時，天線中的高頻扼流圈進行接地，從而實現(xiàn)即時放電。

3.2 天線基部設(shè)有放電球

除了在天線的基底部使用高頻扼流圈進行接地外，另一個較為常用的防雷措施為在天線底部附近安裝一些放電球。放電球一般為半橢圓形式的金屬球，其安裝方位為：將其一端與天線底部相連，另一端進行接地處理。放電球之間的安裝間距是由其安裝天線的發(fā)射機的發(fā)射頻率以及當(dāng)?shù)氐耐ǔ＠纂娖骄鶑姸仍O(shè)置的，當(dāng)雷擊現(xiàn)象產(chǎn)生時，放電球可以作為雷擊時瞬間電荷的第一次泄放工具。在天線底部安裝放電球需要注意的是，必須界定放電球的放電電壓，這是由于大氣中的雷擊現(xiàn)象是不穩(wěn)定的，為了應(yīng)對這些變化，當(dāng)大氣層中帶電云層所匯集的電荷超過了放電球所設(shè)置的安全電壓值時，需要安裝其他的放電處理裝置。借助放電球可以在短時間內(nèi)使大量的電荷在陸地進行擴散，同時由于放電球安裝在天線底部，因此可以避免天線后端的設(shè)備遭受損壞。最后需要注意的是，在夏季等雷雨天氣多發(fā)季節(jié)以及多發(fā)地區(qū)，在雷電天氣來臨之前，必須嚴(yán)格檢查放電球之間的間隙是否符合國家所規(guī)定的安全間距，從而保障發(fā)射機能夠在正常狀態(tài)下工作與運行。

3.3 在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置石墨類放電球

除了在天線基部設(shè)有放電球可以有效防止雷擊現(xiàn)象外，在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置石墨類放電球也具有同樣的效果。一般選取在天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的兩側(cè)并聯(lián)處放置石墨類放電球，石墨類放電球的間距是可以調(diào)整的，但是不得超過國家相關(guān)規(guī)定所要求的安全間距。石墨類放電球具有良好的物理性質(zhì)，因此能夠良好地進行放電，并且在放電過程中，石墨類放電球的電壓會隨著面積的增長而逐漸降低。一般來說，石墨類放電球的安放間距為1mm/kV，具體的安放間距由發(fā)射機的性能確定。安放的石墨球要求具有良好的接地性能，在安裝石墨球時，同時會安裝一個小磁環(huán)，小磁環(huán)與接地端串聯(lián)。當(dāng)天線系統(tǒng)遭到雷擊時，石墨球和小磁環(huán)可以有效提高短路阻抗，保障發(fā)射機安全穩(wěn)定地運行。

3.4 發(fā)射機采用高駐波保護和激勵封鎖

對于天線系統(tǒng)的防雷措施，除了采取外部保護措施外，也可在發(fā)射機中采用高駐波保護和高頻激勵封鎖措施。在實際應(yīng)用中，由于鐵塔、發(fā)射天線一般建造在野外地區(qū)，因此當(dāng)發(fā)生雷雨天氣時，這些設(shè)備極易受到雷電影響，最終令天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的饋線產(chǎn)生打火放電現(xiàn)象。由于一些功率較大的發(fā)射機會產(chǎn)生一些較高的電壓饋送到天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的饋線段，因此當(dāng)發(fā)生打火放電現(xiàn)象時，系統(tǒng)內(nèi)部的電弧是很難熄滅的，這將造成天調(diào)網(wǎng)絡(luò)饋線部位的絕緣裝置遭到破壞，從而造成發(fā)射機發(fā)射信號錯誤，系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生高壓駐波，使系統(tǒng)難以維持正常工作形態(tài)，最終導(dǎo)致整體設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p毀。因此，在天線部位進行放電時，需要確保此處的電弧是熄滅的。在這種原理下，高頻激勵封鎖的應(yīng)用不僅能夠保證電弧的準(zhǔn)確熄滅，同時能夠保證信號的及時恢復(fù)。此種瞬時的封鎖激勵可應(yīng)用在天線封鎖保護設(shè)備中，確保廣播在播出時的安全。

結(jié)語

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)是全固態(tài)中波發(fā)射機中最為重要的部位，其運行質(zhì)量將直接影響整個系統(tǒng)的運行質(zhì)量。因此天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷有效程度將直接關(guān)系到整個發(fā)射系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定的運行。為此，對整個天調(diào)網(wǎng)絡(luò)實施完整合理的防雷措施，能夠避免雷擊事故的產(chǎn)生，保證系統(tǒng)運行的安全性。在目前的技術(shù)基礎(chǔ)上，雷電所帶來的危害問題還不能完全消除，但是可以采取合理的措施來將危害降到最低。本文通過對全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)進行概述，分析針對全固態(tài)中波發(fā)射機天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷措施。通過整理得到了一系列實際有效的防雷措施，以充分保障全固態(tài)中波發(fā)射機的應(yīng)用，并對天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的進一步防雷提供一些參考。

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