無線電發射技術在地震預警中的應用

王化峰

【摘要】國外已經有研究表明地震前會出現電磁波異常現象，因此也有部分學者展開了利用無線電技術測試震前電磁輻射的變化，研究結果表明在地震前電磁輻射圖譜的頻率圖較寬，這可以作為無線電發射及接收后制成對應的電磁異常檢測裝置，簡單來說就是利用無線電技術來接收和地震有關的電磁信號，以此作為預警作用。

【關鍵詞】無線電發射;接收電路;臨震預報

無線電電子設備處于地震電磁輻射場內便可方便地接收到“震前異常信號”，這些“震前異常信號”將對無線電接收設備的工作狀態造成干擾，于是就會表現出“異常情況”。因此，國內外有關地震前各類電器及電子設備遭受干擾以致不能正常工作的諸種怪異現象越來越多地被震區的人們所發現。本文在基于40M+1KHz段無線電設計的前提下進行設計。

一、40M+1KHz段無線電設計的基本要求

40M+1KHz段發射電路每分鐘接通5秒，當載波為1KHz和250Hz二路信號分別用來控制，異常場減少或增加引起的接收信號開啟與關斷。其基本設置如下：

（一）可靠性

安全可靠是主接線的首要任務，保證無線電主接線供電可靠是基本要求。無線電主接線可靠性不是絕對的。

（二）靈活性

靈活性包括：操作的靈活性、調度的靈活性、擴建的靈活性。

（三）經濟性

在設計主接線時，往往需要在可靠性和經濟性之間做出選擇和平衡。通常的設計應滿足可靠性和靈活性的前提下做到經濟合理。經濟性要通過以下幾個方面考慮：

1.節省一次投資。如盡量采用輕型開關設備等。

2.占地面積少。由于本變電所是中心變電所，應盡量減少占用土地。

3.電能損耗小。電能損耗主要來自無線電，因此選擇合適的無線電很重要。

二、35kV側主接線選擇

依據原始資料分析，35kV側的出線負荷為4回，也可選擇單母線分段接線和雙母線接線兩種方式。

由于35kV側大多數負荷為Ⅰ級負荷，有一個屬于II級負荷，對接線方式的可靠性要求較高，雙母線接線相比于單母線分段接線可靠性和靈活性更高，但是不如單母線分段接線經濟，所以考慮到35kV側的電壓等級不高，選擇投資比較小的單母線分段接線方式。

依據原始資料分析，10kV側出線負荷有9回，大多數負荷屬于第Ⅲ級負荷，少數屬于第II級負荷，可選擇單母線分段接線和單母線不分段接線的方式。

由以上分析可知，由于第Ⅱ類負荷的存在，要保證負荷供電可靠性，所以不能采用單母線接線，而單母線分段接線供電靈活性和可靠性比較高，并且在經濟性較好，所以綜合以上情況選擇單母線分段接線方式。

三、確定無線電的調整方式

目前市場上無線電的調整方式，主要是通過調節無線電的分接頭，一般分為5個檔位，通過變換一二次繞組接線的變比，來改變二次電壓輸出，從而達到調整的目的。目前無線電的調整方式主要有兩種：一是停電調整，它稱為無載調節，成本低，但電壓調整范圍僅為5%左右，另一個是負載可調，它稱為負荷調節壓力，電壓調節范圍可達30%，但成本略高。

考慮到該無線電使用范圍在變電站內，因此，選擇負荷調節方式，在無法阻止用戶的能力的情況下，進行輸出電壓的控制。除了考慮到正常運行方式，還應考慮到非正常運行方式下無線電設備的情況。在線路發生短路故障時，線路、設備會通過很大的故障電流，對于無線電設備而言，會產生明顯的電熱效應。首先，電熱效應產生的電動力會對設備的機械特性產生影響，會考驗設備的機械特性;其次無線電設備溫度的持續上升，長期運行下去會對無線電設備的絕緣性造成損。

對于無線電而言，電站中性點接地方式十分重要，目前我國電力無線電的中性點接地方式主要有三種：大電阻接地、小電流接地和大電流接地方式。近年來我國電力工業的發展，詳細地介紹了無線電的接地方式，按照相關規定，一般無線電選用大電流接地系統或小電流接地，也就是說，直接接地，所以在這個設計中，無線電接地方式為直接接地。

可以保證故障相的繼電保護裝置能迅速跳閘，使故障及時隔離，使系統設備的過電壓時間短，同時，它可以大大降低整個無線電的平均成本。在綜合考慮周邊自然環境、負荷條件和無線電運行方式的基礎上，本次實驗的2臺主無線電選用SFSZ-250000/220型，連接組采用YDn11型。

四、小結

本文提出了電路設計方案，雖然簡單但很實用，希望在地震預測中保護人的生命和財產。可以預見如果能成功找到震前異常電磁場與電磁波的報警的方法，再形成一個全球綜合監測系統，必將推進震前臨震預報器科學研究和地震預測的產生與發展。

參考文獻：

[1]黃澤云.重大突發自然災害無線電應急通信管理機制研究[D].華僑大學，2016.

[2]楊晶晶.基于FY-3C和COSMIC掩星數據的電離層偶發E層及河源地震電離層影響的研究[D].華南理工大學，2016.

[3]林劍.GPS電離層觀測技術及其在地震中的應用研究[D].武漢大學，2011.