重庆广播电视技术中心
1 雷电概述
天气突变时，在大气电场以及温差起电效应等作用下，正负电荷在云层不同部位不断积聚，当正负电荷聚集达到一定程度，云与云、云与地之间就会发生放电，产生雷电现象。雷电放电过程是能量泄放，甚至能够生产高达百万伏的电压，破坏能力特别大。雷电通常以直击雷和感应雷两种形式呈现，在中波发射台，雷电经常从天馈或电力系统进入，引起人员伤亡和发射设备的损坏，造成中波广播节目的停播。
2 雷电的侵害途径
2.1 直接雷击
在中波发射平台，直击雷是带电雷云和大地之间放电造成的。当带电雷云层很低，周围又没有异性电荷的云层时，就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷，当电位差大到一定程度时，发生击穿空气向地面或建筑物直接放电，形成直击雷。由于电效应、热效应和机械效应等混合力作用，直接摧毁建筑物，构筑物以及引起人员伤亡，很容易造成对中波发射平台的相应的设备的损坏，具有很大的破坏性。中波发射台常见的现象是直击雷通过天线、馈线损坏发射机功放等设备。
2.2 感应雷击
当闪电雷雨云或雷雨云,静电感应和电磁感应间排出将发生在附近的导体。这种类型的诱导的雷击具有使串联连接的电子设备更大的损害的可能性高。此外,当过电压状态的感应闪电的作用下发生时,高电压被传输到通过导线,这进一步扩大了雷击破坏的范围内的更远的地方。通常,当雷击发生时,它会导致电气和电子设备更大的损害。
2.3 电磁脉冲
在自然形成的雷电波动的过程中，由于空气中正负离子摩擦的数量和程度不同形成雷电的电流也会发生一定的变化，在不断变化的电流周围会形成一个瞬变的电磁场，导体通过电磁场后由于物理原理会产生非常大的电动势，因而电磁脉冲波由此形成而对设备造成一定的冲击而破坏设备的完整性。通常形成的电磁脉冲强度在2.4高斯以上，相比较设备最高承受电磁脉冲的能力而言这种破坏性是巨大的。
2.4 地电位反击
地电位反击指的是在设备或者是建筑在遭受直接雷击后由于有着强大的电流作用会在接地电阻的两端形成比较大的电动势，而这类电动势的形成存在于设备附近会对设备造成地电位反击的危害，因而使得设备不能正常的使用。
3 中波发射台具体的防雷措施
3.1 接地的防雷措施
在防雷措施中,接地是非常重要的一项内容,接地体结构和接地体接地电阻会对具体的防雷效果带来直接的影响。在具体实践操作过程中,可以采取的接地方式较为多样性,但对于接地系统的接法上有主张共同接地,也有主线独立接地的,经过长期的实践发现,雷电损害与独立接地具有较强的关联性,即通过采用共同接地能够对雷害起到较好的消除作用，这也使共同接地技术得以不断推广普及。对于地电位的解决途径可从两个方面进行考虑，一为联合地网的形成，对于相邻的地网之间在没有达到安全距离时，应采用镀锌扁铁进行互联，形成联合接地网。二为安装电通保护器，在通信设备输入电源及通信线路与设备外壳（地）之间安装过电涌保护器，通过过电涌保护器的钳位作用，使通信线路与设备之间的过电压限制在设备的耐受能力范围之内，从而达到对设备的保护。
2.2 电源的防雷措施
对于中波发射台的电源的防雷,可以有效的保证设备运行的稳定性,确保播出的安全。对于电源防雷措施主要是针对于供电线路上的防雷、高压变压器至机房电源的防雷。（1）供电线路上的防雷：地下电力电缆用于将隔离变压器和机房之间供电。用于架空电力供给线,有必要安装在屏蔽槽中的电源线和中性线不应该被接地,以减少三相尽可能之间的距离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，当雷击发生时，各相之间的相位差也处于低电平，并且该变压器次级的感应电压也校与此同时，屏蔽时隙需要被连接到公共接地，并确保接地电阻小于3Ω。在电源线的始端安装避雷器并安装避雷针和每个极排出阀。选择避雷器的适当规模,并在每个避雷器安装一个排气阀,以达到更好的防雷保护。（2）高压变压器至机房电源的防雷：对于高电压线,需要将上部增加避雷线，避雷导体和电源线之间的距离被增加,当雷击发生,为降低感应电压的电源线。在变压器高压端和低压端安装不同等级的避雷器。对于强闪电的领域中，也可通过添加3个高频线圈以加强防雷效果。一组初级三相电源避雷器可以安装在低电压配电泄在高压变压器的剩余感应雷电泄漏。另外,每台中波发射机和其他重要附属设备电源输入端应安装一级防雷器,进一步确保发射机的安全性并确保其动作的稳定性。
3.3 天线的防雷措施
（1）发射天线的防雷：当雷击作用在天线上，各部分的钢结构电位将处于不平衡电位状态，并且纵向的电位梯度将是大的。在这种情况下，通过电磁感应和静电感应产生的高电势导致电气设备的过压，有必要确保天线场的阻力被最小化。避雷器可以连接到所述塔的底部的所述基座的绝缘体,和一端与所述塔相连接,而另一端被直接通电以提供更好的雷电保护效果。（2）接收天线的防雷：对于中波发射台来讲,其信号源有卫星接收或利用光纤传输。在对接收天线防雷方面,针对于卫星情况要做好相应的防雷措施。特别是对于接收点所处位置雷雨较多的情况,更需要建立一套完整的避雷系统。在实际防雷操作过程中,通常会采用单支避雷针保护方式。避雷针接地线连接时宜采用独立走线,以此来减少对信号带来的干扰,而且能够保证接地电阻的最小化。也可以将避雷针设置在天线场周围较高的建筑物上,也能够收到较好的避雷效果。为了避免信号源受到干扰,其传输馈线要与避雷针的接地线和电源传输线之间具有尽可能远的距离,以此来保证音频质量。
3.4 天调网络的防雷措施
天调网络在整个中波发射系统中占据着重要的地位，是非常重要的设施之一。所以对天调网络的保护也是十分重要的。如果雷击的电流流经馈线进入到发射机的话，就会影响到发射机的正常运行，为了避免这种情况的发生，就要对其采用合适的防雷技术措施。例如安装规格在1 000～2 000 pf范围内的隔直流的电容器，这样可以阻挡住雷击时产生的低频率的电量，保证不会影响到中波发射台的正常运行。想要隔直流电容器工作更为有效，就要在发射机功率增大的同时，也将电容器的功率相应加大，同时增加电容器工作时的容量和伏安量。这样可以减少中波频段的电容器产生的压降，可以让电容器阻隔雷电低频能量的功能正常发挥。
3.5 机房的防雷措施
由于发射天线过高,会产生雷击效应,增加了撞击雷和感应雷电的可能性,很容易损坏建筑物和电气设备。对于机房的防雷工作,必须尽可能地实现建筑物内潜力的平衡。同时,应在每层设置等电位和母线连接。铜板可用于特定连接,形成完整的等电位连续。系统和有效控制接地电阻。在值班室,应在周围墙壁上铺设铜网,以减少电磁辐射,防止侧面闪电和滚雷,并确保人员和设备的安全。
4 结语
中波发射台的防雷保护是一个系统工程。根据中波发射平台的实际情况，按照分工和分类的防雷保护原则，很有必要建立一个完整的防雷系统。在日常工作中,也必须做好防雷设施检查工作,定期测量接地系统,提高防雷水平,保证了中波发射平台的安全运行,确保不间断、高质量播出节目。
参考文献：
[1]王贵军.中波发射台天线的防雷技术[J].西部广播电视，2016（6）：221.
[2] 黄钢.中短波广播发射防雷技术研究[J].科技经济导刊,2017.(22)
论文作者:黄英
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第10期
论文发表时间:2019/11/22
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