中波转播台防雷技术维护分析

2021-01-12

数字通信世界 2021年4期

（甘肃省广播电视局嘉峪关广播转播台，甘肃嘉峪关 731000）

中波转播台是信号电磁波传输的设备，提供给广播需要的视听转播服务，系统运行的过程中，必须确保信息传输的稳定性与持续性。雷电对于中波转播台的安全稳定运行会造成一定的破坏以及干扰，直接威胁广播节目的安全播出。

1 中波转播台的雷害概述

1.1 直接雷击

雷云对建筑物直接放电即直击雷。当雷云放电的过程中，会引发较大雷电流，最高能够达到几百千安，破坏力非常的大。雷电流经由雷击物体会产生一定热量，导致物体燃烧。雷击物体中水分因为突然受热而急剧膨胀，造成劈裂现象。因此，在雷云朝地面放电的时候，会造成房屋的损坏与倒塌，导致火灾出现，造成人畜的伤亡问题。

1.2 雷电感应

雷电感应属于雷电第二次产生作用的结果，雷电流会产生电磁效应与静电效应。雷云于建筑物上空产生电场，建筑物会感应到和雷云电荷之间相反的电荷。雷云朝其他地方在放电的时候，云和大地的电场会突然消失，聚集于建筑物顶部的电荷无法快速的泄入到大地，会有大量电荷的残留，相互排斥进而产生极强的能量导致建筑物的震裂。残留的电荷会产生高电位，让屋内电线与金属管道等形成放电现象，击穿电气的绝缘层，严重会引发火灾等情况。

1.3 反击破坏

发生雷击时，若雷击作用于中波转播台中发射铁塔上，便会造成信号发射塔周边地网电位的快速升高。直接导致转播台内各设备电源与设备外壳间的实际电位形成巨大的差值，差值通过发射塔经由设备外壳传输到地电源，对转播台设备电源造成损坏。

1.4 电磁脉冲破坏

发生雷击时，若雷击直接作用于中波转播台内信号杆、建筑物以及构筑物料等部分，便会直接形成电磁脉冲，雷击形成的电磁脉冲可以直接造成中波转播台信号系统的过电流以及过电压等情况，进而直接严重的威胁到中波转播台信号系统的正常运转。

1.5 雷电浪涌破坏

中波转播台的运转过程中，雷电浪涌会造成设备的破坏情况。主要原因在于中波转播台内信号设备具备各种微电子零部件，如果雷电对微电子部件造成了侵扰，便会形成雷电浪涌，对于中波转播台内通信电路以及电源造成破坏，不但会造成不可挽回的经济损失，并且还会直接威胁到工作人员的生命财产安全。

1.6 冲击波破坏

雷电产生的冲击波在侵入中波转播台内高压线、供电系统与其他设备时，由于雷电冲击波有比较高的电压，信号系统的设备无法承受高电压，因此会对中波转播台信号系统造成严重的破坏，对中波转播台信号的正常稳定发射造成严重的影响[1]。

2 中波转播台的防雷技术问题

中波转播台运行的过程中，地网非常容易受到破坏，主要是因为部分农户会在铁塔周边农耕，造成地下铜线被铲断的问题，影响到铜线的正常运行以及中波转播台运行的稳定性。当地网受到破坏后，转播台的系统处于直播状态时会自行的降低铜箔的实际带电量，导致电击的严重威胁。其次是四级放电装置。中波转播台所用石墨放电球与发射机放电球等都会影响到防雷效果，因此，必须按照相关要求来设置放电球，确保间距的合理性。因为转播台结构与运行特点，转播台便成了引雷装置，容易受到雷击，因此必须确保设计的合理性，重视雷击后放电的有效保护。处于常压常温条件下，放电球合理间距是1mm/1kV，因为各个因素的实际影响，放电球的间距应当调整为1mm/500V。直播放电球两端的电压大概是316V，放电球必须确保处于绝缘状态，间距应当是2～3mm。石墨放电球两端的电压超过1000到1500V 时，调整间距为5mm，发射机放电球的合理间距是1mm，让放电球在饱和导通状态，发挥雷击中中波发射塔具备的放电作用。

3 中波转播台防雷技术的维护措施

3.1 增强地网的改造力度

针对雷击泄流而言，基于现有运行地网条件，发射天线塔体当中可以根据情况加设复合型地网，提升雷电泄放的实际速度，减少接地的电阻，确保雷电疏流通道的通常。就地网电阻方面而言，可以利用降阻剂来在一定程度上降低地网的电阻，需要注意的是，在施加了降阻剂之后会出现一定的降组作用，而腐蚀的接地体会对降阻最终效果造成影响；需要掌握降阻剂的稳定问题，大量的无机盐类在加入了降阻剂当中的时候，能够利用最短的时间完成装置接地电阻的降低操作，确保接地电阻能够快速反弹，然而这样的降阻效果整体稳定性不佳；还需要重视环境的污染问题，因为降阻剂是直接被埋设在地下，还有大量重金属物质，会严重的污染环境。因此，必须充分的考虑到降阻剂所具备的环保性、稳定性以及腐蚀性等，根据合理的比例把吸水剂与导电粉混合随后掺入原先地网的土壤当中，改善原有电阻率，降低地网电阻，从而确保最佳的改造效果。

3.2 增强发射塔的有效防雷保护力度

就中波转播台内发射塔的安全运行而言，发射塔自带一组金属质的放电球，主要采取拉线式的手段，实际高度普遍都超出了百米，如果出现了雷击问题，便可以及时的调节放电球的实际放电间隙，把雷电有效的引入大地流泻。也可以于天调室当中设置石墨型的放电装置，进而实现残余电流的有效泄放，确保发射塔的全方位保护。倘若雷击作用在了金属放电球上，便会直接形成高阻抗，导致短路放电情况，此时需要利用石墨放电设备内的石墨磁环线圈基本特性和特殊材料来确保中波发射机的运转正常，实现发射机的高效保护。同时，安装磁环也可以泄放雷电，发挥较好的保护作用，利用了电容隔直的特性，在一定程度上防止发射机内流入雷电直流电的实际能力。发射塔的放电球和石墨放电设备之间高度配合，能够最大程度上的防治直击雷对中波发射机造成破坏。

3.3 增强室内设备的有效防雷保护

首先是室内设备装置的有效防雷保护。应当根据实际情况选择合理的屏蔽电缆。在连接室外信号的运行系统设备的过程中，应当选择屏蔽电缆来实现相互的联系，以此来确保电缆屏蔽能够良好的接地。根据实际情况安装相应的避雷装置。安装避雷装置属于常见的一种防雷技术，针对室外信号系统以及设备设置相对密集的区域，根据实际情况来加装相应的避雷装置，例如避雷针、避雷线以及避雷网等各种避雷装置，以此来避免电缆、铁塔以及信号设备等受到雷击的破坏。需要注意的是，安装避雷装置的过程中，应当确保安装位置的合理性，在设置地线时需要和其他设备与电缆之间保持一定的安全距离，防止出现雷电连锁感应的现象。中波转播台在安装信号系统室外设备的过程中，人员必须重视以及做好塔杆、接收设备以及信号发射塔等各个设备的有效接地处理，防止系统设备遭到了雷电电磁脉冲的屏蔽破坏。

3.4 重视与做好室外设备的有效防雷保护

安装高压避雷装置，中波转播台的相关操作人员需要把专门的高压避雷装置安装于高压电力传输信号的整条线路当中，保证线路系统能够安全且稳定的完成传输。可以安装电压保护器。雷电对线路的侵害主要是影响弱电设备的电源线路，因此，可以把过电压的相应保护装置设置于室内的核心机柜电源入口位置，防止因为浪涌电压对系统内各个微电子设备的损坏。此外，感应雷对于信号设备造成的无线电干扰以及电磁干扰等问题都会造成信号系统的浪涌电压，因此，对于系统设备需要采取防干扰的屏蔽措施。一般都是利用了串联连接手段把电流保护的设备装置设置于信号线路的入口位置，实现过电流的有效抑制，防止损耗设备。如果出现了雷击情况，雷电电流可以经由引下线和接地体等泄入到大地，产生放射状的电位，对电子设备内高压电位造成破坏，因此必须设置合理的等电位连接，以此来消除雷电所造成的电位差。连接各个部分的等电位过程中，连接棒应该和各个分棒之间连接，确保电位连接的均衡性，利用低阻抗把雷电电流快速的泄入到大地，防止信号设备因为放射电位受到不良影响。