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新时期中波广播发射台防雷保护技术分析

2018-06-25余嫣红

无线互联科技 2018年6期

余嫣红

摘 要:在社会主义文化建设步伐不断推进的新时期下,广播电视事业成为我国的重要发展产业。中波广播作为人们日常休闲娱乐的重要信息渠道,对提升我国社会整体的和谐度和幸福度具有积极作用。基于此,文章首先对直击雷、感应雷、球形雷等3种中波广播发射台的雷电影响种类进行了介绍;其后,简要阐述了新时期中波广播发射台防雷保护技术的应用重要性;最后,从电源、天线、天调网络、主体设备4个方面入手,重点分析了新时期中波广播发射台防雷保护技术的具体措施。

关键词:中波广播发射台;雷击故障;隔直流电容器

通常来讲,为了实现更加高质量的信号传输能力,相关单位往往会将中波广播发射台建立起在水平高度较高、周围较空旷的位置,大大增加了雷击风险的隐患。据此,我们有必要对新时期中波广播发射台的防雷保护技术进行分析研究。

1 中波广播发射台的雷电影响种类

现阶段,造成中波广播发射台雷击故障的“主要元凶”共有3种,即直击雷、感应雷和球形雷。所谓直击雷,就是自然雷电直接对设备、突出物进行放电作用,其具有电流量大、电压值高的特点。在实际情况下,直击雷通常以天线设备为媒介进入到中波广播发射台的设备内部,对发射台造成侵害;所谓感应雷,就是雷电不直接对设备进行剧烈放电,在电磁场、静电场的作用之下,对区域内的电子设备造成非接触式的干扰和破坏。当雷电感应使电场内的金属设备产生电流时,还可能会在一瞬间产生大量的热能,继而引发火灾事件;球形雷又称球状闪电或“滚地雷”(见图1),这种雷电类型的发生多伴有雷暴天气。与“转瞬即逝”的直击雷不同,球形雷会随着气流的流动情况而在区域内飘飞,并在触碰到障碍物体时发生爆炸。这种雷电类型对中波广播发射台的危害性仅次于直击雷,但其在日常的工作生活中并不多见[1]。

在以上3种雷电类型当中,直击雷的破坏力最大,发生次数最多,故而相关工作人员在制定中波广播发射台保护方案时,应将直击雷作为防御的重点。从当前的情况来看,我国大多数的广播单位采用垂直结构的振子单桅杆拉线作为中波广播发射台天线,以此增强天线底部的雷电绝缘能力,防止雷电通过天线引入发射台内部。同时,中波广播发射台的天调网络多以发射塔底部为中心点,向其周围Im左右范围内的土壤中搭设铜线辐射网,以提升中波广播发射台防雷性能的地网基础。通过以上两种设计,发射台整体形成了高水平的抗雷击网络结构,可对垂直雷、感应雷、球形雷等不同的雷电类型实现针对性、全面性的防护。

2 新时期中波广播发射台防雷保护技术的现实意义

在新时期,积极研究和应用中波广播发射台防雷保护技术,是促进我国广播事业稳定发展,推动社会主义文化建设的必然要求。众所周知,作为一种破坏力、突发性都极强的自然灾害,自然雷电对建筑设施、电子设备以及人员的健康安全具有很高的威胁。当雷电作用到广播设备上时,轻则引发设备的停滞、失灵或破坏,重则通过高温、电流引发燃烧或爆炸,造成极大的人身伤害、经济危害和社会影响。所以,将防雷保护技术应用到中波广播发射台当中,是实现广播发射工作稳定、保障人员人身安全、提高广播单位经济效益的必由之路。此外,做好中波广播发射台的防雷保护工作,还有利于实现我国广播事业的全面发展,进而在社会文化进步、提升我国文化竞争力等方面发挥出巨大的作用价值。

3 新时期中波广播发射台防雷保护技术的具体措施

3.1发射台电源方面的防雷保护技术

在中波广播发射台的工作结构当中,电源开关作为其他各环节设备的运行基础,具有至关重要的作用。但与此同时,电源开关也是极易发生雷击故障的环节之一,故相关从业人员一定要提前对这方面防雷保护技术进行设计应用。在防雷措施的实施过程中,人员应时刻把提升电源负荷量作为工作开展的第一原则,以保汪电源变压器足以应对雷电天气下骤增的电压能量。

具体来讲:首先,专业工作人员应按照我国对于高压防雷保护工作的相关规定进行操作,对电源开关的高压一端加装高频电感线圈;其后,为了实现电源開关低压端与高压端之间负荷的动态平衡,还应在电源的低压配电盘处加装三相避雷器,一般可选用中光ZGB系列的浪涌保护器。这样一来,既可保汪高压端大量电负荷的缓冲释放,又能实现低压端设备元件的双重保护;最后,任何保护技术都不是“一劳永逸”的,所以为了保证电源开关防雷保护工作的实时稳定,相关工作人员在日常工作当中要将电源开关避雷设备的保护维修以及电源线路接地情况的分析检查作为重点,从而有效避免中波广播发射台电源方面的雷击事故[2]。

除上述保护措施以外,相关工作人员还应积极做好雷电天气的预警工作,在分析直击雷的同时,还应对感应雷、球形雷等特殊情况进行考量,以保证在面对不同的雷电种类时都可灵活、及时地给出应对和调节手段,实现电源开关性能的外部保护。

3.2发射台天线方面的防雷保护技术

在中波广播电台的整体结构当中,发射天线、接收天线等天线设备是雷击事故发生率最高的环节。据有关数据显示,当天线设备遭遇到雷电侵袭后,其所接触到的电流高达1 kA,这就意味着天线设备的电势将在一瞬之间被提升至5kV。此时,若缺乏有效的防雷保护工具,高压电流将直接以天线作为媒介进入到发射台的内部当中,造成严重的设备损坏,继而在阻断中波广播发射台正常运行的同时,使广播单位蒙受巨大的经济损失。

为了解决以上问题,中波广播发射台的天线防雷保护技术应从以下两个方面入手:(l)在实施天线接地工作时,相关人员要对其技术工艺进行改造,致力于通过加装铜线、避雷针等方式,提高天线设备对瞬间电流的承受能力,从而在最大程度上为天线信号、地面信号的有效传播做出保障。(2)为了实现对雷电电压的合理控制,相关人员还应对地面的通信网络提起重视,尽可能减小电网的电阻情况,为天线乃至中波广播发射台的正常运行提供出可用的回路系统。

3.3无线天调网络方面的防雷保护技术

在进行中波广播发射台天调网络的防雷保护技术设计时,相关人员首先可将工作眼光放置在隔直流电容器的参数设置上。一般来讲,如果发射台本身的电能输出量过高,则与之相匹配的隔直流电容器也应设置为较大的功率容量,反之亦然。其次,还可通过加置石墨放电球的方式,提高天调网络的防雷能力。由于石墨材质具有极好的放电属性,当天调网络受到雷电威胁时,石墨可在一瞬间实现放电动作,从而起到有效的防雷效果。需要注意的是,在实际的应用当中,石墨放电球的面积与其电压释放能力成反比,相关人员应结合自身发射台的实际情况对放电球的体积、间隙进行适当调整,一般可将间距控制在l cm左右[3]。

3.4发射台主体设备方面的防雷保护技术

首先,相关人员应致力于开发出智能化、动态化的雷电预警与监控系统。在信息化的新时期背景下,“信息”、“网络“等字眼已经成为各行各业的工作发展方向,广播行业自然也不例外。对此,相关人员需要在发射台周边的多个点位设置出远端监控设备,并将其与监控中心的主机系统端进行连接,以此保证对各环节设备运行情况的监视管理。同时,还应在系统中设置出相应的预警模块和智能调度模块,从而实现当雷电灾害发生时,雷电预警监控系统可在第一时间对设备做出自动化的启闭调度工作,以降低发射台雷电故障的发生概率,保证各环节设备元件的安全。

其次,由于发射台主体设备具有很强的关联性和系统性,一旦某一环节的设备元件遭受到雷击伤害,将会直接对其周边乃至发射台整体设备的安全稳定运行造成威胁。对此,相关工作人员可借鉴国内外的先进经验,将其他建筑的防雷理念引入到自身工作当中,对发射台各部分设备进行差异性、针对性的防雷保护,从而在设备内部构建出联系进步、相互协调的防雷网络,最终做到“1+1大于2”的理想防雷效果,提升中波广播发电台的防雷性能。

4結语

总而言之,雷电灾害是威胁中波广发播电台安全稳定运中的主要因素之一。所以,为了降低雷击事故的发生概率,降低雷电天气对设备、线路、信号的影响,同时也为了避免人员、设备安全问题的发生,相关人员在日常工作中要重视起对中波广播发电台各部位防雷能力的保障和提升,从而防患于未然,将中波广播发射台的安全系数始终保持在较高水平之内。

[参考文献]

[1]迪拉热·米吉提.中波广播发射台的防雷保护技术[J]电子技术与软件工程,2016 (19):125

[2]罗丽娜,刘英楠.新时期中波广播发射台防雷保护技术[J]西部广播电视,2016 (7):203-206

[3]陈琳.对中波广播发射台防雷保护技术的分析[J]通讯世界,2016 (4):109.