中波广播转播台防雷措施的探索性设计与应用

姬登峰 邱玉涛 赵文强

摘要：长期以来，中波广播转播台一直受到雷电干扰及破坏，对广播安全播出构成严重威胁。到目前为止，该问题还未得到根本解决，人们只能对现有设备设施进行改造，以提高防雷效果。

关键词：中波广播;转播台;防雷措施

引言中波广播转播防雷工作直接影响节目及信号的传输，在一定程度上影响人们的日常生活乃至社会稳定。基于中波广播转播台的防雷工作，对防雷措施的探索性设计及其成果在实践中的应用具有重要意义。

一、中波广播转播台防雷技术应用中的问题

自然灾害人类无法控制，但中波广播转播台能在自然灾害发生前采取相应措施进行预防，以此降低自然灾害对转播台产生的不良影响。在实际应用中，防雷技术依旧存在着应用中的问题。

1、防雷效果有所降低。中波广播转播台在开展防雷工作时，必须要正视防雷效果不佳的问题，其转播台中所运用的金属放电球、石墨翻放电球等之间间距过大，导致中波广播转播台整体防雷效果有所降低。针对这一问题，相关安装人员必须要按国家规定来放置电球，调整电球间距。由于中波广播转播台自身运作与结构存在一定特殊性，导致其成为一个天然的引雷装置，易在恶劣雷雨天气中受到雷电的袭击。

2、地网受到损伤及破坏。中波广播转播台在运转中，地网易遭受损伤与破坏，如图1。这是因经常会有在铁塔下方进行农耕的村民，他们在进行农作物种植时无意识地就会将地下的铜线铲断，从而使放电出现阻碍，影响铜线发挥作用，从而使中波广播台的整体稳定性大打折扣。在勘察分析中还发现，一旦地网遭受损伤及破坏，进行直播的中波广播台系统就会自动将铜箔带电量降低，从而产生电击威胁，给人们的生命带来严重安全隐患。

二、中波广播转播台防雷保护措施的意义

中波广播转播台是人们生活中必不可少的物质，它是广播的主要传播方式，直接主导了电视播放的清晰度和播放性能，运行中若遭到雷电袭击会直接威胁到发射机和电源，若对防雷的保护不当会使其性能遭到破坏，影响其安全使用，在这种情况下有效地防雷设施能保障设备性能的安全性并将其进行优化。在环境、设备因素的影响下发射台在运行中会受到不同程度的影响，所以优化其防雷性能能为发射台的安全予以支持并降低运行中故障发生情况，同时适用性较好的防雷措施能应对雷电袭击的到来，不断提升发射台防雷水平，促进我国广播事业的发展，让人们在观看中波广播转播台支持下的电视节目中更加具有安全性和清晰性。

三、中波广播转播台防雷措施的探索性设计与应用

由于直击雷威胁最大，因而中波广播转播台将重点放在防范直击雷上。具体措施包括：塔底金属放电球、接地、调配网络防雷、发射机防雷、馈管避雷器等。

1、塔底金属放电球。当直击雷击中天线时，天线底部会产生高瞬时电压，若这些电压得不到有效释放，势必会对天线和其他转播设备造成损害。在天线座上安装一对半球形金属放电器（球半径8cm），将两半球之间的距离调到最佳值，充分利用瞬间放电原理，在极短时间内释放直击雷产生的能量，从而有效保护天线等设备，保证中波广播的正常转播。

2、接地。接地是一种古老而有效的防雷措施，中波广播转播台的防雷接地可分为机房、调配房接地。

机房接地系统增加袋装复合地网。垂直接地体采用五组5/8镀铜接地棒（每组4根）;水平接地体采用约30m紫铜带（3*25mm）;焊接采用火熔焊;铜带作为接地母排布置在防静电地板下方。用等电位母排连接所有设备的外壳及接地线，从根本上消除设备间的电位差。机房接地电阻测量值约为0.6Ω。

调配室接地方面，在调配室外围增设复合地网。垂直接地体采用8组5/8镀铜接地棒（每组5根）;地网水平接地体采用约68m紫铜带（3*25mm）;将调配网络、放点求和塔基接入新增地网中。这样能减少雷击时馈线的对地点位，而且降低了铁塔的接地电阻，提高了调配室接地系统的泄流能力。

3、调配网络方面的防雷措施。

调配网络的防雷可采用微亨级电感、石墨放电装置、移相网络、隔离电容等措施。

微亨级电感的电感值一般小于100微亨，连接的微亨级电感远小于原毫亨级电感，大幅提高了调配网络泄放雷击电流能力，保护效果也得到了很大提升。

石墨放电装置采用圆柱形石墨电极，其具有良好的放电性能，并将磁环串套在接地端。发射机正常工作时磁环不工作，但一旦天线被雷电产生短路时，由于发射机工作在高频，小电感将导致高阻抗，即使石墨放电球短路，短路后发射机也不会受到保护。

4、发射机方面的防雷措施。在这方面，防雷包括：使用防雷网络、内置铜放电球、提高场效应管的质量、遭受强雷击时在最短时间内关闭发射机等。

5、使用馈管避雷器。避雷器主要由隔直电容及气体放电管组成。当雷击强度不足以导通气体管或无雷击时，气体放电管与地面断开，传输信号通过隔直电容传输至天线;当雷击足以接通气体放电管时，雷击能量通过接地释放，并且隔直电容器的雷击能量对发射机产生冲击。

四、改进塔底金属放电球的接地

将直径为8cm的紫铜放电球直接与紫铜板（0.8cm*10cm）连接，作为放电球的固定元件，确保接触良好。然后用铜带（0.3cm*2.5cm）连接地网接地。同时用紫铜螺丝将紫铜板、铜带和紫铜板与自立塔固定。测得塔底金属放电球接地侧接地电阻为0.2Ω。

若放电球内有蜘蛛等杂物或受雨雪影响，易造成发射机过载。为避免这种现象，可采用透明有机玻璃密封放电球，有机玻璃密封体上用不锈钢罩罩住，能有效防止雨水渗入。

通过以上探索性措施，完善并应用了中波广播传播台防雷措施，降低了播控设备遭受雷击的概率及程度，进一步保障了转播台设备的安全。

五、结语

总之，中波广播转播台作为信号传输设施，在运行中需克服一些客观的自然灾害，从而保障信息传输稳定性和持续性，保障整个设施的有序运行。如何提高中波广播转播台的防雷电性能，已成为有关部门面临的重要问题。

参考文献：

[1]孫耀华.关于中波广播电台防雷保护技术的研究与讨论[J].电子制作，2015（05）.

[2]洪洁.中波广播转播台防雷措施的探索性设计与应用[J].河南科技，2015（12）.