中波发射台防雷技术的实践应用

何业来

（作者单位：广东省阳江中波转播台）

为了获得更强的信号来源，中波发射台在实际工作中，通常会选择布置在占地面积大，四周平坦且空旷的无人郊区位置。受这一因素影响，中波发射台非常容易遭遇雷击，特别是在雷电多发的地区，很多中波发射台几乎每年都会因雷击而出现设备损坏问题。为此，中波发射台在一开始的建设过程中，有关技术人员就应该从实际环境出发，做好规划、设计出一套准确的防雷方案，保证中波发射台在遭遇雷击时，可以具备足够的抗雷击实力，以使其能够正常完成信号传输工作。

1 雷电对中波发射台所造成的负面影响

雷电是大气层在运用过程中所产生的正常放电现象，其有着随机性强、瞬间电压高、瞬间电流强、能产生宽频谱信号的特点。而对于中波发射台来说，由于其必然会应用到天线和电力设备，因此很容易在雷雨天气成为雷电的攻击目标。一般来说，以下几种雷电对中波发射台造成的伤害最大。

（1）直击雷，直击雷通过闪电，能够直接对地面的突兀物体如建筑物、天线、树木等形成放电效应，其瞬间电压将达到数百万伏特以上，这样强的电压无论对任何物体都将构成毁灭性伤害，对于中波发射台的天线更是如此。（2）感应雷，感应雷主要是由云与云之间的放电现象所形成，尽管其与地面相距较远，但其放出的电荷，能够与中波发射台内部电力系统的电流形成电磁感应，这会导致串联在电力系统中的设备因受到电磁感应影响而从先导放电转变为主导放电，线路中的电流将因此而瞬间增大。这将使其电源、接收设备、发射设备遭遇到很大的电流冲击，导致其出现问题无法生产运行。（3）雷电波，雷电波是因雷电进入中波发射台系统后，因其电流量很大而形成巨大的电流峰值，这些电流峰值会产生很强的电磁场，这些电磁场会产生大量的辐射信号，这些信号将对中波发射台正常的信号发射和接收工作造成极大的干扰[1]。

2 中波发射台防雷技术的实践应用方式

2.1 天线系统的防雷技术

天线系统是中波发射台的重要装置，因其处于中波发射台的尖端位置，因此其在中波发射台各设备中是最容易遭受雷击的。按照使用功能不同，天线系统包括发射天线和接收天线两部分，相应的防雷方式如下。（1）在对发射天线进行防雷击保护时，为避免雷击对发射天线造成直接伤害，技术人员可以通过在发射天线附近建立独立接地防雷竖杆，并利用绝缘装置对其加以防护的方式，来减小接地防雷竖杆的接地电阻。（2）而在对接收天线进行防雷击保护时，为了保证在防雷的同时天线能够正常接收卫星所传输的信号，而不会受到雷电波所造成的电磁干扰，技术人员可以将单支避雷针采用独立接地的方式，降低其入地电阻，使雷电能够被尽快导入大地。从而避免雷电对信号接收造成干扰，保证接收天线在雷电天气仍然可以始终保持在稳定的工作状态。

2.2 天调网络系统的防雷技术

天调网络系统是中波发射台天线与外界通讯所用的无线网络装置，这些网络在雷雨天气出现时也很容易受到干扰，为解决这一问题，可以从以下方式入手。（1）技术人员可以为天调网络调配室的天线输入端配置一个石墨放电球，并在放电球的接地引线上套上30～40个磁环，这样在雷电对天线产生雷击时，石墨放电球就会放电，其产生的电流会通过接地引线被导入大地中，从而使天调网络设备能够始终保持在安全的运行状态。（2）此外，为了进一步使雷电出现时天调网络的运行稳定性能进一步得到增强，技术人员还可以在其调配室附近设置一个防雷地井，地井中要将一块2～4 mm的铜板买入到2～4 m深的地下，以接到地下水为宜。铜板的面积根据发射机功率的大小而定，一般不小于4 m2。从地井的铜板到天线下端的地线，要使用15～20 cm宽的铜线连接，地井到天线的地线铜皮尽量短些。机房设备的地线到室外的地井连接要求相同。雷电出现时，雷电将通过地线铜皮被直接导入地下，所产生的频率将得到有效衰减，从而使天调网络可以在雷电天气中仍能正常发射信号[2]。

2.3 电源系统的防雷技术

中波发射台的电源系统，在雷电出现时也很容易成为雷击目标，因此，还必须要做好防雷工作。可以从以下几方面入手。（1）为了避免中波发射电台电源遭遇雷击，技术人员在最初架设发射系统电源的线路时，应当在其总配电柜的电源输入端，使用金属铠装电缆做出敷设处理，电缆两端接地，并同时使用电源电涌保护器来对其进行保护，这样可以将其被雷击时的电压降低到2 500 V以下。（2）同时，对于电源系统分配电柜的电源输入端，技术人员也需要利用电源电涌保护器，来将其被雷击时的电压量降低到2 000 V以下，以保证其能够正常完成电量传输工作。（3）此外，输电线路进入配电室后，技术人员就需要将线路中的零线与地线进行分开敷设，零线需要被接入单独的地井中，而地线则需要被敷设在发射台机房的环形接地沟中。这样，配电室的线路就能以多点接地的方式来使雷击所造成的强大电流和电压以最快速度得到泄放，保证电源系统实现安全运行。

2.4 发射台机房的防雷技术

机房是中波发射台的核心工作设备，其对于信号的正常发出将起到基础性作用。因此，也必须要做好防雷工作。可以从以下几方面入手。（1）首先，技术人员需要保证发射机房在工作过程中，其各部分电位能够保持平衡。为达到这一目的，技术人员可以通过在机房各楼层，配置等电位连接母线的方式，来使机房中各楼层电力设备形成等电位。（2）其次，技术人员在机房下面还要铺设好接地铜网，并将机房内电力线路的全部接地点用钢管焊接在一起接入机房地线铜网中。还要在机房外墙与房顶架设起雷电屏蔽网。这样，当发射台机房遭遇雷击时，所产生的电流能够通过各接地点，形成高频汇合后被接地铜网集中导入大地。由此，接地铜网不但能够使雷击后的电流能够尽快进入大地，避免其对机房元器件造成伤害，还能有效减低因雷击可能会对机房元器件所造成的散辐射伤害。（3）此外，针对金属容易吸收雷电这一特性，技术人员还可以利用一些金属线，将其与机房结构钢筋进行连接，形成一个等电位间距，该间距能够有效降低雷击对机房所产生的负面影响，维护其始终处于正常的工作状态[3]。

3 结语

本文以雷电对中波发射台所造成的负面影响为出发点，重点研究了其防雷技术在实践中的具体应用方式。认为可以通过对其天线系统、电源系统、天调网络系统、发射台机房开展相应的防雷工作，来达到降低雷电对中波发射台干扰的目的，确保其始终处于正常稳定的工作状态。