中波全固態廣播發射機天調系統的防雷

劉 穎

（作者單位：丹東廣播電視三一三臺）

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中波全固態廣播發射機天調系統的防雷

劉 穎

（作者單位：丹東廣播電視三一三臺）

摘 要：本文主要研究中波全固態廣播發射機天調系統防雷措施，介紹了雷擊現象及其對全固態廣播發射機天調系統的威脅，并提出了一些有效的防雷措施，以期能為同行提供一些參考。

關鍵詞：中波；全固態廣播發射機；防雷

防雷擊是信號發射塔需要認真考慮的問題。發射天線因高度很高，如果四周缺少其他高大建筑物，容易遭到雷擊，系統在沒有防雷擊措施的情況下，極易受到破壞。中波全固態廣播發射機是一種常見發射機，其天調系統必須采取必要的防雷措施，保障系統安全。

1 雷擊現象

雷電是大氣中帶大量電荷雷云的放電現象，場面十分壯觀，但同時也具有驚人的破壞力。雷雨季節，地面空氣受熱上升，攜帶水蒸氣進入高空，冷凝后逐漸結成小水滴，懸浮水滴密度增加就形成了雷云。水滴分裂形成的小水滴帶負電，而大水滴帶正電，負電水滴被氣流帶走，雷云逐漸分離為電性相反的兩部分，當正電荷和負電荷積累到一定程度，電場強度上升到25-30kv/cm左右，超過空氣擊穿電壓，就會發生放電，產生電弧并發出聲音。

現實中最為常見的雷是線狀雷，表現為樹根狀的放電閃光，除了線狀雷，還有串珠狀、球狀、帶狀等多種形式。雷電的電磁效應、靜電釋放會對房屋建筑、樹木、工業設施、電氣設備造成嚴重的破壞。對電臺來說，信號發射機天線由于高度很高，容易成為雷擊目標。現階段，電臺應用比較廣泛的固態中波發射機使用IRF250場效應管模塊合成信號傳輸方式，傳輸效率很高，但是控制柵極輸入阻抗非常高，人體靜電強度就可能造成損壞，所以功放模塊嚴禁電火花，如果雷電擊中天調系統，將會造成場效應管損壞，導致嚴重的系統故障，所以對于中波全固態廣播發射機天調系統來說，防雷措施至關重要。

2 天調系統防雷措施

雷電擊中天調系統，電流將從天線過打火隙入地。因雷擊電流十分巨大，距天調系統極遠處才是真正的地，所以發射機將通過大電流，導致發射機燒損。現階段，過電流保護主要有降低接地電阻和接地方案優化兩個途徑。

2.1 電源系統

為了提高發射機運行的穩定性，采用了雙電源系統，兩臺變壓器均應設置在距離天線150m以外處。高壓傳輸線路距離長，直接暴露在室外易遭受雷擊，感應雷將在線路上產生峰值很高的浪涌電壓，所以電源系統有必要設置分層防雷。

2.1.1 變壓器高壓端

在變壓器高壓入線上安裝一臺套閥式避雷器，泄放高壓線上雷擊產生的浪涌電壓電流，根據當地雷擊實際情況和綜合影響設定合適的啟動電壓。

2.1.2 出線側

將一套真空放電壓敏避雷器接在變壓器低壓出線上，泄放高壓線路上的浪涌電壓/電流。

2.1.3 機房配電盤

在機房配電盤電源線上設置電源防雷器，且保證電源線兩端接地良好。配電室內零線需設有單獨地井，將地線接在機房環形接地溝上，保證地井地溝接地電阻在2Ω以下。

2.2 發射機自身

全固態信號發射機和其他發射機相比，有著更好的穩定性，更優秀的技術指標以及更高的傳輸效率，但是全固態信號發射機使用的場效應管阻抗極小，人體靜電級別的電壓也會擊穿它，如果天調系統遭受雷擊，場效應管可能會造成大規模損壞，出現節目播出故障，所以發射機自身也需要采取必要的防雷措施。

2.2.1 避雷電路

發射機內部需要安裝壓敏電阻與放電管避雷電路，遭遇雷擊，放電管可能會被擊穿，但是保護了場效應管。

2.2.2 接地

機房所有發射機外殼均接地，同時在發射機輸出端加裝中波饋線避雷器。

2.3 天調系統

天調系統高度很高，本身就是雷電容易擊中的目標，天線和調試網絡之間需要設置多道防線，逐級削弱雷電電壓/電流強度。

2.3.1 串聯放電球

在天線底部安裝放電球。半圓形的金屬放電球一端連接天線，一端接地，根據天調系統發射功率以及當地雷擊強度設置兩個半球之間的間距，作為雷擊瞬間第一次泄放。

2.3.2 并聯電感線圈

雷電能量集中于低頻與直流，所以可以并聯微亨級電感線圈在天線下，作為天調系統的對地靜電放電線路。由于微亨級別電感已經對天線阻抗產生了很大的影響，所以粗銅管繞制時需要留一定余量，配合短路抽頭，使用大直徑接線，盡量減小電感線圈阻抗。

3 結語

夏季和秋季是雷擊多發季節，也是播出事故高發期，為了保證節目能播出安全，需要認真開展天饋線系統的防雷工作，加強防雷系統維護，定期查看放電球等防雷接地設備的工作狀態，重點檢查防雷設施是否存在接觸不良等隱患，保證防雷系統工作正常。

參考文獻：

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[2]范玉梅.全固態發射機運行環境中不良因素的影響及解決措施[J].電子世界,2012(12).

[3]邢芳蓮.全固態發射機使用和維護中的幾個問題[J].西部廣播電視,2007(5).