新时期中波广播发射台防雷保护技术

新时期中波广播发射台防雷保护技术

康靖平

（甘肃省广播电视局，甘肃  兰州 730031）

【摘要】中波发射台多建设在较为宽广的空旷地带，是电视广播发送信号的关键环节，而雷电是作为常见的天气现象，可在瞬间产生巨大的电压，其破坏力强。雷电产生的电压会严重影响中波发射台的正常运行，基于此，本文从中波发射台存在的雷击隐患出发，探讨防雷保护技术。

【关键词】新时期；中波广播发射台；防雷保护技术

现阶段，我国的中波发射台逐渐呈现出自动化的发展方向，为广播电视的信号传播提供稳定途径，中波发射台在运行过程中，已经可以实现部分自动化的工作内容，但是受外部环境因素的影响仍然存在一定的安全隐患，其中雷电问题是影响中波发射台正常运行的因素之一，目前多数中波发射台都采取了防雷技术，但是在实际应用的过程中仍然存在不足，因此需要进一步加强防雷技术的应用，做好防雷保护措施。

1  中波发射台以及防雷技术概述

1.1 中波发射台

出于广播和电视节目的发展需要，需要建立起发射台进行信号的传播，其中广播节目根据发射频率又分为中波广播、调频广播以及短波广播。为了保证信号的强度以及避免对居民生活造成影响，中波发射台一般建在城市郊区。中波发射台作为电视节目和广播节目的信号传递设施，在现阶段社会的发展过程中承担着重要的任务，并且随着社会需求的增长，其规模也十分庞大。

1.2 防雷技术

雷电作为自然危害的一种，会对设备以及人畜等造成很大的危害，防雷技术就是指针对雷电进行防范的一种技术。而在发射台的雷电防范技术中就是指规避雷电对设备造成破坏的技术，主要是通过修建引雷针以及绝缘设备规避雷电的影响。但是在实际的发展过程中雷电的形式多种多样，而且威力大小各有不同，防雷技术也需要应时而变，以应对各种雷电的影响。
2 中波广播发射台雷电危害种类

2.1 雷电感应危害

雷电感应危害主要可分为两种，一种危害主要针对发射架较高的金属设备，当其处于雷电区域中时，便会和雷雨云层中静电会发生感应，进而促使设备遭受一定损害；另一种危害主要为当雷击产生时便会在云层中有放电现象产生，进而有强雷电流脉冲产生，其与地面设备近距离雷电感应发生率因此而提高，高压电流因此而产生，进而对设备造成严重损害，甚至导致设备烧毁。

2.2 雷电直接危害

雷电直击发射台后，有大量能量随之释放出，通常有百万伏电压、上千安电流等，并快速对发射台等相关地面设备产生热效应损伤，或会产生电动力效应、电效应等，致使电路故障，甚至设备烧毁。

2.3 发射台雷电波侵入式危害

当雷电击中发射台后，通常会在金属管道、周围设备、架空线路、发射台间有雷电效应产生，进而形成雷电波。雷电波会随着线路进入至发射台内，对设备、线路等均造成严重损害。且此种危害事件发生频率相对较高，因此急需采取相关防护措施。

2.4 发射台地电的反击式危害

当雷电对发射台或相关设备产生直接危害时，避雷设备会遭受一定影响，电流因此而进入至地面，促使地电位反击危害形成，避雷设备、引下线、接地体等相关设备电位因此而急升，对发射台相关设备造成严重损害，如图1所示。

图1 雷电危害示意图

3  中波发射台防雷的重要性

当前社会经济飞速发展，人们也对电视节目的保持质量提出了更高要求，为了进一步满足人们的精神文化需求，广电单位需要加强技术的研究与应用，在广播电视节目播出过程中，自然因素是影响信息传输的重要因素，尤其是雷雨天气下对中波广播发射台影响较大。雷电是一种自然现象，具有突发性和破坏性强的特点，对建筑、设备与人员安全都构成威胁，比如出现设备失灵、触电事故、火灾、由于中波广播发射台处于地势较高并且空旷的地带，更容易出现雷击情况，当前针对中波广播发射台开展应用防雷技术，为节目的顺利播出提供保障。

3.1 可以降低故障率

在正常运行条件下，中波发射站易受雷暴影响。如果受到雷电袭击，可能无法正常工作或可能严重损坏的中波发射站设备硬件将受到影响。这些问题的出现导致了中波广播公司通信工作的中断。因此，如果要有效地修复被雷电损坏的变送器和电源线，不仅要花费大量的人力、物力和成本，还要花费很长的时间来排除故障设备的原因。因此，有必要加强对中波广播公司的适当保障，这不仅影响到人们的日常生活，而且对运营中波广播公司的利益和效益产生重大影响。在与防雷技术措施或装置配合时，应注意从源头出发，以确保采取协调措施对装置的维护产生更好的影响，同时具有相对先进性和经济性。

3.2 提高系统和设备的安全性

影响环境或技术等因素的中波发射台在实际运营期间极易受到外部环境或技术的影响，导致设备停机或故障。因此，加强中波电台防雷技术的研究和应用，不仅可以优化相关设备的使用功能，还可以最大限度地减少设备在实际运行过程中遭受的雷电和触电事故，保持设备运行的稳定性和效率。同时，工作环境更安全、更稳定，也可以加快中波广播系统的升级速度。

4  新时期中波广播发射台防雷保护技术

4.1

电源系统防雷技术

中波发射台防雷技术应用的过程中，强化对电源系统的防雷保护，首先，需要在变压器高压输入端安装多级雷电泄放通道，通过将高电压电流的泄放，降低线路地雷电的感应，保证中波发射台的信号传输质量；其次，需要从电源线端出发，对总配电房的电源进行控制，从总配电房开始，对整个系统中发射设备进行敷设，从而将电源线路对电压的感应性能降低到最小，与此同时，为保证线路的正常运行，也可以在电源的线路位置上安装电源防雷器；此外，工作人员需要明确区分配电系统的零线和地线，避免两类线路在交叉电流的影响下出现相互干扰的问题，其中零线需要做成单独的地井；最后，如果电源系统在雷电天气中，工作效率下降或无法正常工作，此时的发电机可以起到应急作用，通过发电机所供应的电流进入发射机的内部也能够对中波发射台的发送质量进行一定的保障。

4.2 信源系统防雷技术

对于信源系统的防雷保护，卫星接收天线和微波接收天线是常用的技术措施，这两种技术都是采取抛物面和双曲面对天线进行一定的接收，二者的作用具有很高的相似性，在进行信号收集的过程中，馈线的工作环境通常为低压状态，在这种情况下，馈线基本不具备抵御雷击的能力，因此，通过卫星接收天线和微波接收天线技术对避雷针进行改良设计，才能在受到雷击的第一时间，将产生的电流进行泄放，从而保证信号传输设备的安全运行。大部分的调频接收天线都会安装避雷针，而在应用新技术的过程中，可以对雷电造成的干扰形成一定的阻断，此时就可以利用电缆和调频传输信号系统的防雷措施实现能量的泄放。

4.3 通讯设备防雷技术

中波发射台在运行过程中，不仅是发射设备可能受到雷电的破坏，与发射台相连的内部通讯设备也会受到影响，因此工作人员在采取防雷措施的过程中，需要做好通讯设备的防雷保护工作。目前中波发射台的通讯设备主要是利用电缆连接，因此需要接入外部的接地网中，也可以使用避雷器提高防雷效果，将通讯设备与其他的电子设备独立，从而保证通讯设备的正常使用，该方法可以从根本上减少雷电对通讯设备的危害，由于目前部分中波发射台的防雷施工工作都是由临时工人负责施工，在专业性方面还有较大的上升空间，因此为提升防雷工程的施工质量，相关单位需要投入专业的施工人员，同时对防雷保护技术的应用进行监督。
4.4 接地防雷技术

防雷措施的核心点就在于等电位连接，让各个设备能够通过防雷器、钢筋、线材等电器处理方式来保证各个被保护空间的独立导体能够进行有效连接，以此来形成等电位连接网络，在发生雷电侵入的情况时，各个设备以及发射台不会因为瞬时高压而产生电位差，而是会流入大地，从而最大程度地避免高电位反击对中波广播发射台中的各个设备造成损坏，也能够为工作人员的生命安全带来有效保障。而接地装置的接地电阻值需要根据接入设备的实际要求来进行其最小值的确定，确保广播机房能够稳定播出，在遭受雷击或者受到感应雷脉冲的雷电流时能够尽快泄放至大地中。因此在无线广播电视发射的防雷措施中，接地防雷是必不可少的重要环节。此外，为了能够避免反击电压，还需要相关部门将中心地网与等电位连接器进行有效连接，一次来讲接地系统与地线横切面能够进一步放大，确保雷电浪涌电流能够快速泄放至地面，加强防雷效果。
4.5 内部防雷技术

中波广播发射台的机房内部设备也需要进行防雷措施，并确保工作人员的生命安全。一般来说，在发生感应雷现象时，雷电会借助电力电缆、信号电缆以及其他经由机房的管线而传递到机房内部之中，因此内部防雷措施需要从这几方面着手，确保电子设备以及工作人员不会因为感应雷的浪涌电压而受到影响。一般来说，内部防雷措施主要由屏蔽、避雷器等电位这三部分所组成，机房总电源的前端以及各个楼层的配电柜空气开关的前端与后端需要加装相应的保护器，并且各个信息设备网线的前端也需要串接相应的保护器，以此来避免感应雷击对网线的负面影响。而针对机房机柜以及设备外壳等部位，则需要利用BVR以及LEB来将设备、线路以及地面进行连接，让其形成完整的等电位体，以此来加强防雷保护效果。
4.6 天调网络防雷技术

在雷电天气影响下，中波发射机整个工作安全稳定性会受到影响，这需要使用微亨级线圈有效促进电流的更快释放，保障其电流进入到地下。根据对电流释放过程的分析，采用串联方式将发射机天线和线圈进行连接，充分发挥静电释放的作用，有效为发射天线运行提供安全稳定的释放通道。科学合理对释放线圈进行使用，因其有电阻小、抗干扰等能力，能够让更多电流通过线圈进入到地下，有效保障发射天线的安全。中波发射机铁塔在雷电天气作用下，很容易出现负载短路故障，导致铁塔底部会产生动作故障，这需要安装移相网络，让所有信息传递都保持同步。移相网络主要是四个部分构成。从阻塞网络分析，会采用线逆方式进入到天线中。为保障发射机在使用过程中，不会受到波形变动趋势的影响，需要使用到阻塞网络，有效增强电路保护效果，充分发挥出并联谐振电路的作用，有利于避免干扰因素的影响。此外，匹配网络使用中，能够增强馈线电阻的作用，确保其和发射机进行有效衔接。通过使用匹配网络对其进行校验，基本上干扰信息无法对其稳定性产生影响。预调网络是需要在电线低端增加电感，采用并联方式和阻抗进行有效连接，不断提升中波发射机的防护性能。基于这四个网络的有效使用，能够避免雷电天气对中波发射机产生影响。移相网络在中波发射机中的使用，能够对雷电天气中的负载短路故障进行有效应对，也可以保障各个组件稳定安全运行，有效提升信号传输能力，更好增强发射机的防护性能。

5  结束语

中波发射台是传输广播电视信号的关键，其稳定正常运行直接关系到信号的传输质量，而雷电现象作为影响中波发射台的主要因素，需要做好防雷保护措施，随着技术的不断进步，防雷接地技术也在科学实践中得到了良好的发展空间，工作人员还需要积极探索防雷保护技术的有效应用措施，结合当地的实际情况，建立合适的规划方案，推行科学方法，将雷电的危害降低至最小，从而保证信号信息的高质量传输。

参考文献：
[1]杨青.中波发射台天线防雷技术[J].电子技术与软件工程，2021(17):225-226.

[2]普瑞,张黎,杨世杰.中波发射台防雷措施的改进探究[J].西部广播电视，2022(09):234-235.

[3]嵇晓东.淮安中波发射台的接地与防雷技术应用[J].视听界(广播电视技术)，2022(04):96-99.