探究中波天调网络的避雷原理及有效防雷措施

　　探究中波天调网络的避雷原理及有效防雷措施

　　夏进华 湖北省广播电视局麻城中波转播台

　　【摘要】

　　中波型铁塔的天线一般是暴露在野外的，在使用的过程中，基于工作原理的需求，对雷电的吸引能力相对较强，如果没有有效的防雷措施进行保护，天线会将雷电引入到调配室，对发射装置以及设备造成破坏，因此有效的防雷措施十分重要。本文深入研究中波天调网络的避雷原理及有效防雷措施，从中波天调网络避雷原理入手，详细的阐述中波天调网络的有效防雷措施，以期为相关研究学者提供借鉴和参考。

　　【关键词】

　　中波天调网络；壁垒原理；防雷措施

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　　引言

　　在现今广播发送方面， 最为广泛使用的广播发射装置就是全固态发射机， 全固态发射器的主要优点就在于操作十分便捷，并且发射速度非常快，可以保证广播发射工作高效、有效的完成，但是在安全保障方面却存在非常明显的缺陷，最主要的缺陷就是没有有效的安全保障措施， 场效应管易在某些因素的影响之下，很容易损坏或者是被击穿，雷雨天气的损坏概率更高。 雷雨天气的时候引雷概率明显增加，进一步增加了意外情况的发生概率，为了进一步保障，一定要采取有效的防雷措施，及时出现引雷的情况，装置和仪器不会受到雷电的影响，保证装置的正常运行，同时极大程度上延长装置和仪器的使用寿命。

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　　中波天调网络避雷原理

　　雷电的产生场合是对流发展相对旺盛的积云雨中， 有时会伴着强风暴雨或者是冰雹， 雷电的主要表现就是闪电和雷鸣。 在积云雨存在大量的正电荷和负电荷，正负电荷相遇产生电荷与摩擦，并且伴随着能量的释放，就会形成巨大的电柱，并且对地面产生强烈的冲击，这就是电击[1]。电击现象非常普遍，并且电击过程产生的电流可以高达数十至数百千安培，还会伴随着强烈的高温，具有极强的破坏力，会对建筑房屋或者设备造成极大的损伤。电击并不是无差别的冲击，也具有一定的选择性， 一般电荷相对密集的地方更容易遭受到电击破坏的地方。中波天调网络的避雷原理就是通过人工的方式将雷云之中产生的电荷有效的引入到大地之中， 而不会直接进入到调配室当中，从而对装置和设备进行有效的保护，因此会在中波天调网络之中放置一些过低电阻接地体， 将吸引的雷电直接与大地连接，达到雷电向大地释放的目的，从而达到有效避雷、防雷的目标[2]。

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　　中波天调网络的有效防雷措施

　　2.1 将高频扼流圈接地

　　扼流圈是一种可以对交变电流产生抗扼作用的电感性线圈， 工作原理是利用线圈电抗与频率成正比的关系来对高频交流电流产生有效的遏制作用，以达到让低频电流和直流电流通过的目的[3]。高频扼流圈的应用对中波天调网络有效避雷、防雷起到非常重要的作用。在工作过程中，高频扼流圈可以将空中的电云聚集在一起，有效地减少电云的放电次数。虽然电云的聚集产生了大量的静电荷，但是静电荷在天线体的引导下与大地联通，所有雷电都有效的向大地释放，无法对外泄放，极大程度上降低了电击破坏设备或者装置的概率。并且中波天调网络中的高频扼流圈还可以起到避雷针的作用，在雷雨天气中，电场的强度只有达到一定的程度，并且足以击穿电场的时候才会出现放电的情况，空气被击穿的有效强度为25~30 kV/cm，高频扼流圈能够实现天网的有效避雷，进一步强化了对设备和装置的保护力度，极大程度上提高了设备和装置的安全性。

　　2.2 基部放置放电球

　　在雷雨天气下，带电云会聚集大量的电荷，对于天调网络构成安全威胁， 而放电球本身对于设备的电压值有一定的设置，可以实现对云层电荷的抵御，在此基础上安装放电设备，结合放电球实现大量放电， 从而使大量电荷在短时间内得以扩张，规避了天线网络的雷电伤害[4]。需要注意的是，放电球在释放的时候需要合理的计算空隙，空隙过大，对于天线的异常状态就会不敏感，起不到保护作用；间隙过小，则会导致带电云接近保护装置时发生频动，影响播出。根据发射机功率、使用频率、 天线高度等进行计算， 从而得出天线基部的工作电压，由此来决定放电球的间隙。此外，还可以在天调网络中设置石墨类放电球，金属球主要放置于天线基部，而石墨球需要放置于天调网络并联的两端， 石墨具有良好的放电特征及属性，且性能灵活，电压会随着面积的变化而变化，相较金属球会产生更好的避雷效果。

　　2.3 匹配网络的防雷

　　中波天调网络匹配网络的防雷主要采用的是L 型，这种形态的网络防雷调整和维护非常方便。匹配网络主要由串臂与并臂组合，总共有两种形态：①容抗形态；②感抗形态，在设计匹配网络的时候，如果将串臂设计为容抗形态，并臂设计为感抗形态，就相当于设置了两道防雷枷锁，可以达到双重防雷的目的，防雷效果也更为显著。在设计匹配网络的时候一定要灵活的设定串臂与并臂， 结合中波天调网络的实际情况设置串臂与并臂的形态，以期达到最佳的防雷效果。

　　2.4 陷波电路防雷

　　陷波电路最开始在设计是希望能够对高频波信号进行有效的拦截，但是陷波电路的整体设计使得自身可以达到非常理想的防雷效果。陷波电路在设计的时候应用了固态发射机MOS 管，并且加入了滤波电路，对于反射电压的感应十分的敏感，当感应到反射电压的时候可以快速反应，并且进行处理，从而达到吸收高频电路的目的。陷波电路在设计的时候拥有两道防雷电路，如果中波天调网络的日常工作需要陷波电路的介入和辅助，就要对陷波电路进行充分的利用。为了保证陷波电路可以充分地发挥作用，要适当进行一些调整，保证陷波电路的吸收频率在中波天调网络日常的工作频率之上，才能达到双重防雷的效果。

　　2.5 高驻波保护

　　中波铁塔因为工作原因必须要建设在非常暴露的野外环境当中，为了降低雷害事件的发生，就需要对中波铁塔进行有效的保护措施，以达到避雷、防雷的目的。 在雷雨天气如果发现天线存在异常情况，要当机立断的熄灭电弧，保证天网在电弧熄灭之后还可以及时、有效的恢复馈送信号，保证广播播出的正常与安全。 在选择防雷元件的时候，也要尽可能选择伏安量以及耐压值都相对较大的元件， 同时也要结合网络入口的实际情况，使得防雷元件可以与网络入口相匹配，才能真正地达到防雷的效果。

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　　结语

　　全固态发射器虽然有众多优点，但是因为缺乏有效的保护机制以及保护措施，使用寿命大幅度的减少，并且中波铁塔设备都是暴露在野外当中的，引雷的概率大幅度提升，再加上没有相应的保护，一旦遭受电击，就会受到不可逆的损伤，不仅影响正常的运作，同时增加额外的经济投入，基于这些原因，相关部门应该注重避雷、 防雷对中波天调网络的重要意义，加大避雷、防雷力度，采用新型或者先进的避雷、防雷措施来达到有效避雷、防雷的目的，降低雷害事件的发生概率，对各个设备和装置提供强有力的保障， 确保设备和装置的正常运行。 同时，广播设备也要注重避雷、防雷，并且做好一切防护工作，确保接地线工作质量以及有效性，在开展和进行接地线工作的时候严格按照相应规范施工， 从根本上保证接地线工作的质量，使得电流可以有效地向大地泄放，进而达到有效防护的目的。

　　参考文献

　　[1]任文刚.浅谈中波天调网络的防雷措施[J].中国新通信，2018，10（1）：160.

　　[2]肖云竹.试论中波天调网络的防雷措施[J].信息记录材料，2018，9（1）：67-68.

　　[3]张力.全固态中波发射机天调网络的防雷对策[J].西部广播电视，2017，10（18）：237.

　　[4]贺勇.全固态中波发射机天调网络的防雷对策探讨[J].科技传播，2017，9（9）：29-30.