新中波台建设的技术措施
2020-01-06胡文浩胡平华
胡文浩,胡平华
(湖北省广电局蕲春中波转播台,湖北 黄冈 435300)
随着城市发展规模不断扩大,中波台天线场地被侵占,地网等设施遭到损坏,逐渐成为普遍问题[1]。这不仅严重危及安全播出,而且使台站发展空间受到挤压。
我县中波台正是在这样的情况下开始了易地重建工作,经过几年的建设,新台区于2017年9月上旬正式投入运行。
在建台过程中,我们遵从中波台技术规范的基本要求,注重新台址的实际情况,从提高播出效果这一根本目的出发,开展了一系列科技创新活动,采用了多项技术措施,对建设中的主要问题进行了有益的探索。
1 中波台简介
中波台新台院内,有自立式铁塔三座,大致呈等边三角形,彼此之间的间距均约150 m。靠近北侧围墙的一号塔高96 m,综合办公楼旁边的二号塔高96 m,鱼塘旁边的三号塔高76 m。
一号塔为单频1404 kHz,转播本省新闻广播;二号塔为单频639 kHz,转播中国之声;三号塔为双频945 kHz/1143 kHz,转播实验节目。
从安全播出考虑,该台一号塔和二号塔都架设了两根馈管,其中一根作为备用。三号塔因为是双频共塔,就没有架设备用馈管。
下面详细地讲述铁塔,地网及接地井等的施工情况。
2 铁塔的施工
该台的三个铁塔,有两个生产厂家,青岛宁辉厂和青岛强力厂。铁塔基座的土建工程,严格按照设计要求进行施工;铁塔的吊装,由青岛宁辉厂的施工队完成。
3 铁塔高频接地井敷设
铁塔高频接地井共三个,每座铁塔一个,施工方法相同。
1) 将1 m长*2 m宽*2 mm厚的紫铜板3块焊接在一起,形成一块约3 m长*2 m宽*2 mm厚的大紫铜板;在大紫铜板的四周,用铜焊引出12根4 m长*2 cm宽*2 mm厚的紫铜排,用于连接地网导线。
2) 在铁塔底部开挖深3 m深坑,将大紫铜板平铺在深坑底部,12根铜排向上引出地面。
3) 在大紫铜板的四周,引出4根4 m长*25 cm宽*1mm厚的紫铜带,用于连接铁塔3个放电球和天调网络接地端。
4) 为了增加土壤的导电性能,在大紫铜板的上下两面都加入了降阻剂和工业盐。
4 铁塔防雷接地井敷设
每座铁塔防雷接地井,都有三个,施工方法相同。
1) 从铁塔的三个底座开始,向外延伸,分别开挖一条10 m长,0.5 m宽,2 m深度的沟槽。
2) 在每个沟槽内各打入五根1.5 m长40*4 mm角铁,作为接地桩,每隔2 m打一根,角铁露出沟槽底部一点点;角铁与角铁之间用40*4 mm扁铁焊接在一起。
3) 扁铁的末端,与铁塔底座的接地铜板相连,也就是接在放电球的接地钢管上。
4) 每座铁塔的三个底座,用铝排连成一体,有利于雷电的泄防。
5 铁塔地网敷设
5.1 敷设方法
在参照《中短波广播发射台设计规范》,兼顾新台面积以及周边地形的前提下,我们结合实际情况进行地网敷设。
1) 三座铁塔地网敷设以每座铁塔为中心,呈辐射状向四周发散,相邻地网导线的夹角均约为3°,每座铁塔共敷设120根地网导线。导线的粗度是直径3 mm,材质为紫铜线。地网的埋设深度是30 cm~50 cm。
2) 地网导线的始端,全部与铁塔地井相连。
3) 相邻铁塔地网导线的末端不相互交叉,也不连接。
4) 地网导线只到达围墙边沿,不穿过围墙。
5) 跨越水塘的地网在水塘底部敷设,末端到达水塘对岸为止,不上岸。到达建筑物边沿受到阻挡的,能够绕行的尽量绕行。
6) 地网导线的长度,从50 m~85 m不等,依据地形而定。
5.2 敷设步骤
1) 适当平整待敷设地网地面,调整地面土层厚度,使其符合地网敷设要求。
2) 将两个水塘边沿进行适当修整,去除边沿杂草以及灌木,适当降低水塘底部淤泥厚度,便于地网导线的敷设。
3) 按照地网敷设要求,分别以铁塔为中心划出每根地网导线的敷设路线。
4) 挖机按照敷设路线挖沟,深度为30 cm~50 cm,宽度大约40 cm;每完成一条沟,立即将地网铜线敷设在沟内并用挖机回填。
5) 120根地网导线铺设完成后,地网导线始端每10根线绞在一起,与铁塔地井引出铜排焊接紧密,120根地网导线与12根铜排进行焊接。
6) 将铁塔地井引出的4根铜带,三根焊接在铁塔放电球的横杆上,另一根接在天调网络的接地铜带上。
6 播出机房与铁塔的接地连接
为了减轻高频辐射,该台从播出机房地槽的接地铜带上,引出6根直径3 mm的铜线,沿着馈管支撑杆,通过地埋的方式分别与三个铁塔的接地井相连,埋设深度是30 cm~50 cm。
7 馈杆接地
由于我县中波台一号塔和二号塔架设了主、备两根馈管,三号塔是双频共塔,所以每根馈管支撑杆上有两根钢绞线。
每根馈管支撑杆,从钢绞线上分别引出2根直径4 mm的铜包钢,与其附近地埋的6根铜线,都焊接在25 cm宽0.8 mm厚的铜带上,保证了每根馈管支撑杆的良好接地。
8 交流电源接地
我县中波台交流电源配置,开始是一条10 kV高压线路,一台315 kVA变压器,一个低压配电柜;后来增加一台150 kVA柴油发电机,一套市电/自发电倒换装置。
8.1 高压变压器接地
在距离变压器房大约2 m的位置,开挖一条大约4 m长,4 m宽,2 m深的沟槽,在沟槽内横向和纵向,各打入四根1.5 m长40*4 mm角铁,作为接地桩;每隔1 m打一根,角铁露出沟槽底部一点点;角铁与角铁之间用40*4 mm扁铁焊接在一起,与变压器接地端相连,也与低压配电柜接地端相连[2]。
8.2 柴油发电机接地
由于柴油发电机是后来配置的,所以柴油发电机和卫星天线共用一个接地井。在距离柴油发电机房大约2 m的位置,开挖一条大约2 m长1 m宽2 m深的沟槽,沟槽内铺设一块2 m长1 m宽1 mm厚的铜板。铜板的上下两面都加上大约50 kg降阻剂,50 kg工业盐。从铜板上引出2根20 cm宽0.8 mm厚的铜带,分别接到卫星天线的防雷接地端和柴油发电机外壳上。然后,从柴油发电机外壳上引出20 cm宽0.8 mm厚的铜带,接到市电/自发电倒换装置上;从市电/自发电倒换装置上引出一根150 mm2的铜线,接到低压配电柜的外壳上。
9 机房接地
根据实际需要,该台机房有4个高频接地井,与8部发射机相连;1个低压接地井,与机房内二次低压配电柜相连;1个高频接地井,与前端设备相连。这些接地井的引出线,都连接到机房地槽铜带上,机房地槽铜带规格都是20 cm宽0.8 mm厚。
这6个接地井的做法相同,都是开挖一条大约2 m长1 m宽2 m深的沟槽,沟槽内铺设一块2 m长1 m宽1 mm厚的铜板。铜板的上下两面都加上大约50 kg降阻剂,50 kg工业盐。
10 中波台院内防雷
该台的主体建筑物,在设计和施工的过程中,严格遵循《中短波广播发射台设计规范》,做好了防雷措施。
高压线路的真空倒闸和高压熔断器上,都安装了避雷器[3]。
在卫星天线的四周,竖立4根长度合适的不锈钢管,其顶部装有放电针,其底部都通过宽铜带与卫星天线接地井相连。这样就达到了中波台院内防雷的目的。
补充说明:实际测量,铁塔接地电阻在0.2 Ω以下,馈杆接地电阻在0.5 Ω以下,发射机接地电阻在0.8 Ω以下,卫星天线接地电阻在2 Ω以下,高压变压器接地电阻在4 Ω以下。
11 结语
总之,通过上述一系列举措,可以为中波台园区提供良好的保护。同时,通过良好的接地与防雷措施,还可以有效地避免雷击带来的伤害,为安全播出提供有力的支持。