广播电台设备的防雷技术探讨

朱友林

摘 要：文章首先介绍了雷电对广播设备的危害，进一步阐述了全固中波态发射机的防雷措施，最后对变压器防雷电过电压的保护措施发表了自己的一些看法，希望能对广播电台的防雷做出一定的指导作用，并希冀对广播电视事业的发展做出一些贡献。

关键词：广播电台设备；全固态发射机；变压器；防雷措施

1 雷电对广播电视的危害

雷电对广播电视的危害方式有两种，一种是落地雷击，一种是感应雷击。闪电之后，强大的雷电流会产生强大磁场，并感应过电压，此感应电压会在空间及有线网络范围内传输发送。它不仅对网络设备产生破坏，有时还会通过电缆传送，对与电缆相连的其它设备造成设破坏和干扰，对落地雷的预防措施主要是按要求安装避雷针、避雷带以及接地。

2 全固态中波发射机的防雷措施

2.1 为了安全播出，通常采取的方法有以下几种：

2.1.1 放电球的应用

当发射天线受到落地雷击时，天线底座形成非常高的电压，首先采取尖端放电，就是在天线底座用两个半球状金属放电器对地，金属球直经一般是10cm左右，調控好放电器中两半球之间的距离，遇雷击时不仅能泄放电荷能量，又能让播出正常进行。

2.1.2 安装静电泄放线圈

将一只毫享级线圈并接在天线下端，能够有效地构成良好的静电入地通道。而且也能有效地阻碍中波频率信号，能耗非常小。毫亨级线圈现在多已被微亨级电感线圈代替；而微亨级线圈直接影响到天线阻抗，它和天线阻抗应一起等效为新的阻抗去调配。

2.1.3 封锁装置

安装平衡封锁装置在发射机控制系统内是非常有必要的。在天线设备遇到雷击的时候，它的控制接点会切断发射机高压，保护末级功放管。现在全固态中波发射机都有驻波比封锁装置，所以一般不用再考虑安装。

2.1.4 加装石墨放电器

在天线下面按装一组石墨放电器，在它的接地引线上，套入40～50个磁环。如果天线遭到雷击，石墨放电器放电，石墨自身就有一定的阻尼放电作用。发射机在正常运行时遭遇雷击，放电器就会放电，使雷击电流经过接地引线进入大地。石墨放电器因放电引起电弧短路，但是因为磁环提高了发射机短路射频阻抗，既能够阻碍中波信号，又不影响雷电能量释放，从而起到保护作用。

2.1.5 装隔直流电容

因雷电波能量主要集中在低频和直流部分，在调配网络前端安装隔直流电容能够有效防止雷电能量进入发射机又不妨碍高频输出。隔直电容容量一般在1000pF～3000pF，伏安量、耐压值越大越好。

2.1.6 应用移相网络

天线遇到雷击放电时，负载相当于短路状态；在射频功放单元内产生瞬间过电压，导致丁类场效应管功耗增大从而损坏。装设移相网络后，发射机负载阻抗不变，仅相位改变，所以不影响天馈线阻抗匹配。如果放电球释放雷电流引起短路，则发射机出口处也必须处于短路状态，这样就相当于负载是纯电阻输送线路，不产生反射波从而有效保证了发射机安全。

2.2 注意事项

2.2.1 放电球的距离要进行严格控制，尤其是室内石墨放电球，只有几毫米的距离。所以一定要有耐心认真调试，特别注意的是雷雨之后，及时进行检查。一旦发现放电球有打火现象，一定尽早用砂纸磨平并清理，保证其处于良好状态。

2.2.2 对天馈匹配网络进行调试的时候，要做到一丝不苟。经常检查阻抗，一旦有异常变化，一定抓紧调整处理。

2.2.3 雷雨季节到来之前，要严格认真的对避雷设施进行逐项检查，不要存在侥幸心理。

3 变压器防雷措施

3.1 在高压侧安装避雷器

据相关规定：“在配电变压器高压侧通常要安装避雷器进行保护，避雷器接地线与变压器低压侧中性点还有变压器金属外壳要接在一块接地。”但是经过研究和实践来看，只在高压侧安装避雷器保护，受雷电波的影响还会出现损坏现象。通常情况下年损坏率大约是1%，多雷区大约为5%，有极少数雷暴区，年损率甚至达到50%。这种情况主要是因为变压器高压侧遭遇雷击时所产生的逆变换过电压造成的。逆变换过电压，就是雷电波侵入高压侧，使避雷器产生动作，在接地电阻上产生很大的冲击电流，形成压降；造成低压绕组中性点电位上升。在低压绕组上也会产生很大的冲击电流，三相绕组经过的冲击电流大小和方向都一样，并在高压侧感应出极高的电压（高压侧星形接法）。正变换过电压，就是在雷电波通过低压线路进入的时候，低压绕组中将会出现冲击电流，这些冲击电流使高压绕组感应出远超额定值的电压，层间与匝间梯度电压也相应增加。

3.2 在低压侧安装避雷器

此类方式的接线是将变压器高低压避雷器接地线和低压侧中性点还有变压器金属外壳这四处接在一块，从研究和实践来看，绝缘较好的配电变压器，只是在高压侧按设避雷器，还会因为正、逆变换过电压出现雷害事故。在低压侧按装避雷器能够有效的控制正、逆变换过电压的数值。

3.3 高、低压侧接地分开

该保护方式就是将高压侧避雷器独立接地，低压侧中性点和变压器金属外壳相连，和高压侧接地分离。实践证明，由于大地对雷电波有很强的衰减作用，所以基本能够避免出现逆变换过电压。变压器接地电阻一般不大于4Ω，如果能将接地电阻降低到一定数值以下就可以避免出现正变换过电压。这种保护方式非常方便，操作起来非常容易，而且也很节省成本，但是在低压侧接地电阻方面有一定要求。

电力系统架空线路遭受雷击时，不论是落地雷还是感应雷，都将在输电线上形成高压浪涌，危及电气设备。根据规范为防止雷电波侵入，架空干线与进户电缆的连接处应装设阀型避雷器。避雷器、电缆金属外皮或穿电缆用钢管和绝缘子铁脚应连接一起后接地，其冲击接地电阻不应大于10Ω。低压架空线路入户处应改换一段埋地金属铠装电缆或护套电缆引入。在低压配电盘的地方，也要安装真空放电设备和压敏电阻避雷器，这样能有效的保护电源架空线免受雷害。

4 结束语

雷电的出现不可预测，其破坏性也无法想象，所以加强防范措施是对广播电台设备保护的最佳措施，利用科学有效的方式和专业的技术，来减小雷电波对各种设备的破坏，尤其要加强变压器和发射机的保护。其实，在各行业的避雷工作中有一定的相同之处，所以可以借鉴其他行业，例如建筑行业的避雷措施，吸取其精华，对现有技术进行进一步改进。在实际工作中，工作人员要端正工作态度，不能存在侥幸心理，严格检查各个保护环节，当发现问题时，要及时找出原因并采取相应措施，利用高质量的避雷设施，不要偷工减料，要加强管理，提高员工的避雷防雷意识，希望相关人员能进一步研究出更加有效简便的防雷避雷措施，从而减小雷电对广播电台的破坏性，将损失降到最低。相信在有关部门和企业员工的共同努力之下，我国的防雷避雷工作能做的更好，促进广播电台的进一步发展。

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