余嫣紅
摘 要:在社會(huì)主義文化建設(shè)步伐不斷推進(jìn)的新時(shí)期下,廣播電視事業(yè)成為我國(guó)的重要發(fā)展產(chǎn)業(yè)。中波廣播作為人們?nèi)粘P蓍e娛樂(lè)的重要信息渠道,對(duì)提升我國(guó)社會(huì)整體的和諧度和幸福度具有積極作用?;诖耍恼率紫葘?duì)直擊雷、感應(yīng)雷、球形雷等3種中波廣播發(fā)射臺(tái)的雷電影響種類(lèi)進(jìn)行了介紹;其后,簡(jiǎn)要闡述了新時(shí)期中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷保護(hù)技術(shù)的應(yīng)用重要性;最后,從電源、天線、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)、主體設(shè)備4個(gè)方面入手,重點(diǎn)分析了新時(shí)期中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷保護(hù)技術(shù)的具體措施。
關(guān)鍵詞:中波廣播發(fā)射臺(tái);雷擊故障;隔直流電容器
通常來(lái)講,為了實(shí)現(xiàn)更加高質(zhì)量的信號(hào)傳輸能力,相關(guān)單位往往會(huì)將中波廣播發(fā)射臺(tái)建立起在水平高度較高、周?chē)^空曠的位置,大大增加了雷擊風(fēng)險(xiǎn)的隱患。據(jù)此,我們有必要對(duì)新時(shí)期中波廣播發(fā)射臺(tái)的防雷保護(hù)技術(shù)進(jìn)行分析研究。
1 中波廣播發(fā)射臺(tái)的雷電影響種類(lèi)
現(xiàn)階段,造成中波廣播發(fā)射臺(tái)雷擊故障的“主要元兇”共有3種,即直擊雷、感應(yīng)雷和球形雷。所謂直擊雷,就是自然雷電直接對(duì)設(shè)備、突出物進(jìn)行放電作用,其具有電流量大、電壓值高的特點(diǎn)。在實(shí)際情況下,直擊雷通常以天線設(shè)備為媒介進(jìn)入到中波廣播發(fā)射臺(tái)的設(shè)備內(nèi)部,對(duì)發(fā)射臺(tái)造成侵害;所謂感應(yīng)雷,就是雷電不直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行劇烈放電,在電磁場(chǎng)、靜電場(chǎng)的作用之下,對(duì)區(qū)域內(nèi)的電子設(shè)備造成非接觸式的干擾和破壞。當(dāng)雷電感應(yīng)使電場(chǎng)內(nèi)的金屬設(shè)備產(chǎn)生電流時(shí),還可能會(huì)在一瞬間產(chǎn)生大量的熱能,繼而引發(fā)火災(zāi)事件;球形雷又稱(chēng)球狀閃電或“滾地雷”(見(jiàn)圖1),這種雷電類(lèi)型的發(fā)生多伴有雷暴天氣。與“轉(zhuǎn)瞬即逝”的直擊雷不同,球形雷會(huì)隨著氣流的流動(dòng)情況而在區(qū)域內(nèi)飄飛,并在觸碰到障礙物體時(shí)發(fā)生爆炸。這種雷電類(lèi)型對(duì)中波廣播發(fā)射臺(tái)的危害性僅次于直擊雷,但其在日常的工作生活中并不多見(jiàn)[1]。
在以上3種雷電類(lèi)型當(dāng)中,直擊雷的破壞力最大,發(fā)生次數(shù)最多,故而相關(guān)工作人員在制定中波廣播發(fā)射臺(tái)保護(hù)方案時(shí),應(yīng)將直擊雷作為防御的重點(diǎn)。從當(dāng)前的情況來(lái)看,我國(guó)大多數(shù)的廣播單位采用垂直結(jié)構(gòu)的振子單桅桿拉線作為中波廣播發(fā)射臺(tái)天線,以此增強(qiáng)天線底部的雷電絕緣能力,防止雷電通過(guò)天線引入發(fā)射臺(tái)內(nèi)部。同時(shí),中波廣播發(fā)射臺(tái)的天調(diào)網(wǎng)絡(luò)多以發(fā)射塔底部為中心點(diǎn),向其周?chē)鶬m左右范圍內(nèi)的土壤中搭設(shè)銅線輻射網(wǎng),以提升中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷性能的地網(wǎng)基礎(chǔ)。通過(guò)以上兩種設(shè)計(jì),發(fā)射臺(tái)整體形成了高水平的抗雷擊網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),可對(duì)垂直雷、感應(yīng)雷、球形雷等不同的雷電類(lèi)型實(shí)現(xiàn)針對(duì)性、全面性的防護(hù)。
2 新時(shí)期中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)實(shí)意義
在新時(shí)期,積極研究和應(yīng)用中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷保護(hù)技術(shù),是促進(jìn)我國(guó)廣播事業(yè)穩(wěn)定發(fā)展,推動(dòng)社會(huì)主義文化建設(shè)的必然要求。眾所周知,作為一種破壞力、突發(fā)性都極強(qiáng)的自然災(zāi)害,自然雷電對(duì)建筑設(shè)施、電子設(shè)備以及人員的健康安全具有很高的威脅。當(dāng)雷電作用到廣播設(shè)備上時(shí),輕則引發(fā)設(shè)備的停滯、失靈或破壞,重則通過(guò)高溫、電流引發(fā)燃燒或爆炸,造成極大的人身傷害、經(jīng)濟(jì)危害和社會(huì)影響。所以,將防雷保護(hù)技術(shù)應(yīng)用到中波廣播發(fā)射臺(tái)當(dāng)中,是實(shí)現(xiàn)廣播發(fā)射工作穩(wěn)定、保障人員人身安全、提高廣播單位經(jīng)濟(jì)效益的必由之路。此外,做好中波廣播發(fā)射臺(tái)的防雷保護(hù)工作,還有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)廣播事業(yè)的全面發(fā)展,進(jìn)而在社會(huì)文化進(jìn)步、提升我國(guó)文化競(jìng)爭(zhēng)力等方面發(fā)揮出巨大的作用價(jià)值。
3 新時(shí)期中波廣播發(fā)射臺(tái)防雷保護(hù)技術(shù)的具體措施
3.1發(fā)射臺(tái)電源方面的防雷保護(hù)技術(shù)
在中波廣播發(fā)射臺(tái)的工作結(jié)構(gòu)當(dāng)中,電源開(kāi)關(guān)作為其他各環(huán)節(jié)設(shè)備的運(yùn)行基礎(chǔ),具有至關(guān)重要的作用。但與此同時(shí),電源開(kāi)關(guān)也是極易發(fā)生雷擊故障的環(huán)節(jié)之一,故相關(guān)從業(yè)人員一定要提前對(duì)這方面防雷保護(hù)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用。在防雷措施的實(shí)施過(guò)程中,人員應(yīng)時(shí)刻把提升電源負(fù)荷量作為工作開(kāi)展的第一原則,以保汪電源變壓器足以應(yīng)對(duì)雷電天氣下驟增的電壓能量。
具體來(lái)講:首先,專(zhuān)業(yè)工作人員應(yīng)按照我國(guó)對(duì)于高壓防雷保護(hù)工作的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作,對(duì)電源開(kāi)關(guān)的高壓一端加裝高頻電感線圈;其后,為了實(shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)低壓端與高壓端之間負(fù)荷的動(dòng)態(tài)平衡,還應(yīng)在電源的低壓配電盤(pán)處加裝三相避雷器,一般可選用中光ZGB系列的浪涌保護(hù)器。這樣一來(lái),既可保汪高壓端大量電負(fù)荷的緩沖釋放,又能實(shí)現(xiàn)低壓端設(shè)備元件的雙重保護(hù);最后,任何保護(hù)技術(shù)都不是“一勞永逸”的,所以為了保證電源開(kāi)關(guān)防雷保護(hù)工作的實(shí)時(shí)穩(wěn)定,相關(guān)工作人員在日常工作當(dāng)中要將電源開(kāi)關(guān)避雷設(shè)備的保護(hù)維修以及電源線路接地情況的分析檢查作為重點(diǎn),從而有效避免中波廣播發(fā)射臺(tái)電源方面的雷擊事故[2]。
除上述保護(hù)措施以外,相關(guān)工作人員還應(yīng)積極做好雷電天氣的預(yù)警工作,在分析直擊雷的同時(shí),還應(yīng)對(duì)感應(yīng)雷、球形雷等特殊情況進(jìn)行考量,以保證在面對(duì)不同的雷電種類(lèi)時(shí)都可靈活、及時(shí)地給出應(yīng)對(duì)和調(diào)節(jié)手段,實(shí)現(xiàn)電源開(kāi)關(guān)性能的外部保護(hù)。
3.2發(fā)射臺(tái)天線方面的防雷保護(hù)技術(shù)
在中波廣播電臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)當(dāng)中,發(fā)射天線、接收天線等天線設(shè)備是雷擊事故發(fā)生率最高的環(huán)節(jié)。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)天線設(shè)備遭遇到雷電侵襲后,其所接觸到的電流高達(dá)1 kA,這就意味著天線設(shè)備的電勢(shì)將在一瞬之間被提升至5kV。此時(shí),若缺乏有效的防雷保護(hù)工具,高壓電流將直接以天線作為媒介進(jìn)入到發(fā)射臺(tái)的內(nèi)部當(dāng)中,造成嚴(yán)重的設(shè)備損壞,繼而在阻斷中波廣播發(fā)射臺(tái)正常運(yùn)行的同時(shí),使廣播單位蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
為了解決以上問(wèn)題,中波廣播發(fā)射臺(tái)的天線防雷保護(hù)技術(shù)應(yīng)從以下兩個(gè)方面入手:(l)在實(shí)施天線接地工作時(shí),相關(guān)人員要對(duì)其技術(shù)工藝進(jìn)行改造,致力于通過(guò)加裝銅線、避雷針等方式,提高天線設(shè)備對(duì)瞬間電流的承受能力,從而在最大程度上為天線信號(hào)、地面信號(hào)的有效傳播做出保障。(2)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)雷電電壓的合理控制,相關(guān)人員還應(yīng)對(duì)地面的通信網(wǎng)絡(luò)提起重視,盡可能減小電網(wǎng)的電阻情況,為天線乃至中波廣播發(fā)射臺(tái)的正常運(yùn)行提供出可用的回路系統(tǒng)。
3.3無(wú)線天調(diào)網(wǎng)絡(luò)方面的防雷保護(hù)技術(shù)
在進(jìn)行中波廣播發(fā)射臺(tái)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷保護(hù)技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí),相關(guān)人員首先可將工作眼光放置在隔直流電容器的參數(shù)設(shè)置上。一般來(lái)講,如果發(fā)射臺(tái)本身的電能輸出量過(guò)高,則與之相匹配的隔直流電容器也應(yīng)設(shè)置為較大的功率容量,反之亦然。其次,還可通過(guò)加置石墨放電球的方式,提高天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的防雷能力。由于石墨材質(zhì)具有極好的放電屬性,當(dāng)天調(diào)網(wǎng)絡(luò)受到雷電威脅時(shí),石墨可在一瞬間實(shí)現(xiàn)放電動(dòng)作,從而起到有效的防雷效果。需要注意的是,在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中,石墨放電球的面積與其電壓釋放能力成反比,相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合自身發(fā)射臺(tái)的實(shí)際情況對(duì)放電球的體積、間隙進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,一般可將間距控制在l cm左右[3]。
3.4發(fā)射臺(tái)主體設(shè)備方面的防雷保護(hù)技術(shù)
首先,相關(guān)人員應(yīng)致力于開(kāi)發(fā)出智能化、動(dòng)態(tài)化的雷電預(yù)警與監(jiān)控系統(tǒng)。在信息化的新時(shí)期背景下,“信息”、“網(wǎng)絡(luò)“等字眼已經(jīng)成為各行各業(yè)的工作發(fā)展方向,廣播行業(yè)自然也不例外。對(duì)此,相關(guān)人員需要在發(fā)射臺(tái)周邊的多個(gè)點(diǎn)位設(shè)置出遠(yuǎn)端監(jiān)控設(shè)備,并將其與監(jiān)控中心的主機(jī)系統(tǒng)端進(jìn)行連接,以此保證對(duì)各環(huán)節(jié)設(shè)備運(yùn)行情況的監(jiān)視管理。同時(shí),還應(yīng)在系統(tǒng)中設(shè)置出相應(yīng)的預(yù)警模塊和智能調(diào)度模塊,從而實(shí)現(xiàn)當(dāng)雷電災(zāi)害發(fā)生時(shí),雷電預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)可在第一時(shí)間對(duì)設(shè)備做出自動(dòng)化的啟閉調(diào)度工作,以降低發(fā)射臺(tái)雷電故障的發(fā)生概率,保證各環(huán)節(jié)設(shè)備元件的安全。
其次,由于發(fā)射臺(tái)主體設(shè)備具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性,一旦某一環(huán)節(jié)的設(shè)備元件遭受到雷擊傷害,將會(huì)直接對(duì)其周邊乃至發(fā)射臺(tái)整體設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成威脅。對(duì)此,相關(guān)工作人員可借鑒國(guó)內(nèi)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),將其他建筑的防雷理念引入到自身工作當(dāng)中,對(duì)發(fā)射臺(tái)各部分設(shè)備進(jìn)行差異性、針對(duì)性的防雷保護(hù),從而在設(shè)備內(nèi)部構(gòu)建出聯(lián)系進(jìn)步、相互協(xié)調(diào)的防雷網(wǎng)絡(luò),最終做到“1+1大于2”的理想防雷效果,提升中波廣播發(fā)電臺(tái)的防雷性能。
4結(jié)語(yǔ)
總而言之,雷電災(zāi)害是威脅中波廣發(fā)播電臺(tái)安全穩(wěn)定運(yùn)中的主要因素之一。所以,為了降低雷擊事故的發(fā)生概率,降低雷電天氣對(duì)設(shè)備、線路、信號(hào)的影響,同時(shí)也為了避免人員、設(shè)備安全問(wèn)題的發(fā)生,相關(guān)人員在日常工作中要重視起對(duì)中波廣播發(fā)電臺(tái)各部位防雷能力的保障和提升,從而防患于未然,將中波廣播發(fā)射臺(tái)的安全系數(shù)始終保持在較高水平之內(nèi)。
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