賴林福生

摘 要：發(fā)信臺是海岸電臺進行安全通信必不可缺的發(fā)射站點，是海岸電臺開展安全通信業(yè)務的重要環(huán)節(jié)。為了保障通信信號正常發(fā)射，使安全通信業(yè)務即時高效地進行，必須建立防雷系統(tǒng)，提高各類設備的防雷防災能力。本文在概述發(fā)信臺各類設備、各系統(tǒng)組成及其面臨的雷害風險的基礎上，詳細介紹了發(fā)信臺的防雷設計及措施。

關鍵詞：海岸電臺 發(fā)信臺 防雷設計

隨著世界各地交流越來越頻繁，航海運輸越來越繁榮，海上安全通信工作也越來越重要。海岸電臺作為海上安全通信系統(tǒng)的重要組成部分，海上遇險通信直接關乎船員生命財產(chǎn)安全，發(fā)布的航行警告等安全信息對航海工作的順利進行至關重要。為更好地做好航海保障工作，發(fā)信臺作為發(fā)射站點，必須提高自身防雷防災能力，保障通信業(yè)務的正常開展。

1.發(fā)信臺的設備及雷害風險

發(fā)信臺主要由發(fā)信機機房、發(fā)射天線鐵塔及饋纜、監(jiān)控系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、微波塔和微波房等部分組成。雷擊一般主要有以下三種形式：一是直擊雷，主要表現(xiàn)是帶電云層對地面某一點迅猛放電；二是感應雷，主要表現(xiàn)是因云層放電，造成導體產(chǎn)生電磁感應形成高電壓導致發(fā)生閃擊；三是球形雷，主要在雷暴時發(fā)生，危害較大，且具有較高的不確定性。

1.1 發(fā)信機及雷害

發(fā)信機由各種高度集成電子元器件組成，對工作信號起放大作用。由于海岸電臺大部分業(yè)務24小時開放，為滿足通信工作需要，發(fā)信機不能在雷雨天氣關機以避雷。發(fā)信機受雷擊影響主要有兩個表現(xiàn)。一是受雷擊影響，機器頻繁出現(xiàn)駐波比告警，無法正常工作，影響通信業(yè)務的正常開展。二是雷擊電流過大，直接損壞發(fā)信機高度集成電子元器件。

1.2 天線鐵塔及雷害

為更好地滿足海上安全通信工作需要，提高信號發(fā)射質量，提供更加高效的海上安全通信業(yè)務，天線鐵塔大都架設在山頂上，以達到最佳的信號覆蓋范圍。加上鐵塔自身高度，在雷雨天氣中，被破壞力大的直擊雷擊中概率較高，對鐵塔自身及機房設備安全形成較大威脅。同時，感應雷能順饋纜直下機房，損壞發(fā)信機或其高度集成電子元器件。

1.3 電源系統(tǒng)及雷害

機房供電由兩路市電接入，經(jīng)電源線路傳輸?shù)綑C房。電源系統(tǒng)由高低壓配電柜、變壓器、柴油發(fā)電機、UPS電源及配電柜組成。由于電源線路流經(jīng)電流較高、電壓大等原因，雷電可能通過電力回路進行侵害，影響電力系統(tǒng)正常運行，并對發(fā)信機造成不良影響。

2.防雷設計

2.1天線鐵塔防雷設計

為滿足各類通信業(yè)務需要，發(fā)射天線程式各不相同，天線鐵塔的高度也不同，分別架設在天線場地不同位置，為有效降低直擊雷威脅，保護機房設備安全，必須在天線鐵塔建立一整套防雷系統(tǒng)，主要由接閃器、引下線和地網(wǎng)組成。在防雷系統(tǒng)中，接閃器的主要構造為金屬導體，形式有避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)等，接閃器要穩(wěn)定焊接在鐵塔頂端，且高度要超過鐵塔，以形成更好的引雷效果。同時采用直徑大于1cm的圓鋼作為引下線，根據(jù)天線鐵塔實際高度，須采取不同措施，將引下線牢牢固定在天線鐵塔上。根據(jù)天線鐵塔自身高度、所在位置的地理條件和泥土情況等，要實際分析，采用合理有效的地網(wǎng)設計。高度較低的天線鐵塔，采用扁鐵埋地即可；對于高度較高的天線鐵塔，要科學布置地網(wǎng)，使地網(wǎng)電阻達到最小，形成最好的對地放電效果。以上三個部分要牢固連接，形成一體，才能充分發(fā)揮引雷、放電作用，減少因鐵塔受雷擊而導致發(fā)信機損壞現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 饋纜防雷設計

饋纜由發(fā)信機接出，將通信信號傳輸?shù)桨l(fā)信天線上發(fā)射出去。為減少感應雷順著饋纜直下機房，損壞發(fā)信機或高度集成元器件的現(xiàn)象發(fā)生，主要要做好以下幾點工作。一是要做好饋纜接地，將同軸電纜外皮連接在天線鐵塔頂部和底部，使其與鐵塔整體進行有效連接，對部分高度較高的天線鐵塔，應在鐵塔中間部分適當增加幾處連接點。饋纜接地線連接到鐵塔地網(wǎng)，可實現(xiàn)受雷擊影響時對地放電。二是合理配置避雷器，在天線匹配箱中，安裝避雷器，實現(xiàn)第一級保護；在天線轉換架上，對每一天饋纜安裝避雷器，可實現(xiàn)第二級保護。針對個別高度較高的天線鐵塔，在天線轉換架上，專門安裝避雷效果更好的避雷設施，以起到更好的保護效果。三是做好饋纜屏蔽工作，一般采用同軸電纜作為饋纜，屏蔽層兩端接地，可有效減小雷擊造成的電磁感應對發(fā)信機的影響。

2.3電源系統(tǒng)防雷設計

為保護電源系統(tǒng)自身及發(fā)信設施，主要做好以下兩個方面工作。一是安裝多級避雷器，在高壓配電柜，安裝B級避雷器，可實現(xiàn)對直擊雷大電流的泄放作用；在低壓配電柜，安裝C級避雷器，可吸收前級避雷器的殘余電壓及感應雷形成的電壓；在機房配電柜，安裝D級避雷器，對經(jīng)過前兩級避雷器的雷擊殘余能量進行吸收。二是做好電源系統(tǒng)防雷，對變壓器配置獨立地網(wǎng)，要與機房地網(wǎng)之間形成距離，以達到最佳泄放雷擊效果。同時，低壓線路引入接地設計，將雷擊造成的靜電感應效果盡可能地減少到最低，起到對機房設備最好的保護效果。

2.4建立定期檢查制度

為保障防雷系統(tǒng)整體有效運行，及時排查因種種原因造成的漏洞，保護發(fā)信設施安全，建立月度維護計劃和年度大保養(yǎng)計劃非常必要。在每月進行的維護工作中，主要檢查防雷系統(tǒng)各部分是否正常，重點是檢查發(fā)射天線防雷系統(tǒng)。主要檢查內容有以下幾點，防雷地網(wǎng)是否被人為破壞， 引下線是否有效固定，各焊接點是否牢固，各處連接是否牢固、有效等。

年度大保養(yǎng)在完成月度維護全部內容的基礎上，還需要測試地網(wǎng)接地電阻，保證地網(wǎng)能實現(xiàn)有效泄放。測量接地電阻一般采用3極測量法，具體接線如圖1所示。在實際操作中，要注意不同顏色接線的連接方式和3根接線之間的接地距離，通常情況下，接地距離應在5-10m的范圍內。正常情況下，接地電阻小于等于120除以電流值，且應該小于4歐姆。

3.結語

在海運愈加繁榮的時代背景下，海岸電臺安全通信的重要性愈加凸顯，只有建立防雷系統(tǒng)才能保證發(fā)信臺的正常運作，為海岸電臺通信業(yè)務的開展提供有力保障。發(fā)信臺要做好防雷系統(tǒng)的日常維護，及時查漏補缺，保證防雷系統(tǒng)有效運行，才能起到對重要設備的保護效果，使海岸電臺更好地代表國家履行國際公約，為海上航行船只停供通信業(yè)務。

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