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摘要:本文从中波发射台的防雷现状入手,结合雷电原理,分析了中波发射台天线防雷的有效措施,旨在提供防雷技术,减少雷击事故,降低损失。
关键词:中波发射台 防雷技术 措施
因为中波发射台一般都在地势较高、平摊空旷、建筑稀少的地方建立,因此雷雨天气对其的影响不可忽视,因为客观条件和天气的多变性,使得中波发射台受到雷击的事故存在很多不可预料性,因此加强中波发射台天线防雷技术,及时有效的采取措施刻不容缓。
一、中波发射台防雷现状
目前,我国大部分地区的中波发射台的天线都采用垂直振子单桅杆拉线,它的底部是绝缘的,在铁塔的底部通过馈线、天调网络与之进行连接。 基于中波广播发射天线(台)的分布特点,发射天线(台)的防雷主要措施就是在天线底部、馈线和天调网络处进行防雷设备的安装。虽然在一些(电台)发射台中都已经使用了一定的防雷措施,但因为自然力的破坏严重或者是防雷设备的损害,遭到雷击的现象还时有发生,使得电台不能进行正常的播出工作,而且还会给人员和经济造成伤害和损失[1]。很多雷击现象发生时,虽然都有防雷设备的使用,但雷电的电流在瞬间会变大继而产生巨大的电压,正在输出信号的发射机,本来功率就很大,再加上有瞬间强大的电压和电流通过,在更多的保护措施未来得及采取之前,发射机就会被损坏。
二、中波发射台天线防雷技术原理
发射台天线的防雷技术必须建立在雷电产生的原理之上,所以首先我们必须要对雷电产生的原理有所认知。根据雷电产生的机理,大体上可将雷电分为直击雷和感应雷。当天空中带电荷的雷云与地面上的设备进行直接的接触而产生电流,就会形成直接雷击的破坏,直击雷电发生时比较猛烈,因此这种雷击会使设备内部瞬间升温而引起火灾,或者因为物体膨胀而产生巨大的机械力[2]。但在相关调查中却发现,在雷电袭击事故中,80%的设备都应被感应雷损坏的。其原因就是感应雷产生巨大的电流,这种雷电流的变化梯度较大,所以其周围会瞬间产生交变磁场,进而形成脉冲电磁辐射,对周围一定范围内的物体或设备造成损坏。依据以上两种雷电产生的原理,中波发射台天线防雷技术原理可以按如下进行:
(1) 把天空产生的大部分雷电流引入到大地。
(2) 把通过天线进入的雷电流最大程度的阻止在发射机以外;
(3) 天线接地电阻要小型化设计,一般为1Ω左右。雷电流接地是防雷措施中最基础的环节,同时也是关键点,只有实现良好的雷电流接地,才能降低引线上的电压,避免雷电流冲击设备,造成灾害。
三、中波广播发射台天线的防雷措施
1.直击雷的防雷措施
(1)早在1994年,国家就颁布了《建筑物防雷设计规范》,此规范严格要求了安装天线避雷针的设置,对铁塔接地网络的形状和密度等要依据中波发射台的地势地形、天线塔种类等实际情况来设计,对于一般的接地电阻的要求要小于10Ω,而防雷等级比较高的接地电阻要不超过4Ω,条件允许的情况下,中波发射天台要进行AR避雷针的安装。
(2)天线塔避雷针能够保护的范围一定要细小计算,酌情考虑众多建筑物的避雷范围和方法[3]。因为天线避雷针防雷击范围的有限性,所以要尽可能的研究设计出能够同时防护多种建筑物的避雷针,另外要使避雷针和消雷器的方法有机结合起来,设置均压网和避雷带,使其具备多根引流线,这样在房屋的建设中就可以适当的与钢筋进行连接,起到对雷电流导地,一般情况下,均压网格的大小应不超过5米。
2.感应雷的防雷措施
(1)电源系统的防护
据相关调查统计,在众多的感应雷击现象中,有一多半的设备损坏是有电源感应引起的。
因此,对电源进行有效的保护,是保护其他设备的基础条件,应该把电源系统的防护工作放在重要的位置,只有从根源进行问题的解决,才能使防雷措施发挥更大功效。
(2)网络信号系统的防护
发生雷击时瞬间形成的强大电磁场,使得发射台的所有金属环路内产生电流,使网络信号出现不稳定;当雷电流通过避雷针时,将对网络金属产生电磁脉冲,过高的感应电压会对网络信号产生干扰。这两种原因都会对网络信号系统造成破坏,对此采取的有效措施就是使用网络交换机,在设备端口前接連应防雷器,这样来对端口进行安全保护,根据设备的不同,要采取不同的防雷器,使其防护效果更佳。
(3)天馈信号系统的防护
天馈信号系统的防雷保护可以分为室外和室内两个方面。在室外,可以使用引入线进行防雷,在发射台设备内部的馈线、钢绞线、电源线等长时间暴露在空气中,外皮受到腐化侵蚀而老化脱落,所以在雷雨天气极易导电,一定要及时采取措施进行防护。要保证各引线两端点与地面接触良好,把感应电流引入大地。在室内要合理谨慎的使用防雷电子,并行合理的保护,另外要使工作电路和电源等统一电压,并保证有效接地。
结束语:
中波发射台天线防雷是一个庞大的系统工作,我们要要充分依据雷电产生原理努力钻研和设计具有现代化多功能的防雷设备,根据不同的实际情况,采用相应的治理办法和防雷措施,降低雷击的影响,使中波发射台在恶劣天气下能有效运转。
参考文献:
[1] 金世新.中波发射台天线防雷措施的改进[J].北京:电子科技出版社,2012(7)
[2] 蔡以松.发射台防雷问题分析及措施[J]. 广播与电视技术,2013
[3]尼米。对于中波广播发射系统的防雷策略探讨[J].2012(2)
关键词:中波发射台 防雷技术 措施
因为中波发射台一般都在地势较高、平摊空旷、建筑稀少的地方建立,因此雷雨天气对其的影响不可忽视,因为客观条件和天气的多变性,使得中波发射台受到雷击的事故存在很多不可预料性,因此加强中波发射台天线防雷技术,及时有效的采取措施刻不容缓。
一、中波发射台防雷现状
目前,我国大部分地区的中波发射台的天线都采用垂直振子单桅杆拉线,它的底部是绝缘的,在铁塔的底部通过馈线、天调网络与之进行连接。 基于中波广播发射天线(台)的分布特点,发射天线(台)的防雷主要措施就是在天线底部、馈线和天调网络处进行防雷设备的安装。虽然在一些(电台)发射台中都已经使用了一定的防雷措施,但因为自然力的破坏严重或者是防雷设备的损害,遭到雷击的现象还时有发生,使得电台不能进行正常的播出工作,而且还会给人员和经济造成伤害和损失[1]。很多雷击现象发生时,虽然都有防雷设备的使用,但雷电的电流在瞬间会变大继而产生巨大的电压,正在输出信号的发射机,本来功率就很大,再加上有瞬间强大的电压和电流通过,在更多的保护措施未来得及采取之前,发射机就会被损坏。
二、中波发射台天线防雷技术原理
发射台天线的防雷技术必须建立在雷电产生的原理之上,所以首先我们必须要对雷电产生的原理有所认知。根据雷电产生的机理,大体上可将雷电分为直击雷和感应雷。当天空中带电荷的雷云与地面上的设备进行直接的接触而产生电流,就会形成直接雷击的破坏,直击雷电发生时比较猛烈,因此这种雷击会使设备内部瞬间升温而引起火灾,或者因为物体膨胀而产生巨大的机械力[2]。但在相关调查中却发现,在雷电袭击事故中,80%的设备都应被感应雷损坏的。其原因就是感应雷产生巨大的电流,这种雷电流的变化梯度较大,所以其周围会瞬间产生交变磁场,进而形成脉冲电磁辐射,对周围一定范围内的物体或设备造成损坏。依据以上两种雷电产生的原理,中波发射台天线防雷技术原理可以按如下进行:
(1) 把天空产生的大部分雷电流引入到大地。
(2) 把通过天线进入的雷电流最大程度的阻止在发射机以外;
(3) 天线接地电阻要小型化设计,一般为1Ω左右。雷电流接地是防雷措施中最基础的环节,同时也是关键点,只有实现良好的雷电流接地,才能降低引线上的电压,避免雷电流冲击设备,造成灾害。
三、中波广播发射台天线的防雷措施
1.直击雷的防雷措施
(1)早在1994年,国家就颁布了《建筑物防雷设计规范》,此规范严格要求了安装天线避雷针的设置,对铁塔接地网络的形状和密度等要依据中波发射台的地势地形、天线塔种类等实际情况来设计,对于一般的接地电阻的要求要小于10Ω,而防雷等级比较高的接地电阻要不超过4Ω,条件允许的情况下,中波发射天台要进行AR避雷针的安装。
(2)天线塔避雷针能够保护的范围一定要细小计算,酌情考虑众多建筑物的避雷范围和方法[3]。因为天线避雷针防雷击范围的有限性,所以要尽可能的研究设计出能够同时防护多种建筑物的避雷针,另外要使避雷针和消雷器的方法有机结合起来,设置均压网和避雷带,使其具备多根引流线,这样在房屋的建设中就可以适当的与钢筋进行连接,起到对雷电流导地,一般情况下,均压网格的大小应不超过5米。
2.感应雷的防雷措施
(1)电源系统的防护
据相关调查统计,在众多的感应雷击现象中,有一多半的设备损坏是有电源感应引起的。
因此,对电源进行有效的保护,是保护其他设备的基础条件,应该把电源系统的防护工作放在重要的位置,只有从根源进行问题的解决,才能使防雷措施发挥更大功效。
(2)网络信号系统的防护
发生雷击时瞬间形成的强大电磁场,使得发射台的所有金属环路内产生电流,使网络信号出现不稳定;当雷电流通过避雷针时,将对网络金属产生电磁脉冲,过高的感应电压会对网络信号产生干扰。这两种原因都会对网络信号系统造成破坏,对此采取的有效措施就是使用网络交换机,在设备端口前接連应防雷器,这样来对端口进行安全保护,根据设备的不同,要采取不同的防雷器,使其防护效果更佳。
(3)天馈信号系统的防护
天馈信号系统的防雷保护可以分为室外和室内两个方面。在室外,可以使用引入线进行防雷,在发射台设备内部的馈线、钢绞线、电源线等长时间暴露在空气中,外皮受到腐化侵蚀而老化脱落,所以在雷雨天气极易导电,一定要及时采取措施进行防护。要保证各引线两端点与地面接触良好,把感应电流引入大地。在室内要合理谨慎的使用防雷电子,并行合理的保护,另外要使工作电路和电源等统一电压,并保证有效接地。
结束语:
中波发射台天线防雷是一个庞大的系统工作,我们要要充分依据雷电产生原理努力钻研和设计具有现代化多功能的防雷设备,根据不同的实际情况,采用相应的治理办法和防雷措施,降低雷击的影响,使中波发射台在恶劣天气下能有效运转。
参考文献:
[1] 金世新.中波发射台天线防雷措施的改进[J].北京:电子科技出版社,2012(7)
[2] 蔡以松.发射台防雷问题分析及措施[J]. 广播与电视技术,2013
[3]尼米。对于中波广播发射系统的防雷策略探讨[J].2012(2)