(甘肅省廣播電視局嘉峪關廣播轉播臺,甘肅 嘉峪關 731000)
中波轉播臺是信號電磁波傳輸的設備,提供給廣播需要的視聽轉播服務,系統運行的過程中,必須確保信息傳輸的穩定性與持續性。雷電對于中波轉播臺的安全穩定運行會造成一定的破壞以及干擾,直接威脅廣播節目的安全播出。
雷云對建筑物直接放電即直擊雷。當雷云放電的過程中,會引發較大雷電流,最高能夠達到幾百千安,破壞力非常的大。雷電流經由雷擊物體會產生一定熱量,導致物體燃燒。雷擊物體中水分因為突然受熱而急劇膨脹,造成劈裂現象。因此,在雷云朝地面放電的時候,會造成房屋的損壞與倒塌,導致火災出現,造成人畜的傷亡問題。
雷電感應屬于雷電第二次產生作用的結果,雷電流會產生電磁效應與靜電效應。雷云于建筑物上空產生電場,建筑物會感應到和雷云電荷之間相反的電荷。雷云朝其他地方在放電的時候,云和大地的電場會突然消失,聚集于建筑物頂部的電荷無法快速的泄入到大地,會有大量電荷的殘留,相互排斥進而產生極強的能量導致建筑物的震裂。殘留的電荷會產生高電位,讓屋內電線與金屬管道等形成放電現象,擊穿電氣的絕緣層,嚴重會引發火災等情況。
發生雷擊時,若雷擊作用于中波轉播臺中發射鐵塔上,便會造成信號發射塔周邊地網電位的快速升高。直接導致轉播臺內各設備電源與設備外殼間的實際電位形成巨大的差值,差值通過發射塔經由設備外殼傳輸到地電源,對轉播臺設備電源造成損壞。
發生雷擊時,若雷擊直接作用于中波轉播臺內信號桿、建筑物以及構筑物料等部分,便會直接形成電磁脈沖,雷擊形成的電磁脈沖可以直接造成中波轉播臺信號系統的過電流以及過電壓等情況,進而直接嚴重的威脅到中波轉播臺信號系統的正常運轉。
中波轉播臺的運轉過程中,雷電浪涌會造成設備的破壞情況。主要原因在于中波轉播臺內信號設備具備各種微電子零部件,如果雷電對微電子部件造成了侵擾,便會形成雷電浪涌,對于中波轉播臺內通信電路以及電源造成破壞,不但會造成不可挽回的經濟損失,并且還會直接威脅到工作人員的生命財產安全。
雷電產生的沖擊波在侵入中波轉播臺內高壓線、供電系統與其他設備時,由于雷電沖擊波有比較高的電壓,信號系統的設備無法承受高電壓,因此會對中波轉播臺信號系統造成嚴重的破壞,對中波轉播臺信號的正常穩定發射造成嚴重的影響[1]。
中波轉播臺運行的過程中,地網非常容易受到破壞,主要是因為部分農戶會在鐵塔周邊農耕,造成地下銅線被鏟斷的問題,影響到銅線的正常運行以及中波轉播臺運行的穩定性。當地網受到破壞后,轉播臺的系統處于直播狀態時會自行的降低銅箔的實際帶電量,導致電擊的嚴重威脅。其次是四級放電裝置。中波轉播臺所用石墨放電球與發射機放電球等都會影響到防雷效果,因此,必須按照相關要求來設置放電球,確保間距的合理性。因為轉播臺結構與運行特點,轉播臺便成了引雷裝置,容易受到雷擊,因此必須確保設計的合理性,重視雷擊后放電的有效保護。處于常壓常溫條件下,放電球合理間距是1mm/1kV,因為各個因素的實際影響,放電球的間距應當調整為1mm/500V。直播放電球兩端的電壓大概是316V,放電球必須確保處于絕緣狀態,間距應當是2~3mm。石墨放電球兩端的電壓超過1000到1500V 時,調整間距為5mm,發射機放電球的合理間距是1mm,讓放電球在飽和導通狀態,發揮雷擊中中波發射塔具備的放電作用。
針對雷擊泄流而言,基于現有運行地網條件,發射天線塔體當中可以根據情況加設復合型地網,提升雷電泄放的實際速度,減少接地的電阻,確保雷電疏流通道的通常。就地網電阻方面而言,可以利用降阻劑來在一定程度上降低地網的電阻,需要注意的是,在施加了降阻劑之后會出現一定的降組作用,而腐蝕的接地體會對降阻最終效果造成影響;需要掌握降阻劑的穩定問題,大量的無機鹽類在加入了降阻劑當中的時候,能夠利用最短的時間完成裝置接地電阻的降低操作,確保接地電阻能夠快速反彈,然而這樣的降阻效果整體穩定性不佳;還需要重視環境的污染問題,因為降阻劑是直接被埋設在地下,還有大量重金屬物質,會嚴重的污染環境。因此,必須充分的考慮到降阻劑所具備的環保性、穩定性以及腐蝕性等,根據合理的比例把吸水劑與導電粉混合隨后摻入原先地網的土壤當中,改善原有電阻率,降低地網電阻,從而確保最佳的改造效果。
就中波轉播臺內發射塔的安全運行而言,發射塔自帶一組金屬質的放電球,主要采取拉線式的手段,實際高度普遍都超出了百米,如果出現了雷擊問題,便可以及時的調節放電球的實際放電間隙,把雷電有效的引入大地流瀉。也可以于天調室當中設置石墨型的放電裝置,進而實現殘余電流的有效泄放,確保發射塔的全方位保護。倘若雷擊作用在了金屬放電球上,便會直接形成高阻抗,導致短路放電情況,此時需要利用石墨放電設備內的石墨磁環線圈基本特性和特殊材料來確保中波發射機的運轉正常,實現發射機的高效保護。同時,安裝磁環也可以泄放雷電,發揮較好的保護作用,利用了電容隔直的特性,在一定程度上防止發射機內流入雷電直流電的實際能力。發射塔的放電球和石墨放電設備之間高度配合,能夠最大程度上的防治直擊雷對中波發射機造成破壞。
首先是室內設備裝置的有效防雷保護。應當根據實際情況選擇合理的屏蔽電纜。在連接室外信號的運行系統設備的過程中,應當選擇屏蔽電纜來實現相互的聯系,以此來確保電纜屏蔽能夠良好的接地。根據實際情況安裝相應的避雷裝置。安裝避雷裝置屬于常見的一種防雷技術,針對室外信號系統以及設備設置相對密集的區域,根據實際情況來加裝相應的避雷裝置,例如避雷針、避雷線以及避雷網等各種避雷裝置,以此來避免電纜、鐵塔以及信號設備等受到雷擊的破壞。需要注意的是,安裝避雷裝置的過程中,應當確保安裝位置的合理性,在設置地線時需要和其他設備與電纜之間保持一定的安全距離,防止出現雷電連鎖感應的現象。中波轉播臺在安裝信號系統室外設備的過程中,人員必須重視以及做好塔桿、接收設備以及信號發射塔等各個設備的有效接地處理,防止系統設備遭到了雷電電磁脈沖的屏蔽破壞。
安裝高壓避雷裝置,中波轉播臺的相關操作人員需要把專門的高壓避雷裝置安裝于高壓電力傳輸信號的整條線路當中,保證線路系統能夠安全且穩定的完成傳輸。可以安裝電壓保護器。雷電對線路的侵害主要是影響弱電設備的電源線路,因此,可以把過電壓的相應保護裝置設置于室內的核心機柜電源入口位置,防止因為浪涌電壓對系統內各個微電子設備的損壞。此外,感應雷對于信號設備造成的無線電干擾以及電磁干擾等問題都會造成信號系統的浪涌電壓,因此,對于系統設備需要采取防干擾的屏蔽措施。一般都是利用了串聯連接手段把電流保護的設備裝置設置于信號線路的入口位置,實現過電流的有效抑制,防止損耗設備。如果出現了雷擊情況,雷電電流可以經由引下線和接地體等泄入到大地,產生放射狀的電位,對電子設備內高壓電位造成破壞,因此必須設置合理的等電位連接,以此來消除雷電所造成的電位差。連接各個部分的等電位過程中,連接棒應該和各個分棒之間連接,確保電位連接的均衡性,利用低阻抗把雷電電流快速的泄入到大地,防止信號設備因為放射電位受到不良影響。
綜上所述,中波轉播臺屬于信號電磁波發送與傳輸的設施,設施的正常運行直接關系到廣播信號的有效傳輸以及服務質量。雷電危害會對中波轉播臺的正常運轉造成直接的影響,因此必須重視中波轉播臺的有效避雷操作,采取針對性的技術手段降低雷電對于中波轉播臺造成的不良影響,確保系統的穩定與安全。