全固態發射機的防雷和接地

趙鑫

摘? ? 要：廣播電視發射機運行是保證廣電事業穩定發展的重要基礎，全固態發射機防雷與接地工作是設備維護運行不能缺少的一部分。下面文章就對全固態發射機的防雷和接地展開探討。

關鍵詞：全固態;發射機;防雷接地;防雷保護

雷擊是大氣中自然放電的一種現象，雷電一旦經過建筑物、電器設備和人、畜等將遭到嚴重破壞和死亡。隨著廣播電視技術的不斷創新發展，中波廣播發射設備的固態化、集成化、網絡化逐步增強和微電子技術及計算機技術大量采用，對設備運行環境要求越來越高，設備的抗干擾抗雷擊抗浪涌能力很弱，一旦遭受雷擊，設備的敏感元件如場效應管、集成塊、壓敏元件等器件就會燒毀，導致設備損壞，直接影響到設備安全運行和安全播出。所以，如何有效防止雷擊保證人員和設備的安全，保證設備不間斷、高質量的安全運行做到優質播出，是中波發射臺一個十分重要的課題。

一、全固態發射機的防雷和接地相關概述

1.雷電的基本特征與性質簡析

在大自然的眾多自然現象中，雷電現象最為常見，它的發生普遍且主要產生于云云、云地之間，在雷電現象中必然會出現各種雷擊效果，而雷擊效果的本質就是大氣中攜帶了不同極電荷的云層在相互碰撞后產生了特殊的放電現象，在雷擊過程中，它們所附帶的電荷不同，所處的云層不同，但是它們彼此之間會發生碰撞，釋放大量能量。就在這一能量釋放過程中所產生的就是大量的雷電電流。雷電現象所產生的雷電電流高達數千安以上，如果就從雷電現象的放電過程來看，這種過程極短（只有幾微秒），它的周邊環境溫度也會大幅度升高。如果電流在電磁感應作用下必然受到影響，此時它對于地面的物體會產生嚴重的雷擊現象，導致地面上所有物體都嚴重受損。就這一嚴重的雷擊現象需要考慮其所存在的集中電荷現象問題，越是地勢較差的地方越容易出現強雷擊事件，因為這里是具有良好導電性的區域，某些區域就要布置好針對性的防雷措施。就以全固態發射機的天調為例，由于它地處較高地勢且導電性良好位置，所以必須設置相應防雷措施保證其天調網絡不受雷擊損害[1]。

2.雷電現象對全固態發射機造成的危害分析

根據相關研究表明，雷電對于全固態發射機的影響非常之大，它主要是通過雷電感應配合雷電入侵造成對發射機設備的雙重傷害。首先，直擊雷現象可對全固態發射機造成一定傷害，直擊雷主要通過地面建筑產生并放電，這種放電現象可在瞬間產生巨大能量并造成物體出現燃耗或爆炸現象。如果雷電擊中發射機系統則會對發射機整體造成巨大威脅危害。具體來講，由于全固態發射機天線高度普遍偏高，所以它的線路部分是容易遭受雷擊事故的。其次，雷電感應容易影響到全固態發射機本身的工作性能。根據不完全統計，全固態發射機中有80%以上的故障來自于雷電感應，究其根本，在雷電放電過程中產生了巨大的電磁場是關鍵，電磁場產生的電磁脈沖會直接造成通信鏈路損壞，導致全固態發射機設備失靈。第三，雷電波會嚴重影響到發射機本身工作狀態，因為雷電波對全固態發射機影響較大，會造成電源與外部天饋線系統出現故障問題，進而造成中波發射臺停播現象。

二、中波廣播轉播臺的防雷保護措施的意義

中波廣播轉播臺是人們生活中必不可少的物質，它是廣播的主要傳播方式，直接主導了電視播放的清晰度和播放性能，在運行的過程中如果遭到雷電的襲擊會直接威脅到發射機和電源，如果對防雷的保護不當就會使其性能遭到破壞，影響它的安全使用，在這種情況下有效地防雷設施可以保障設備性能的安全性并將其進行優化。在環境因素和設備因素的影響下發射臺在運行中會受到不同程度的影響，所以優化其防雷性能可以為發射臺的安全予以支持并降低運行中故障發生情況，同時適用性比較好的防雷措施可以應對雷電襲擊的到來，不斷地提升發射臺的防雷水平，不僅可以促進我國廣播事業的發展，還可以讓人們在觀看中波廣播轉播臺支持下的電視節目中更加具有安全性和清晰性[2]。

三、全固態發射機的防雷和接地的有效措施

1.選擇適當的接地設備

從廣播電視發射臺的外部防雷角度看，直擊雷屬于最為嚴重的雷害之一。外部防雷的裝置是由引下線、接地設置以及接閃器組合而成。通常情況下，廣播電視發射臺的接閃器與引下線裝置較為完善，問題一般發生于接地設備上。因為廣播電視發射臺接地電阻具備明確的阻值標準，因此，應該選取適當的處理方式加強維護并改良接地系統：首先，在地網外圍添加一圈或是兩圈的環型接地裝置，環型接地裝置是通過水平接地體與垂直接地體組合而成。其次，注重將變壓器、機房、鐵塔接地網的覆蓋面積進行擴展。

2.機房地線防雷措施

針對機房地線的防雷措施主要鋪設銅網，鋪設過程中保證相鄰的兩根銅線間距在2m左右，然后按照10m/個引出端進行鋪設，延伸到機房1m以外位置。在該過程中，要設置并焊接接地樁，采用95mm2以上尺寸的銅帶對接地樁進行焊接操作，在銅帶完全進入凍土層以后就能形成一套機房地線防雷整體體系。在發射機的電力線中線位置要安裝射頻線，保證在接地樁2m以外區域設置間隔點，制作形成天調饋線區域接地樁。同時還要在機房與天線的外墻位置設置屏蔽網絡。考慮到機房與天線之間間隔距離相對偏遠，還需要對天線的防雷范圍進行有效調整，為在隨后的防雷改造措施打好基礎。

3.高駐波保護與激勵封鎖的設置

在針對某些功率偏大的發射機實施高駐波保護與激勵封鎖設置時，應該選擇電壓饋送能力較高的發射條件，此時必須合理配合電壓饋線與天調網絡饋線形成相互有效關聯，確保天條網絡饋線打火放電過程到位。考慮到在針對某些功率偏大的發射機實施高駐波保護與激勵封鎖過程中需要選擇較高的電壓饋送條件，因此這里還需要根據電壓饋線對天調網絡饋線段位置進行合理設置，明確發射機內所產生的高壓駐波問題，特別注意對打火放電現象的控制，滿足發射機發射條件。然后熄滅電弧，并采用高激勵封鎖確保電弧被準確熄滅，同時做到對信號的及時恢復。上述措施具有一定科學性，特別是封鎖激勵機制可有效提升天線封鎖保護設置優化措施，滿足全固態發射機天調網絡運營過程中的所有安全需求[3]。

4.發射機的防雷措施

發射機是發射臺安全播出的核心設備，是受保護的主要對象，在天饋系統、信號源系統、電源系統采取綜合避雷措施以后，應該說到達發射機的雷電已經不多了，但為了更加安全可靠，發射機也必須采取可靠的防雷措施。一是在發射機功放槽路輸出口安裝發射機內部銅質放電球，間距調到2-3mm為宜，它將承擔天線發射塔遭到雷擊時5%放電任務。二是在發射機電源輸入端加裝一組FS型閥型避雷器，防止穩壓器直通或未阻止的雷電脈沖電流或脈沖電壓。三是用0.5mm*3cm的銅皮把發射機和機房避雷接地母線牢固連接。除上面重點談到的環節和設備，機房所有設備都得與機房避雷接地網進行可靠的連接。

5.天線及天雷網絡的防雷技術

雷電的電流可以直接襲擊在廣播天線的塔基上部，如果沒有做好對天線的保護就會導致大電流在導線的幫助下進入到發射機的內部，直接將內部的設備燒毀，所以在對其進行防雷技術的時候應該注重地網的設置，根據接電的要求調整塔基底部的間隙部位，在接地電阻的時候可以采用寬銅帶進行準確的銜接，可以對雷電的電流進行一個引導，從而促使地下的電阻逐漸下降，進一步實現天線的防雷保護。在天雷網絡的保護中可以結合發射臺的電壓要求將石墨放電球進行合理的使用，在天調網絡所需的地釋放回路的設置中將天線與微亨級電感聯合使用，從而使發射臺在雷擊的發生中可以及時將大量的負荷地釋放，通過應對雷電的電壓實現發射臺的防雷保護要求。

四、結論

綜上所訴，在全固態發射機中做好防雷接地工作至關重要，由于受到外部自然環境因素的影響，發射機必須克服雷電問題。對此相關工作者應該采取正確的方法保證全固態發射機的安全穩定運行效果，同時確保各部分工作系統都能夠穩定的運行。

參考文獻：

[1]郭鍇.中波發射機系統的整體防雷策略與改造措施研究分析[J].科技傳播，2017，09（10）.

[2]郭鍇.中波發射機系統的整體防雷策略與改造措施研究分析[J].科技傳播，2017，9（10）：16-17.

[3]胡寧博.中波發射機系統的整體防雷策略與改造措施研究[J].電子制作，2014（9）：174-174，173.