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中波发射台机房搬迁改造的步骤及注意事项

2024-01-02胡永力

数字传媒研究 2023年10期
关键词:馈线发射机铺设

胡永力

内蒙古自治区广播电视传输发射中心锡林浩特680台 内蒙古 锡林浩特市 026000

1 台站选址及建筑面积的确定

机房的选址是一个很重要的问题,新建台站应充分研究前瞻性、先进性和发展性,要综合考虑与监听机房、配电机房、发电机房、卫星天线等的距离,同时也要考虑到未来机房的扩容问题。

2 地沟建设及设计

地沟就是馈管、电缆及信号线等线路走线的地下通道,该通道一般设置在发射机底部地板以下,方便各种线管直接进入发射机,确保美观和安全。考虑到施工及行走的方便,该地沟的高度在1.8 米以上,宽度在1.5 米以上。如果条件允许,可以将发射机房下面做成地下室,方便敷设线架,大空间更有利于施工和维护。

馈管及各种电缆最好选用30cm×20cm 的线槽进行铺设,既安全又美观。馈管和电缆及信号线最好分开布置在不同的线槽内,这样可以避免线路之间的相互干扰,也方便日常的检修维护。

3 地网敷设及地线焊接

地面是中波天线接地回路的一部分,为提高发射效率,需要在地面铺设地网线。由于距离天线越远地网的损耗越小,所以通常地网线的铺设长度以0.25λ~0.3λ较为合适。

地网的铺设是以中波塔为圆心,在0.25λ~0.3λ的半径圆内,呈发射状铺设120 根直径3mm 的铜线, 埋深一般为30cm~50cm。地网的内环与塔基底部铜皮焊接在一起,外环应该成闭环焊接。

为尽量减少地网线的接地电阻,提高防雷避雷的效果,在天线基座的中心和四周最好建造五个地井。地井一般深2m以上(在该地区的冻层以下),铺设长2m、宽1m 的铜板,并在铜板上下铺洒干燥剂,并留好注水口。地网一旦埋入地下,就成为永久性的隐蔽工程,地网如果出现问题,很难查找和排除故障,所以地网线的铺设和焊接一定要安全可靠,首选铜焊进行焊接。

4 卫星信号设计及连接

信号输入的方式主要包括光缆信号输入、微波信号输入和卫星信号输入。三种方式中至少应选择两种,其中应包括卫星信号输入,这样可以减少由于信号输入引起故障的概率,确保安全播出。信号源系统方框图,如图1 所示。

搬迁前的准备工作阶段应首先将光缆信号接入控制桌系统,并将卫星接收天线到控制桌的视频线铺设好(视频线推荐使用-7 或-9 型,信号传输稳定,线路比较可靠)。每个信号接收天线铺设两根视频线到控制桌系统,一根使用一根备用,并将所有的视频线穿在直径为110mm 的塑料管内(防水防鼠)。

5 电力线路的设计和建设

广播发射台的电力负荷属于一级供电负荷,其供电系统应用两路市电供电,最好有一路专线。高山台站如果采用两路独立市电有困难时,可采用一路专线和一路自备电源。

一般机房的搬迁都涉及到电路的改造和升级。发射总功率50kW 以下的发射台,供电容量一般在200kVA 到500kVA 之间。低压配电柜应选用抽屉式配电柜,防护等级不应低于IP30。低压出线优先选用铜线,出线的截面积应满足负载要求,同时需满足负荷长期发展的需要。

中波广播发射台一般至少配备两路外电和一路专用发电机组,两路外电均通过变压器将10kV 高压降为380V 电压,再通过投切柜对三路输入电压进行切换。生活用电一般通过非稳压的抽屉式配电柜进行电压分配,断路器的额定容量一定要满足用电要求。设备用电一定要通过稳压源稳压后进行输出,主备发射机一定要分开连接在不同的稳压源上,同时稳压源要具备市电直通功能。供配电系统方框图,如图2 所示。有条件的台站可以只安装主备两部稳压源,但是一定要满足所有设备的供电要求。

图2 供配电系统方框图

6 馈管选择及网络的设计

6.1 馈线的选择

中波馈线是传送发射机和铁塔之间的电磁能量的线路。

现在用的绝大多数馈线都是同轴电缆,常用的SDY 系列的馈线是一种螺旋状绝缘型的聚乙烯同轴电缆,阻抗匹配包括75Ω和50Ω两种。这种聚乙烯同轴电缆一般主要应用在功率为50kW 以下的发射机射频传输系统中。同轴电缆按照外径的尺寸和规格分为:15mm、22mm、37mm、40mm、50mm 和80mm 等多种规格。

馈管的选择要充分考虑到额定功率、阻抗特性、耐压、频损以及和发射机的阻抗匹配等因素,目前同轴电缆的阻抗多以50Ω为主,这是在平衡了功率、耐压及温度等几方面因素后的选择。

6.2 网络的设计

网络匹配的作用就是实现馈线和天线之间的阻抗匹配,匹配好后天线将获得最佳的不失真高频功率,并最大程度地将能量辐射到覆盖区域,同时也将提高发射机及配套系统的运行效率。

在中波广播发展的过程中,为了节省土地和资金,双频甚至三频共塔被广泛应用,如何使共塔的频率均能稳定发射,匹配网络的设计至关重要。

(1)匹配网络的设计必须和馈线的阻抗相匹配,应将其他频率对本频的影响降到最低。

(2)多频共塔时各频率不能太近,两个频率的比值不能低于1.25。

(3)在设计匹配网络时,应考虑各种元器件的电气参数的冗余量,由于工作频率高,功率大,有可能遭受雷击等,应尽量使用电气性能好,耐压高的器件。如果单个电容满足不了要求,可采用电容串联和并联的方式提高电容的耐压和功率要求,延长其使用寿命。

(4)加入阻塞网络的好处是抑制某个高频回馈,但阻塞网络对主频也会呈现一定的电抗,经过阻塞网络后,主频与上下边频会有电抗差。此电抗差积累到一定的程度会对网络的稳定有影响,设计网络时尽量让主频远离阻塞频率。

边频反射在设计网络时也应该考虑,阻塞网络、吸收网络、匹配网络在载频和边频处的阻抗也不同,上下边频处总会不可避免地产生差异,并由此产生反射。在设计匹配网络时,应将抑制边带反射的因素考虑进去,可以用较高的天线发射低频段频率,给天线加顶提高发射效率,选用低Q 值的网络作为匹配网络等。在设计匹配网络时,还应考虑到网络的散热问题,尤其是夏天调频室的温度会很高,温升势必会对元器件的电气参数造成影响,有条件的台站应该为天调室安装空调系统。

7 发射机的搬迁调试

发射机的搬迁可以分为两种搬迁形式。

7.1 在不停机的情况下实现搬迁

需在新机房建设好后,先将备机搬迁至新机房安装调试好,再进行主发射机的搬迁安装和调试。

在搬迁的前期需要完成以下工作:

(1)完成发射机供电线路的铺设,并保证供电正常。

(2)完成信号输入线路的铺设,并测试正常。

(3)完成采集信号线路的铺设,并测试正常。

(4) 完成馈管线路的设计,并将硬馈按照测试尺寸截取连接好。

以上准备就绪后,待发射机就位后迅速进行相关线路的连接,并利用假负载进行发射机的测试。再利用停机时间进行软馈的连接测试,测试正常后进行播音,然后按照相同的步骤进行主机的搬迁。

7.2 申请停播时间进行整体搬迁

利用停播时间进行整体搬迁,具有相对充足的时间,有利于各种突发事件和紧急情况的应对。搬迁的前期,需要完成供电线路的铺设、信号线及采集线路的铺设、馈管的设计等前期的准备工作。利用申请的停播时间,完成主备发射机的整体搬迁及各种线路和馈管的连接等工作,并利用假负载进行发射机的调试,连接天调网络进行调试、 试播等工作。

结语

总之,机房的搬迁工作需要前期做好相应的计划,然后按照计划步骤有条不紊地进行各项工作。在搬迁的过程中,严格按照操作的规程和要求进行,避免意外的发生。同时,一定要制定切合实际的应急预案,在出现紧急突发事件的时候,能够按照预案进行处置和应对。

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