小功率中短波發射臺站防雷措施

伊斯拉音.依斯拉木

（新疆廣播電影電視局節目傳輸中心9167臺,835000）

小功率中短波發射臺站防雷措施

伊斯拉音.依斯拉木

（新疆廣播電影電視局節目傳輸中心9167臺,835000）

雷電對于發射臺站系統運行的不良影響是多方面的。本文通過分析雷電對小功率中短波發射臺站的危害以及對當前防雷措施存在缺陷的研究，明確小功率中短波發射臺站防雷工作方面存在的不足之處，并結合小功率中短波發射臺站的特點，介紹了提高防雷性能的相關措施與方法。

發射臺站；中短波；小功率；防雷

發射臺站是廣播信號傳播與接收過程中非常重要的構成部分之一，小功率中短波發射臺站在當前的廣播信號傳播體系中應用日益廣泛，如何保障其運行的安全與可靠是相關人員必須高度重視的課題之一。實踐報道中顯示，在小功率中短波發射臺站周邊，天線往往是最高的建筑設施之一，這意味著小功率中短波發射臺站遭受雷電影響的風險高，必須重視對防雷措施的研究，以提高其對雷電作用力的抵抗與防護能力，確保臺站的安全運行。

1　雷電主要危害分析

小功率中短波發射臺站中所遭受的雷擊作用力破壞作用主要是因變化梯度高以及變化幅值大的雷電流所誘發，其對臺站正常運行有嚴重危害。主要可以歸納為以下幾個方面：第一，直擊雷作用下會導致發射機機房或鐵塔頂端產生瞬時性熱電危害；第二，雷電二次效應可能通過靜電、電磁感應的方式危及發射機以及相關設備的正常運行；第三，雷電侵入波可能通過饋線線路、信號線路等引入臺站機房內，導致故障范圍的進一步擴大。

2　小功率中短波發射臺站防雷現狀

當前小功率中短波發射臺站天線饋線線路多通過饋線支架自鐵塔上部垂直引入，然后通過設置于室外的走線架水平引入機房內部。結合現行防雷技術規范中的要求來看，小功率中短波發射臺站屬于受雷擊作用力影響的高危區域。為了最大限度的確保小功率中短波發射臺站的安全穩定運行，為正常播出提供支持，就必須加強對發射臺站的防雷研究工作。

現階段，針對小功率中短波發射臺站所采取的直擊雷防護以引下線接地以及接閃器為主，防雷措施傾向于常規模式，多選用金屬式避雷針進行防護。但在實際應用中卻呈現出了一定的問題與不足。如：在鐵塔頂端避雷針受到雷電作用力影響的情況下，鐵塔或避雷針上可能形成高電位狀態，放電過程中形成雷電反擊現象，對設備以及工作人員人身安全構成不良影響；除此以外，在避雷針遭受雷擊影響時，鐵塔高電位會導致饋線線路附近形成靜電感應過電壓，加之受到接地電阻的影響，導致電磁脈沖作用力的影響，沿線傳播雷電波，造成嚴重危害。

3　小功率中短波發射臺站防雷完善措施

1）天線防雷

天線往往是小功率中短波發射臺站周邊最高的建筑設施，理論上遭受雷擊作用力的可能性更高，若天線方面所配置的防雷措施不夠科學與有效，將可能會通過天線引入雷電，進而對小功率中短波發射臺站內部發射機、匹配電路等產生不良影響，甚至會對天線底座瓷柱性能產生破壞。為提高天線防雷性能，可重點采取以下幾個方面的措施：

第一，合理鋪設地井、地網。在雷擊作用于天線時，天線引入雷電能量并經泄放系統入地，期間所傳輸雷電能量可能高達數百千安。在這一過程中，天線與發射機間壓差巨大，在饋線線路的連接下導致發射機內流入較高電流。在這一影響因素作用下，小功率中短波發射臺站內固態機功放管可能發生損壞，甚至誘發更為嚴重的故障。因此，為提高防雷性能，應當重視對地井、地網的合理鋪設，以在短時間內快速降低沖擊接地電阻水平，使雷擊作用下，天線上感應電荷能夠得到快速釋放，及時降低塔基瞬時電位，從而提高其防雷性能。

第二，對打火隙距離進行合理調整。在雷擊作用天線時，天線底部放電球間會形成非常高的瞬時性電壓。通過對放電球間隙的調整，一方面能夠避免發射機受到雷擊影響，另一方面能夠確保小功率中短波發射臺站的正常播出與運行。但該距離也不得過大，以免因放電電壓過高導致對雷擊作用力的釋放不完全的問題。

2）天調網絡防雷

第一，為有效避免小功率中短波發射臺站在運行期間出現負載短路的問題，或在功放電路中產生過高的瞬時性電壓，均在發射臺站輸出槽路中設置有﹣45°相移網絡。在負載短路情況下，攻放側等效阻抗自R轉換為感性jR狀態。因此，為避免雷擊作用力對功放管產生不良影響，在放電球因雷擊作用力形成瞬時性短路狀態時，必須確保發射機輸出端同樣在短路情況下。目前，對于小功率中短波發射臺站而言，所選擇相移網絡結構多為“T”字型，如下圖1所示。

圖1　：小功率中短波發射臺站相移網絡結構示意圖

結合圖1來看，為達到理想的防雷效果，X1應當為電容裝置，X2應當為電感裝置。工作人員可以通過對放電球進行短路處理，并在機器端饋線線路位置用阻抗分析儀進行測定的方式得到需要調整的相移量參數。

第二，在小功率中短波發射臺站天線線路底部多裝設有金融性放電球（直徑在10.0cm左右），在此基礎之上為提高防雷性能，還可以在小功率中短波發射臺站調配間增設石墨性放電柱，其理想狀態是使金屬放電球所對應放電電壓與石墨性放電柱放電電壓保持一致。一般情況下，小功率中短波發射臺站中石墨放電柱接地銅桿上可以串接方式接入40只~50只磁環。當雷擊作用于天線線路產生拉弧短路事故且發射機保護動作尚未執行前，可以通過石墨放電柱的方式有效提高發射機自身的短路阻抗水平，發揮對發射機的保護功效。

3）機房防雷

小功率中短波發射臺站機房應當利用建筑物外圍結構鋼筋金屬網與防雷接地進行連接的方式形成良好的防雷效果。在受到雷擊作用力影響的情況下，防雷接地產生瞬時性高電壓，并通過金屬網傳遞至機房各個區域，進而可以使機房各個區域電位傾向于均衡狀態，形成類似于“等電位”的空間。這樣一來，機房內人與設備可接觸兩點間所對應的電位差維持在較小范圍內，接觸關系更加安全與可靠。同時，機房上方可以通過增設避雷網的方式有效規避上空雷擊作用力或靜電感應作用力的影響，門窗外圍可以通過設置金屬接地的方式，有效預防小型球雷竄入所致故障問題。

4　結束語

總的來說，小功率中短波發射臺站的防雷工作具有系統性、復雜性的特點，單純采取某一種防雷措施難以取得滿意的效果，必須通過多級防護齊頭并進的方式，逐步削弱雷電作用力，最大限度的降低雷電對小功率中短波發射臺站的不良影響，以確保發射臺站的安全、穩定、可靠運。

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伊斯拉音.依斯拉木（1962.02.23 ），男，新疆伊寧市 ，本科，副高，正處級，研究方向：小功率中短波發射機。

Lightning protection measures for short wave transmitting stations in small power

Yisilayin.Yisilamu
(Xinjiang radio, film and television program transmission center 9167,835000)

The adverse effects of lightning on the system operation of the transmitting station are various.In this paper, through the analysis of lightning hazards to the shortwave transmitting stations in small power and defects of the research on the existing lightning protection measures,deficiencies in the shortwave transmitting stations clear small power lightning protection work area,combined with the characteristics of short wave transmitting stations in small power,introduces the methods and relevant measures to improve the lightning protection performance.

transmitting station; medium and short wave;low power;lightning protection