中波发射台天线防雷措施系统的改进

李少光

随着我国社会的全面发展，人们的生活质量和标准都在逐渐提升，因此，对于广播自身的稳定性和质量也必然提出了更高要求，在此种背景下，中波发射台也将防雷作为工作中确保安全性的一项重要环节。天线是当前中波发射台的重要组成部分，其高度相对较高，实际工作中很容易受到雷电的影响，雷击很容易引起电力及发射设备损坏，对中波发射台的工作造成不利影响。因此，对中波发射台天线防雷水平进行提升是当前人们关注的重点问题，本文对这一问题进行详细论述，希望对这项工作的开展起到帮助。

1 中波发射台天线防雷措施类型

近年来，我国科学技术水平逐渐提升，逐步完善了中波发射台的天线防雷措施，经过实际研究发现，当前中波发射台天线防雷常见的措施包括以下几种。

1.1 放电球

这种防雷手段主要是借助天线底部放电球的安装，放电球需要由两个半圆形组成，并分别连接于铁塔和地面[1]。放电球在不受到雷击的情况下，属于不工作状态，但如果铁塔遭遇雷击，就将引导放电球瞬间呈现导电状态，且雷电也将直接连接放电球引入大地，这种导电方式大大提升了对天线的防护作用。

1.2 微亨级接地电感

在雷电能量中，相对集中的部分主要是低频和直流，在之前的中波发射台天线防雷中，大多数采用的都是根据毫亨级接地电感进行基础放电工作，但由于受电感自身局限性比较明显，所以其放电效果也一般。

1.3 隔直流电容器

如果雷电击中中波发射台的天线时，会有一部分雷电能量直接反馈到发射机中，对中波发射台会产生破坏作用，对于这一问题，可以借助隔直流电容器进行解决。换句话说，就是在发射机和天线之间安装一个耐压值更高的电容器[2]，从而借助电容器对雷电直流和低频成分进行有效隔断，是一项有效的防雷措施。

2 当前中波发射台天线防雷措施中的主要问题

虽然近年来我国无线电技术的发展和科学水平的提升使我国中波发射台天线防雷问题得到了有效开展，但仍然存在一些问题，对防雷效果也造成了一定影响，经过研究发现，问题主要集中在以下几点。

2.1 放电球防雷效果有待提升

在中波发射台天线的防雷中所采用的放电球主要有金属、石墨放电球和发射机内部放电几种类型，但其最终防雷效果往往和放电球之间的间隙起到直接联系作用，在常温状态下，放电球的距离计算公式为1mm/1kV，但在实际工作中这也不是一个固定值，在不同工作地区，需要对这项工作安排进行有效调整，如果在实际工作中存在放电球间距位置不佳，必然会造成放电球防雷作用降低的情况[3]。

2.2 电压和电流存在倒流问题

在对雷电天气进行感应的过程中，天线在短时间内呈现较高的电压和电流，最终这些电压和电流将倒流回发射机，甚至和正在工作的发射机出现冲突，由于在实际工作中出现的射频电流相对比较大，所以，中波发射台线路中的保护装置也无法及时发生应对动作，甚至出现了发射机损坏。

3 中波发射台天线防雷措施改进手段

通过对上文的研究，中波发射台天线的防雷措施需要从泄放和阻塞两个环节着手，那么对天线防雷措施进行改善，可以从以下两方面进行。

3.1 天线放电球的防雷措施改进手段

当前，对雷电流进行泄放的重要手段就是天线放电球，大约可以实现70%的放电任务，所以在常规状态下，1kW的中波发射机天线底部对放电球之间的距离应控制在5mm左右[4]。石墨放电球可以完成20%左右的放电任务，所以对其在距离的控制上要在2～3mm。而发射机内部的放电球大约承受5%左右的放电任务，需要将其距离控制在1mm左右。在此工作过程中，最后的5%雷电流则是通过对避雷器的规避实现泄放的。

通过对当前中波发射台实际情况的综合分析，如果在雷击天气出现比较频繁的时，也需要对放电球之间的距离进行适当调整，从而让其在实际雷击环节发挥会更有效的放电作用，确保雷电流在放电球的有效帮助下是喜爱你大量泄放，进一步对中波发射台和天线的安全进行保障。

3.2 天调网络和发射机中对电感和电容并联

通过对感应雷电的电磁场频谱分析可以了解到，在实际雷电天气中，有大约95%以上的雷电能量都在3kHz以下，且大多都是直流电，因此，为了雷电流的泄放能力进行全面提升，可以将天调网络中的电感发射机进行有效并联，避免出现阻抗的影响。

3.3 天线电源系统要使用四级防护手段

在当前中波发射台天线损坏事故中，可以发现有很大一部分也是电流感应引起的，因此，对于电源进行必要的防雷也是一项十分重要的环节，更是对其他设备进行防护的基本条件[5]。

在对天线电源系统进行防护的工作中，工作人员需要借助各级SPD能量分配和计算类型进行研究，并对其采用四级防护手段，通过此种方式更好地确保电压可以在工作中被更有效的泄放在地面中。

所谓四级防护手段主要指的就是：第一，按照分级泄放原则，在电源的总配备电箱中，加一个三项电源，通过这项工作的开展将其直接归为高能量防雷工作，从而实现对电源的一级保护，最终将绝大多数雷电量进行泄放。第二，在发射机配电柜中，还应加入单向电源，并将其作为二级防雷工作中，对电源发挥更积极的二级防护工作。第三，在发射机信号源系统，适当加入一个电源，确保其可以发挥有效的三级防雷作用。第四，在发射台室内插座中，也应尽可能选择具备防雷能力的，从而起到更有效的防雷作用[5]。

4 结语

由于近年来我国中波发射机固态化趋势的全面发展，我国广播设备自身工作的稳定性和可靠性也得到了显著提升，但这也意味着其防雷能力必然会产生下降，这给我国中波发射台工作造成了十分不利的影响。所以，要求在实际工作中尽可能对这项工作引起重视，确保防雷手段得到更全面的发展和创新。对中波发射台安全播出最直接影响的就是雷电，所以，在实际工作和研究中，对中波发射台天线的防雷水平进行提升是一项很有意义的工作，甚至直接影响中波发射台的正常工作。因此，希望对本文的研究能为中波台技术维护工作开展提供更大的帮助。

[1]赵少校.浅谈新建中波台站的防雷接地系统[J].电子世界,2017(24):177,179.

[2]李明.中波发射台天线防雷措施系统的改进探究[J].通信世界,2015(21):34-35.

[3]包秀兰.中波发射台天线防雷措施系统的改进研究[J].魅力中国,2016(1):81.

[4]太平.中波发射台天线防雷技术措施分析[J].电子测试,2017(3):112,114.

[5]杨文清.中波发射台天线防雷措施系统的改进研究[J].科学与信息化,2017(27):7-8.

[6]于海波.发射台防雷技术简述[J].数字传媒研究,2016(9):79-82.