巴特尔，海英

（内蒙古自治区广播电视传输发射中心乌拉特后871台，内蒙古 巴彦淖尔 015500）

中波广播发射天馈线系统由发射机、天馈系统共同组成，发射系统的天线是中波广播发射天馈线系统的重要组成，其相对水平位置较高，很容易遭受雷击。在中波广播发射天馈线系统出现雷击之后，电力设备会出现损坏，由此会降低中波发射台的工作水平。为此，文章结合中波广播发射天馈线系统运行特点以及雷电的形式，就中波广播发射天馈线系统防雷设计问题予以探讨，旨在能够提升中波广播发射天馈线系统防范雷电天气的能力。

1 中波广播发射天馈线系统防雷保护原理

在极大的雷电波作用下会在其周围形成瞬间电磁场，由此会产生脉冲电磁辐射，之后会对区域范围内的导体、用电设备产生脉冲。如何将期间产生的瞬间电脉冲阻挡在发射机的外部是中波广播发射天馈线系统防雷工作人员需要思考和解决的问题。在中波广播发射天馈线系统运作过程中常见的雷电类型包含四种，分别是直击雷、感应雷。直击雷产生的危害范围广、破坏性较强，在雷电击打到架空输电线的时候就会出现高压，诱发中波广播发射天馈线系统短路，引发火灾。感应雷在出现的时候会让地面上的物体产生和雷云电极相反的电荷，在雷电放电之后会形成电磁场，在中波广播发射天馈线系统设备和电磁场距离较近的时候就会破坏到系统设备，甚至还会诱发火灾。中波广播发射天馈线系统的防雷技术原理具体表现如下：第一，将大部分的雷电流直接泄放到大地上。第二，将从天线串入的雷电流尽可能地阻挡在中波广播发射天馈线系统的外部。第三，减小天线接地电阻。接地操作的目的是让雷电流能够泄放到大地上，接地是中波广播发射天馈线防雷系统的基础，也是防雷成效的重要影响力量。只有良好的接地才能够有效降低引线上的电压，减少雷电流对中波广播发射天馈线系统的冲击。

2 中波广播发射天馈线系统防雷保护的意义

第一，保护中波广播发射天馈线系统设备的应用安全。在中波广播发射天馈线系统运作的时候，系统设备和发射台之间会借助导线来产生关联。在雷电天气下，中波广播发射天馈线系统设备很容易遭受雷击，这个时候如果中波广播发射天馈线系统没有做好安全防范措施，就会对中波广播发射台设备的稳定运行带来不利的影响。将防雷技术引入到中波广播发射天馈线系统中能够为发射台设备的稳定运转系统支持，增强中波广播发射天馈线系统运作的安全性和稳定性。第二，确保广播信号的稳定。中波广播发射天馈线系统防雷工作的开展会增强广播信号传输的稳定性，特别是在遭遇雷电天气的时候，传输信号也能够在防雷设备的支持下实现不间断的传递。第三，保护中波广播发射天馈线系统工作人员的安全。一般情况下，中波广播发射天馈线系统会被设置在地势比较高的地带，无形中加大了中波广播发射天馈线系统遭受雷击的可能。在中波广播发射天馈线系统遭受雷击之后往往还会伴随一系列的安全隐患，最终会威胁到工作人员的生命财产安全。做好中波广播发射天馈线系统防雷工作会改善这个情况，减少雷电所造成的事故。

3 中波广播发射天馈线系统防雷措施

3.1 电源的防雷

第一，在中波广播发射天馈线系统的高低压变压器上安装避雷设备，在具体实施操作的时候由供电机构来完成对系统高压端的管控，并在中波广播发射天馈线系统高压端的三相电上安装高压避雷器，并在雷电比较密集的位置上额外加装三只高频线圈，在线圈的作用下提升中波广播发射天馈线系统的防雷效果。第二，在中波广播发射天馈线系统低压配电盘的输入端安装ZGB系列的一级三相电源避雷器，在避雷器的作用下将高压变压器中遗漏的感应雷充分释放，最终实现对中波广播发射天馈线系统电源的有效保护。第三，在发射机电源输入口安装二级三相电源避雷器，在避雷器的作用下来确保发射机的安全。

3.2 天馈系统的防雷

中波广播发射天馈线系统防雷包含发射机驻波比保护、天馈线驻波比保护、过流过压保护等。但是从实际应用上来看，这些保护措施能够阻止一部分雷电对中波广播发射系统的破坏，如果雷电无法被充分释放，那么就会损坏发射机。天馈系统的防雷包含天线调谐系统、接地铜网、馈线接地、接地桩地井。在天线调谐系统中引入泄放线圈能够有效隔离电容和阻尼放电石墨的放电系统。在对雷电的成分分析之后发现，雷电的主要成分是直流，因此，在天线输入端并联一个微小级的电感线圈下地，在线圈的作用下会对雷电流构成良好的下地通路，最终会起到理想 泄放雷电现象。天线调配网络输入端的大容量电容器能够有效隔离直流雷电。为此，可以将含有石墨的放电器安装在天馈调配室内，并在天线的输入点加装一个石墨防电球，和地引线连接，在上面套上30只左右的磁环。在中波广播发射天馈线系统遭受雷击的时候，石墨防电球会放电，借助石墨本身的阻尼放电特点能够防范雷电对中波广播发射天馈线系统的攻击。

3.3 发射机配电系统防雷

等电位连接是中波广播发射天馈线系统运作期间的一种先进防雷方式。在实施防雷操作的时候，为了能够实现电位均衡，可以采用均压等电位导体或者电涌保护器将处于被保护空间中的独立导体连接在一起，在融合外部避雷装置、建筑物钢筋架、导电体、通讯设备的作用下形成复杂的等电位连接网络，在该网络的作用下能够减少雷电流的电位差，最终保护中波广播发射天馈线系统免受雷击。中波广播发射台配电系统的防雷包含在变压器高压输入端安装多级雷电泄放通道、在变压器低压输出端打造雷电泄放通道、电源线包含、发射机内部保护等四个方面的内容。同时，在变压器的高压进线位置上可以安装一套阀式避雷器，在阀式避雷器的作用下及时泄放因为雷电所引发的冲浪高电压。在将变压器低压输出端的配电系统零线和地线彻底分离开，零线做单独的地井，地线敷设环机房环形接地沟，并采取措施增加地井和接地沟上土壤的湿润度，定期开展接地电阻的测试，确保电力系统能够及时泄放雷电的力量。

3.4 天调网络的防雷

在中波广播发射天馈线系统运作的时候通过合理设计天调网络防雷，能够实现对雷电的有效拦截。天调网络防雷可以通过设计石墨防电球来充分释放雷电流。在将石墨防电球放置在天调网络上的时候要注重因地制宜的调整石墨防电球的间隔缝隙，目的是能够在最大限度上发挥出石墨防电柱的放电作用。在放电面积不断累积的情况下，石墨防电球的放电电压就会减少，在中波广播发射天馈线系统天线遭受雷击的时候，石墨防电球会瞬间释放出电荷能量，最终会使得中波广播发射天馈线系统达到一种理想的防雷效果。虽然中波频率隔直流电容压降不大，但是为了能够保证中波广播发射天馈线系统的防雷效果，可以通过隔直流电容的优化设计来达到阻隔雷电低频能量的阻隔。

4 中波广播发射天馈线系统防雷现状和存在的问题

4.1 现状

现阶段，中波发射台在天线方面的防雷措施具体表现如下：在天线底部安装半球形的放电装置；在天调网络上安装石墨防电球、隔直电容、移相网络；在发射机的输出馈线串联高频词的避雷器。从中波广播发射天馈线系统建设情况来看，虽然采取了以上防雷措施，但是在出现雷电袭击的时候，中波广播发射天馈线系统仍然会出现损失，甚至还会威胁到系统的运行安全。在深入分析，发现中波广播发射天馈线系统运作出现问题的原因，具体表现在以下几个方面：在中波广播发射天馈线系统的天线感应到雷电的时候，虽然天线的底部已经采取了多个防雷措施，但是仍然会出现瞬间电流去攻击中波广播发射天馈线系统。发射机在输送功率的时候还会倒送比较大的瞬时电压和电流，在电压、电流超过保护电路动作之前，中波广播发射天馈线系统会出现损坏。

4.2 存在的问题

（1）防电球防雷作用不理想。中波广播发射天馈线系统防雷防电球包含金属防电球、石墨防电球、发射机内部的防电球。防电球放电间隔距离直接影响中波广播发射天馈线系统防雷成效。在常规的温度和湿度环境下，防电球的间隔距离会被设计为1mm/1kV，但是这个数值的设定不是固定，会根据地区情况做出调整，如果最终的防电球间隔距离设置不理想就会降低防电球的防雷作用。

（2）电压和电流的倒流因素。在感应雷出现的时候，中波广播发射天馈线系统的天线会出现大量的电压和电流，这些电压、电流会倒流进到发射机中，和中波广播发射天馈线系统正在运行的发电机产生冲突，最终导致中波广播发射天馈线系统的射频电流较大。这个时候如果中波广播发射天馈线系统的保护装置无法发出响应动作，就会干扰到中波广播发射天馈线系统的防雷成效。

5 中波广播发射天馈线系统防雷优化对策

5.1 优化天线防电球的防雷措施

在中波广播发射天馈线系统运作的时候，有70%以上的放电任务是根据天线防雷球所开展的泄放措施。为了能够保证雷电资源的顺利被消耗，需要相关人员严格把控防电球的间隔距离，将防电球的间隔距离设定在5mm左右。有20%比例的放电任务是石墨防电球能够完成的，为此，可以将防电球的间隔距离设定在2～3mm之间。还有5%比例的放电任务在中波广播发射天馈线系统发射机内部的防电球中，因此，可以将防电球的间隔距离设定在1mm左右。

5.2 将并联电感和电容融入到天调网络中

经过对电磁场频谱信息的研究分析，我们会发现，中波广播发射天馈线系统3kHZ以下电磁场频谱占据95%比例的雷电能量，且这些雷电多为直流雷电。因此，站在提升泄放雷电流的技术角度上，相关人员需要采取措施实现电感L1和电容C2共同并联在发射机的内部。在此基础上，为了能够不影响发射机到阻抗的能力，还需要采取措施实现C1电容和L2电感的并联处理。经过以上的操作，会完成对发射机输出功率、工作功率电感、电容的谐振处理。

5.3 实现对天线电源的四级防护处理

在中波广播发射天馈线系统的天线电源保护中，可以在确定SPD能量分类计算类型的基础上选择四级防护措施，目的是确保浪涌能够在电压的支持下逐渐被泄放到地面上。天线电源的四级防护措施具体表现如下：第一，按照雷电能量分级泄流的原则，在中波广播发射天馈线系统电源的总配电箱中加入一个三相电源，并将其融入到防雷能量强度SPDI模块中，实现对电源雷电的有效防护，并将多数的雷电量充分泄放。第二，在中波广播发射系统的配电柜中加入一个单相电源，将其作为二级防雷的SPD2模块，最终充分发挥出电源的二级防雷作用。第三，在中波广播发射台的开关前端加入一个电源，将其融入到三级防雷SPD3模块中，实现对电源的三级防雷保护。第四，在中波广播发射台室内插座，通过选择较高等级的插座来达到中波广播发射天馈线系统四级防雷保护作用。

6 结语

综上所述，中波广播发射天馈线系统的防雷工作是一项系统性、复杂性、综合性的技术工程，在中波广播发射天馈线系统防雷工作开展的过程中，任何一个环节出现漏洞问题，都会影响到整个中波广播发射天馈线系统的防雷成效。为此，中波广播发射天馈线系统的防雷工作要因地制宜的提前做好设计规划，并就防雷系统做好定期维护管理和电阻值检验，在雷雨天气的时候，提前对中波广播发射天馈线系统的防雷元器件开展检查，并在下雨的时候做好防雷元器件的外观巡查，如果中波广播发射天馈线系统不慎遭受雷击，需要相关人员立足实际及时做好调查研究，并针对研究做好对应的雷电防护措施，最终来为中波广播发射天馈线系统的稳定运行提供必要的安全保障支持。