中波發(fā)射臺防雷技術(shù)的實踐應(yīng)用

何業(yè)來

（作者單位：廣東省陽江中波轉(zhuǎn)播臺）

為了獲得更強的信號來源，中波發(fā)射臺在實際工作中，通常會選擇布置在占地面積大，四周平坦且空曠的無人郊區(qū)位置。受這一因素影響，中波發(fā)射臺非常容易遭遇雷擊，特別是在雷電多發(fā)的地區(qū)，很多中波發(fā)射臺幾乎每年都會因雷擊而出現(xiàn)設(shè)備損壞問題。為此，中波發(fā)射臺在一開始的建設(shè)過程中，有關(guān)技術(shù)人員就應(yīng)該從實際環(huán)境出發(fā)，做好規(guī)劃、設(shè)計出一套準(zhǔn)確的防雷方案，保證中波發(fā)射臺在遭遇雷擊時，可以具備足夠的抗雷擊實力，以使其能夠正常完成信號傳輸工作。

1 雷電對中波發(fā)射臺所造成的負面影響

雷電是大氣層在運用過程中所產(chǎn)生的正常放電現(xiàn)象，其有著隨機性強、瞬間電壓高、瞬間電流強、能產(chǎn)生寬頻譜信號的特點。而對于中波發(fā)射臺來說，由于其必然會應(yīng)用到天線和電力設(shè)備，因此很容易在雷雨天氣成為雷電的攻擊目標(biāo)。一般來說，以下幾種雷電對中波發(fā)射臺造成的傷害最大。

（1）直擊雷，直擊雷通過閃電，能夠直接對地面的突兀物體如建筑物、天線、樹木等形成放電效應(yīng)，其瞬間電壓將達到數(shù)百萬伏特以上，這樣強的電壓無論對任何物體都將構(gòu)成毀滅性傷害，對于中波發(fā)射臺的天線更是如此。（2）感應(yīng)雷，感應(yīng)雷主要是由云與云之間的放電現(xiàn)象所形成，盡管其與地面相距較遠，但其放出的電荷，能夠與中波發(fā)射臺內(nèi)部電力系統(tǒng)的電流形成電磁感應(yīng)，這會導(dǎo)致串聯(lián)在電力系統(tǒng)中的設(shè)備因受到電磁感應(yīng)影響而從先導(dǎo)放電轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲗?dǎo)放電，線路中的電流將因此而瞬間增大。這將使其電源、接收設(shè)備、發(fā)射設(shè)備遭遇到很大的電流沖擊，導(dǎo)致其出現(xiàn)問題無法生產(chǎn)運行。（3）雷電波，雷電波是因雷電進入中波發(fā)射臺系統(tǒng)后，因其電流量很大而形成巨大的電流峰值，這些電流峰值會產(chǎn)生很強的電磁場，這些電磁場會產(chǎn)生大量的輻射信號，這些信號將對中波發(fā)射臺正常的信號發(fā)射和接收工作造成極大的干擾[1]。

2 中波發(fā)射臺防雷技術(shù)的實踐應(yīng)用方式

2.1 天線系統(tǒng)的防雷技術(shù)

天線系統(tǒng)是中波發(fā)射臺的重要裝置，因其處于中波發(fā)射臺的尖端位置，因此其在中波發(fā)射臺各設(shè)備中是最容易遭受雷擊的。按照使用功能不同，天線系統(tǒng)包括發(fā)射天線和接收天線兩部分，相應(yīng)的防雷方式如下。（1）在對發(fā)射天線進行防雷擊保護時，為避免雷擊對發(fā)射天線造成直接傷害，技術(shù)人員可以通過在發(fā)射天線附近建立獨立接地防雷豎桿，并利用絕緣裝置對其加以防護的方式，來減小接地防雷豎桿的接地電阻。（2）而在對接收天線進行防雷擊保護時，為了保證在防雷的同時天線能夠正常接收衛(wèi)星所傳輸?shù)男盘枺粫艿嚼纂姴ㄋ斐傻碾姶鸥蓴_，技術(shù)人員可以將單支避雷針采用獨立接地的方式，降低其入地電阻，使雷電能夠被盡快導(dǎo)入大地。從而避免雷電對信號接收造成干擾，保證接收天線在雷電天氣仍然可以始終保持在穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

2.2 天調(diào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的防雷技術(shù)

天調(diào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是中波發(fā)射臺天線與外界通訊所用的無線網(wǎng)絡(luò)裝置，這些網(wǎng)絡(luò)在雷雨天氣出現(xiàn)時也很容易受到干擾，為解決這一問題，可以從以下方式入手。（1）技術(shù)人員可以為天調(diào)網(wǎng)絡(luò)調(diào)配室的天線輸入端配置一個石墨放電球，并在放電球的接地引線上套上30～40個磁環(huán)，這樣在雷電對天線產(chǎn)生雷擊時，石墨放電球就會放電，其產(chǎn)生的電流會通過接地引線被導(dǎo)入大地中，從而使天調(diào)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠始終保持在安全的運行狀態(tài)。（2）此外，為了進一步使雷電出現(xiàn)時天調(diào)網(wǎng)絡(luò)的運行穩(wěn)定性能進一步得到增強，技術(shù)人員還可以在其調(diào)配室附近設(shè)置一個防雷地井，地井中要將一塊2～4 mm的銅板買入到2～4 m深的地下，以接到地下水為宜。銅板的面積根據(jù)發(fā)射機功率的大小而定，一般不小于4 m2。從地井的銅板到天線下端的地線，要使用15～20 cm寬的銅線連接，地井到天線的地線銅皮盡量短些。機房設(shè)備的地線到室外的地井連接要求相同。雷電出現(xiàn)時，雷電將通過地線銅皮被直接導(dǎo)入地下，所產(chǎn)生的頻率將得到有效衰減，從而使天調(diào)網(wǎng)絡(luò)可以在雷電天氣中仍能正常發(fā)射信號[2]。

2.3 電源系統(tǒng)的防雷技術(shù)

中波發(fā)射臺的電源系統(tǒng)，在雷電出現(xiàn)時也很容易成為雷擊目標(biāo)，因此，還必須要做好防雷工作。可以從以下幾方面入手。（1）為了避免中波發(fā)射電臺電源遭遇雷擊，技術(shù)人員在最初架設(shè)發(fā)射系統(tǒng)電源的線路時，應(yīng)當(dāng)在其總配電柜的電源輸入端，使用金屬鎧裝電纜做出敷設(shè)處理，電纜兩端接地，并同時使用電源電涌保護器來對其進行保護，這樣可以將其被雷擊時的電壓降低到2 500 V以下。（2）同時，對于電源系統(tǒng)分配電柜的電源輸入端，技術(shù)人員也需要利用電源電涌保護器，來將其被雷擊時的電壓量降低到2 000 V以下，以保證其能夠正常完成電量傳輸工作。（3）此外，輸電線路進入配電室后，技術(shù)人員就需要將線路中的零線與地線進行分開敷設(shè)，零線需要被接入單獨的地井中，而地線則需要被敷設(shè)在發(fā)射臺機房的環(huán)形接地溝中。這樣，配電室的線路就能以多點接地的方式來使雷擊所造成的強大電流和電壓以最快速度得到泄放，保證電源系統(tǒng)實現(xiàn)安全運行。

2.4 發(fā)射臺機房的防雷技術(shù)

機房是中波發(fā)射臺的核心工作設(shè)備，其對于信號的正常發(fā)出將起到基礎(chǔ)性作用。因此，也必須要做好防雷工作。可以從以下幾方面入手。（1）首先，技術(shù)人員需要保證發(fā)射機房在工作過程中，其各部分電位能夠保持平衡。為達到這一目的，技術(shù)人員可以通過在機房各樓層，配置等電位連接母線的方式，來使機房中各樓層電力設(shè)備形成等電位。（2）其次，技術(shù)人員在機房下面還要鋪設(shè)好接地銅網(wǎng)，并將機房內(nèi)電力線路的全部接地點用鋼管焊接在一起接入機房地線銅網(wǎng)中。還要在機房外墻與房頂架設(shè)起雷電屏蔽網(wǎng)。這樣，當(dāng)發(fā)射臺機房遭遇雷擊時，所產(chǎn)生的電流能夠通過各接地點，形成高頻匯合后被接地銅網(wǎng)集中導(dǎo)入大地。由此，接地銅網(wǎng)不但能夠使雷擊后的電流能夠盡快進入大地，避免其對機房元器件造成傷害，還能有效減低因雷擊可能會對機房元器件所造成的散輻射傷害。（3）此外，針對金屬容易吸收雷電這一特性，技術(shù)人員還可以利用一些金屬線，將其與機房結(jié)構(gòu)鋼筋進行連接，形成一個等電位間距，該間距能夠有效降低雷擊對機房所產(chǎn)生的負面影響，維護其始終處于正常的工作狀態(tài)[3]。

3 結(jié)語

本文以雷電對中波發(fā)射臺所造成的負面影響為出發(fā)點，重點研究了其防雷技術(shù)在實踐中的具體應(yīng)用方式。認為可以通過對其天線系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、天調(diào)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、發(fā)射臺機房開展相應(yīng)的防雷工作，來達到降低雷電對中波發(fā)射臺干擾的目的，確保其始終處于正常穩(wěn)定的工作狀態(tài)。