唐海航

摘 要 从全固态中波广播发射系统对雷电防范要求入手，根据雷电侵入的途径和特点，结合本台实际情况提出了防雷、消雷的具体方法和保护措施。有效地保证了中波广播发射在雷击的情况下能正常工作，确保广播信号不中断传送。

关键词 中波广播；雷电；防雷

中图分类号 G2 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）180-0076-02

雷电对中波广播的设施、设备以及信号的接收、传输等危害甚大，因此防雷保护措施是否可靠关系到广播节目的发送能否安全稳定的工作。近年来，随着微电子技术的发展，发射设备已由数字集成电路、全固态器件代替了过去使用的电子管器件，由于这些器件对静电和防雷的抵御能力很弱，因此全固态中波发射机承受雷电浪涌的能力也相应降低，这对发射工作的技术人员来说提出了防雷的新要求。

对雷电来说，由于我们受经济条件及技术手段等因素的限制，不能对其进行全方位有效的消除。只能使用常规防雷方式，应用综合性防雷的办法，改变以往防雷、消雷的观念，采取多重防雷措施，取得了良好的效果。在叙述之前我们先了解一下雷电侵入的途径及特点。

1 雷電侵入的途径及特点

在云层和云层之间的闪电产生的是水平极化的电波，而在云层与大地之间的闪电产生的则是垂直极化的电波，这些电波耦合进入电源线路和传输线路中，就会产生很大的感应电压，会损坏发送、接受设备的电源器件和引起发射机天调网络、输出电路故障；高频的能量若进入发射机，会造成电压驻波比过荷。因此雷电侵入发射系统的途径很多。

1.1 从发射天线侵入

雷电从天线进入，轻者造成防雷装置损坏，重者涉及到天调网络、输出槽路、功放电路及其它元器件损坏。特点是机房内的其他电器设备安然无恙。

1.2 从电源电路侵入

雷电侵入市电电网后，经电网进入设备。轻者损坏电源，重者涉及其他电路。特点是有多种电器设备同时被损坏。

1.3 强电场感应侵入

当雷击之后在金属导线上会感应出强电场，它将沿线路产生大电流冲击；而产生的交变电磁场能量也将感应在线路最终作用到设备上。往往造成雷电附近电器大面积损坏。雷击时，不但正在工作的设备损坏，而且处于强电磁场中的接上电源未开机的电器设备也会损坏。

1.4 信号传输线侵入

信号传输线侵入的过电压能量与电力线相比通常相对小一些。但是不加保护措施，收信设备将会遭到破坏。

1.5 地电位反击侵入

地电位反击是指雷电流入地的瞬间，由于各系统接地装置间电位不同而产生的电位差，沿接地线到达设备的外壳、电力线的中线以及直流地的基准电位点，造成的后果有可能使这些部位瞬间抬高数千伏甚至上万伏的电压，危及人身和设备的安全。

2 中波广播发射系统的防雷措施

针对上述雷电侵入发射系统的特点，我们对中波广播发射系统采取多重防雷措施，其中包括：天调网络防雷、馈管防雷、发射机防雷、电源防雷、信号源防雷、发射机房的防雷。

2.1 天调网络防雷

我台发射天线沿用桅杆式直立天线，很容易遭到雷击，一旦发生雷击，产生的后果是可想而之的。因雷电的能量大，电压高，产生的强大脉冲电流，而固态中波发射机的元器件贵重而脆弱，所以应该采用良好接地网和合理的接地方式，实施多级防雷泄放措施来保护设备的安全。天调网络中的多级防雷措施有以下几点：

1）天线基部安装放电球。当发射天线遭遇直击雷，天线基部形成的高电压，采用尖端放电原理，在天线三边底座上用三对半球状金属放电器对地，球径约为10cm，根据实际工作电压以1kV/mm的间距调整好两半球的放电间距后，既能起到雷击天线瞬间泄放电荷能量作用，又可保障正常播出。

2）在调配室内安装一只石墨放电装置——FD石墨放电极（其间距用上述方法进行调整），起到雷击天线瞬间泄放电荷能量作用。再在石墨放电球接地线上加入MX0—磁环，当天线遭受雷击时，磁环可以产生反向电动势，更进一步地阻止雷击的破坏影响力，提高发射机的短路阻抗，在发射机控制保护电路动作之前就进行工作了，从而先一步保护发射机。

3）加入一只微亨级电感L0防雷。雷电的主要能量集中在低频和直流部分，因此在天线输入端并接一只微享级的电感线圈下接地。对雷电来说，因电感线圈的感抗较小，线径较粗，这样一来就形成了一条可以将雷电电流直接导入大地的通路。

4）加入隔直电容C0防雷，雷电主要类型是直流，利用电容隔直作用，防止雷电瞬时巨大能量通过天调网络进入发射机。

5）在馈线入口处增设移相网络。保证在塔基短路时，发射机输出口处也是短路状态，这是因为两点的相位差为180度的整数倍，从而达到防雷效果。

2.2 馈管防雷

馈管防雷主要是在馈管的输入端安装馈管避雷器，同时在每个馈管支架处安装防雷接地线，为了更好地防止直击雷和感应雷的损坏，我们已将馈管从空架移到地下埋设。具体是将馈管安装在地下50cm深的电缆沟里，用泥沙盖上，两头金属外壳良好的接地，密封胶圈和法兰盘螺钉拉紧，并保证0.02MPa～0.04MPa个大气压。

2.3 发射机防雷

发射机防雷措施通常从4个方面入手：一是在天调匹配网络输出端加装石墨放电球、微亨级泄放线圈、隔直电容，并在网络中设置移相网络，同时在发射机的输出端加装放电球。二是在发射机中采用抗雷型的输出网络。三是发生雷击时快速（瞬时）关闭发射机（全固态中波发射机这自带此功能）。最后是在发射机的电源输入端加装氧化锌压敏器件，另外加装避雷器。

2.4 电源防雷

电源防雷是一项即艰难而又复杂的工作，又因电源遭雷击而造成的停播比例又非常高，因此，必须高度重视。我们在10kV供电系统中，将原来碳化硅阀型避雷器改用交流金属氧化物避雷器来限制过电压，对线路和设备进行保护。对于低压电源的防雷，我们采用的是专业电源避雷箱，并在电源的输入端安装氧化锌压敏器件。其主要缺陷是，雷电流入地时引起的反击很大，残留电压非常高。因此，我们将低压电缆架空线改为地下埋设，以防雷电感应。

2.5 信号源防雷

信号源防雷由于保护的对象复杂、技术难度大，至今还未有—种适合各种信号源防雷的有效产品。又因信号线路长非常容易受感应，直接受到来自雷电的威胁。目前我们采取的方法是，将所有卫星接收天线安装在不易受雷击的地方，并对卫星接收天线及传输电缆采用良好的接地，并在每个接收机前加装新型等电位防雷器，而对所有信号线和数据线两端增加15～20只磁环，防雷效果比以前有了较大的改善。

2.6 发射机房防雷

我们在发射机房顶层上安放了避雷网，楼顶四周安装避雷针和环绕线与大地电流集电器相连，大地集电器埋设在地下深处。在房顶环绕线上每隔10米装一个避雷针与环绕线接好，并保持良好的接地。

3 结论

雷电的能量很大，有极大的破坏力，人类至今对它的研究还不完全、不彻底，我们不可能用非常规防雷方式，只能用常规防雷方式尽最大能力的降低危害。近些年，我台采取多方位多层面设防安装避雷设施，按照及早预防、减少危害、勤于检测、精心维护等一系列措施有效保护了发射系统免受雷电破坏，保障了广播信号的安全 播出。