淺談TX30型短波臺站天線雷電防護(hù)

姚復(fù)聰 吳量 陳柳瓊

作者簡介：姚復(fù)聰（1970-），男，廣西天峨縣人，工程師，在河池市氣象局防雷管理中心

摘 要：室外天線及室內(nèi)信號接收機(jī)、主機(jī)、電腦等設(shè)備易遭受雷擊。為便于安裝人員及管理人員進(jìn)一步了解雷電對天線及其設(shè)備的危害，本文通過對天線及其設(shè)備的工作原理進(jìn)行分析，提出了室外天線的防直擊雷保護(hù)措施，及其室內(nèi)設(shè)備的防感應(yīng)雷保護(hù)措施和等電位連接措施。以確保天線及其設(shè)備的正常工作，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

關(guān)鍵詞：短波 天線 雷電 防護(hù)

中圖分類號：TN82 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

天線的安裝位置要求是地勢較高、四周空曠，周圍沒有遮擋物，也就是說其安裝后應(yīng)高于四周的物體，不受環(huán)境影響和其他物體的干擾。TX30型短波三線天線一般安裝于辦公樓天面，主機(jī)、電腦等設(shè)備安裝于辦公室內(nèi)。雷電選擇易導(dǎo)電物體及至高點物體進(jìn)行放電。天饋線路、電源線路、網(wǎng)絡(luò)線路等線路上的設(shè)備極易遭受過電壓、過電流的損害。因此對短波臺站天線的防直擊雷防護(hù)、防感應(yīng)雷防護(hù)及等電位防護(hù)顯得尤為重要。

1 TX30型短波三線天線簡述、主要技術(shù)指標(biāo)及組成

TX30型短波三線天線是一種性能優(yōu)良的新型短波天線，可在1.6MHZ-30MHZ頻段內(nèi)工作。具有效率高、通信效果好、狀態(tài)穩(wěn)定、抗風(fēng)能力強(qiáng)、不易損壞等優(yōu)點，能夠在近中遠(yuǎn)距離都保持很好的通信效果。工作頻率 ：1.6MHz-30MHz；標(biāo)稱阻抗：50Ω；接口形式：L16插頭；功率容量：150W；天線寬度：1.5m；天線長度：30m；天線重量：6㎏。天線由輻射體1套，匹配器1個，支撐架以及室內(nèi)信號接收機(jī)、主機(jī)、電腦等設(shè)備組成。

2 短波臺站天線防雷設(shè)計

2.1直擊雷防護(hù)

根據(jù)使用單位不同的通信需求該天線有兩種架設(shè)方式，一種為倒“V”方式架設(shè)，即是將天線中央部位懸掛在支撐桿頂端；另一種為水平方式架設(shè)，即是用兩支架將天線支撐于空中。

2.1.1倒“V”型防直擊雷

由于在支撐桿頂端安裝接閃桿會對天線接收或發(fā)射信號有影響，故應(yīng)采用安裝獨立接閃桿對其進(jìn)行保護(hù)，根據(jù)天線的懸掛高度采用滾球法計算出獨立接閃桿的高度，兩桿間的距離不宜小于3.0m，接地電阻應(yīng)小于等于10.0Ω，天線支撐桿若為金屬桿或鐵塔時宜將其就近與天面接閃帶作等電位連接。

2.1.2水平架設(shè)防直擊雷

由于天線長度為30m，水平架設(shè)后，若采用獨立接閃桿作接閃保護(hù)，其高度不言而喻，再者就是獨立接閃桿安裝于建筑物天面，高度太高難于樹立。故采用接閃線作接閃保護(hù)，為防止接閃線對天線的干擾，按規(guī)定與天線的距離應(yīng)大于等于2.0 m，即采用滾球法計算接閃線的高度時應(yīng)大于等于防干擾距離2.0 m。架空接閃線應(yīng)采用大于等于50㎜2鋼絞線，且每股線直徑為1.7㎜。架空接閃線與天線共用一根金屬支撐桿，接閃線與金屬支撐桿應(yīng)作可靠電氣連接，且應(yīng)就近與天面接閃帶作等電位連接，接閃線與金屬支撐桿和接閃帶之間宜采用并溝線夾作為連接紐帶，用并溝線夾將接閃線夾緊后，再把并溝線夾與桿和帶焊連，接閃線接地電阻應(yīng)小于等于10.0Ω，若電阻達(dá)不到要求應(yīng)重新安裝地網(wǎng)。天線與金屬支撐桿應(yīng)采取絕緣措施，即它們之間沒有電氣連接。

2.2感應(yīng)雷防護(hù)

感應(yīng)雷的防護(hù)主要包括電源線路、天饋線路，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的防護(hù)，等電位連接以及接地等，強(qiáng)大的雷電流會沿作這些線路浸入損壞弱電設(shè)備，根據(jù)短波臺站的重要性，為保證設(shè)備運行正常，通信暢通。應(yīng)在這些線路的始末端裝設(shè)電涌保護(hù)器（SPD）。

2.2.1電源線路的防雷及過電壓防護(hù)

從電源線路感應(yīng)過電壓、過電流占的比例較大，所以我們要把電源線路防雷放在首位，采取多級配合，能量合理分配原則，使雷電流逐級泄放入地。

A.按照分級泄放原理，應(yīng)在低壓電源線路引入的總配電箱、配電柜處裝設(shè)1套I級試驗的SPD，作為電源線路的第一級防護(hù)措施，把大部分雷電流泄放入地；

B.在樓層配電開關(guān)處裝設(shè)1套II級試驗的SPD，可為電源三相或電源單相SPD，作為電源線路的第二級防護(hù)措施；

C.在天線機(jī)房控制開關(guān)處裝設(shè)1套II級試驗單相的SPD，作為電源線路的第三級防護(hù)措施；

D.機(jī)房內(nèi)與設(shè)備連接的各插座應(yīng)具備防雷功能，即各設(shè)備有了第四級防護(hù)措施。

若各級SPD之間的距離達(dá)不到《規(guī)范》要求時，應(yīng)采取退耦措施。

2.2.2天饋線路的防護(hù)

在天線、饋線、電臺之間裝設(shè)天饋線SPD，但必須保證它們之間的匹配，即保證高頻輸入輸出阻抗一致，若不匹配，損耗就大，影響通信效果，所以選用標(biāo)稱阻抗為50Ω、接口形式為L16插頭的天饋線SPD。

2.2.3網(wǎng)絡(luò)線路的防護(hù)

天線接收和發(fā)送的信號最終通過電腦來處理，所以與電腦的連接端口相當(dāng)重要，應(yīng)在電腦端口前端裝設(shè)1套匹配的信號SPD。

2.3等電位連接及接地

短波臺站天線核心設(shè)備安裝于機(jī)房，所以選擇機(jī)房的的位置以及機(jī)房的環(huán)境、零地電壓、防靜電措施、等電位連接和接地等非常重要。由于饋線越長信號衰減越大，因此機(jī)房適宜安裝在樓房的倒數(shù)第二層，且機(jī)房與屋面天線宜在同一條垂直線上。為避免靜電的影響宜安裝防靜電地板，在機(jī)房四周防靜電地板下宜采用-30㎜×3㎜的扁銅作為接地匯流排，用大于等于6㎜2的多股銅芯線把機(jī)房內(nèi)的電臺、電源柜、主機(jī)等設(shè)備及金屬門窗與銅排作可靠的電氣連接。該機(jī)房內(nèi)設(shè)備的接地也稱高頻地，按規(guī)定高頻接地必須單獨埋設(shè)，這就要求我們?yōu)闄C(jī)房單獨安裝接地裝置，埋設(shè)接地體時，必須按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，接地電阻不應(yīng)大于4Ω。宜采用兩根大于等于35㎜2的多股銅芯線上端與機(jī)房銅排連接，下端與接地體連接。

3 結(jié)束語

TX30型短波臺站天線防雷，是一個系統(tǒng)的防雷工程。要充分了解天線及與其相連各設(shè)備工作原理，安裝位置，安裝環(huán)境，再根據(jù)防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用不同的防雷措施，這樣才能減少或避免天線及其設(shè)備遭受雷擊，保證通信暢通。

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