小功率短波发射机雷击故障与维修

韩娜

新疆广播电视局9167台，新疆伊宁，834100

0 引言

对于部分雷雨天气频发的地区来讲，小功率短波发射机的故障率也会相对较高，究其根本在于地区条件太差，并未设置相应的稳压器，加之雷雨天气的频繁影响，导致设备受到损伤的概率大幅增加，一旦因雷击而出现故障，小功率短波发射机的整体工作势必会受到严重影响，情况严重的话，甚至会导致设备内部的电器件受损，若不予以及时解决，将会造成无可估量的经济损失[1]。因此这就要求有关单位的工作人员形成良好的认知能力，能够及时判断雷击故障的出现原因，并制定针对性的解决策略。

1 雷电破坏途径整理

在发射机工作过程中，由于其所处环境的特殊性，存在受到雷电攻击的风险，影响了发射机工作状态的稳定性。根据以往经验可以了解到，雷电对于发射机的破坏途径如下。

1.1 设备直接遭遇到雷击

在发射机工作过程中，其主要工作内容便是用于信号的接收与传递，并且小功率短波发射机系统中的部分设备位于户外，为提高信号覆盖率，会将其架设在较高位置，这也使得这些设备容易成为雷电的主要攻击目标。而且小功率短波发射机在运行中会依靠电能进行驱动，布设线路具备较强的导电性。雷电本身就具备了非常高的电压量，在设备直接遭遇到雷击之后，巨大能量也会沿着输电线路开始蔓延，除了对被击中设备带来破坏外，还会影响其他设备的工作状态，雷击后常见的表现方式为设备出现烧坏、变形，严重时会出现爆炸问题，威胁到设备运行过程的安全性。

1.2 感应雷影响

在雷电天气下，感应雷也会带来较大的负面影响。不同于雷电直接击中设备。感应雷电的放电模式与之不同，在自然条件下，携带电荷的云层在接触的过程中会产生放电过程，同时还会导致感应雷出现。直击雷直接作用于地面上某一位置的信号设备，而感应雷则会对区域范围内的设备电源和输电线路产生影响，即在感应雷影响下，线路设备中会出现感应过压点，随后设备内会形成电子感应现象，电子感应产生的能量相对较大，会通过电缆直接入侵到其他设备中，导致终端出现烧坏的情况。

1.3 雷放电效应

除上述提到的相关内容外，雷电天气下也会产生雷放电效应，威胁到设备运行过程的安全性。雷放电效应的出现主要和电磁感应理论有关，即雷电在对外释放电能的同时，与之相邻的导体结构或设备会出现静电感应现象。所产生的静电感应强度和雷电距离、雷电产生的电能数值大小有着直接联系。在地区遭遇持续雷电天气时，空气中的静电感应强度也在不断提高，在强度达到某一临界值设计，在导体结构表面便会产生放电现象，如果设备或线路存在绝缘破损，那么此位置处便会出现局部放电现象，从而导致发射机运行时出现短路或者短路问题，从而威胁到系统运行过程的安全性。

2 小功率短波发射机的电源故障

就本地区来讲，由于长时间受到雷雨天气影响，因此调频发射机故障问题屡屡出现，尤其是部分无人值守的小机房，常常处于24小时工作状态，这样就会极大程度地增加故障率。就调频发射机的具体故障来看，主要有以下几点：

首先，由于调频发射机受到雷击影响，内部保险丝势必是最先损坏的；而后则是位于发射机的开关电源中的保险管的损坏，以及整流二极管因为受到巨大的瞬间电流影响，因此将会被击穿，而内部滤波电容也会因雷击而报损[2]；最后，工作电压为24V的功放电源的保险管受到损毁，680uf/250V整流滤波电容受到雷击损毁。

3 发射机功放电路放大元件受损

小功率短波发射机在受到雷击之后，内部的功放电路很有可能受到影响，尤其是处于其中的放大管很有可能因为雷击而损毁。具体来讲，主要包含以下几项问题：

首先，由于受到雷击影响，导致调频发射机内部的功放元件损坏，主要是内部末级管的损坏；其次，设备内部的放大模块受到雷击损毁，内部放大模块在受到雷击影响后，其对于功放电源的影响并不明显[3]。但是如果是末级管受到损伤，那么工作人员需要将24V的功放电源降压到8V以下。在将设备内部的末级管拆除之后，发现末级场效应管的G极与S极的电阻值差值为350Ω。

4 利用示波器来迅速寻找功放电路中的故障元器件

首先开启小功率短波发射机以及示波器，同时将发射机与假负载相互连接起来，利用示波器的探头来测量当前功放电路。不管示波器的探头连接到任何一个级别的放大器的输出端或者输入端都能够立即发现，是不是系统显示出了当前调频发射机的本频幅度，如果测量到某个节点的放大器并无任何输出，那么需要更换相应的放大管，同时继续进行测量，待到示波器显示正常工作数值之后方可停止。

5 小功率短波发射机雷击故障防护措施

5.1 直击雷电的防护措施

基于雷击故障的基础特征，在制定直击雷电防护措施时，应注意以下几点：第一，结合小功率短波发射机工作结构的特殊性，为了降低直击雷电问题带来的负面影响，在具体的处理活动中需要在合适位置布设接闪器，此类设备的主要作用便是承接雷电，在应用中由多个子设备组成，包括避雷针、避雷带等，可以根据地方雷电天气的变化情况来进行选择。同时在对接闪器应用参数进行设计时，需要参考相应规范，采用可靠计算方法获取相应数据，以此来提高所设计内容的合理性与可靠性。第二，在小功率短波发射机工作过程中，其室内带电设备繁多，在遭遇雷击时很容易出现连锁反应，甚至还会出现设备爆炸等安全隐患。对此在实际应用中，也需要做好多种防雷措施混用，并且对于重要设备也需要做好单独防护，以提高设备运行状态的安全性。

5.2 雷电感应的防护措施

在发射机运行过程中，雷电感应也会带来较大风险，导致此类风险出现的主要原因在于，结构在极短时间内可以产生数值巨大的电压，因此产生威胁性较大的发电现象，导致雷电故障问题。针对此类问题在拟定防护措施时，应注意以下几点：第一，发射机工作机房中的用电设备繁多，为了避免雷电感应带来威胁，在机房建设活动中需要做好主筋结构的改造工作，如将机房中的主筋安装模式调整为环形接排，从而起到削弱雷电感应的作用；第二，同时在机房中的合适位置处，也可以提前安装一些金属结构管道，其作用便是消解雷电感应，在实际应用中结构之间的距离需要管控在100mm以下，而且以20～30m为间距在机房合适位置处布设金属线，从而营造安全的机房运营环境，提升发射机运行环境的安全性。

5.3 雷放电效应的防护措施

上文中已经提到过，在雷电天气持续时间较长时，也会产生较强的雷放电效应，这也是影响发射机工作稳定性的常见原因。针对此类问题在拟定防护措施时，应注意以下几点：第一，在发射机工作机房线缆的铺设中，多选择在电缆外围布置金属外壳，其作用是在雷电接触到电缆时，外围的金属外壳会对电能进行吸收，从而起到削弱雷放电效应的作用；第二，在机房中的合适位置处，也可以提前安装一些金属结构管道，具体参数和上文中一致，以此来营造安全的机房运营环境，提升发射机运行环境的安全性。

5.4 做好接地系统设置

在对系统进行防雷设计时，也需要做好接地系统的设置工作，这样也可以最大限度防止雷电问题带来的影响性，提高系统工作状态的安全性。从实际应用情况来看，应注意以下内容：第一，接地系统涉及电压屏蔽线路、安全接地线路、设备防雷线路等内容，在对接地系统应用参数进行设计时，需要参考相应规范，采用可靠计算方法获取相应数据，以此来提高所设计内容的合理性与可靠性；第二，在对接地系统进行布设时，也需要根据实际情况将接地系统布设为网络状，在系统设计中不需要额外设计其他设备，只是利用自身系统便可以满足相应的防雷要求。而且在对这些设备进行布置时，也需提前在合适位置布置水平接地体，将其和接地网关联在一起，以提升所设计系统运行过程的安全性。

5.5 防雷防静电设计

除上述提到的设计内容外，在实际应用中还需要做好防雷防静电设计，具体的设计要点如下：第一，利用螺栓对相应结构进行连接时，需要做好金属表面污渍的清理工作，同时在结构上增设螺帽或防松垫片，并做好相应的防锈工作；第二，在对静电接地系统进行设计时，需要做好接地电阻值参数的规划设计，一般情况下所设计接地电阻值应控制在160Ω以下，对于特殊设备所设计的对地电阻，其电阻值应控制在100Ω以内，以确保设备可以处于稳定的工作状态，提高系统工作环境的稳定性；第三，如果发射机机房中有其他接地装置兼作静电接地系统时，也需要根据实际情况来调整电阻值，从而提高防静电设计结果的合理性，以满足相应的使用需求。

6 解决电视站雷击故障的有效措施

对本地区广播电视部门的实际运作情况进行审视之后，可以明确发现，无论是单位中的专项资金、维修资金，还是专业人员团队都存有大量不足之处，这就造成无人值守、发现问题但是却不能解决问题的现象，这对于广播电视台的实际发展来讲，显然是一个较大的问题。与此同时乡镇内部的广播电视站在选址的过程中也存有相应的问题，有关人员对于自然环境的了解相对浅显，同时并未对广播电视站的具体设计予以深度考量，因此这就使得累计问题频频出现[4]。通过总结之后，认为应该从以下几点入手：当下乡镇级别的广播电视站不应该独立设置在野外，而是应该将其设置在乡政府或者镇政府的办公大楼中，此种建设方式不仅仅能够更为有效地解决雷击问题影响，而且还能够解决交通不便利的问题，符合当下广电部门对于地方广播电视站的实际工作要求[5]。此外还需要考量广播电视站的信号覆盖问题，如果企业覆盖指标无法达到规定要求，那么可以相应地增加广播电视台站的数量，在居民人口密集的地方设计相应的小型广播电站，同时强化相应的雷击防护设施的建设，或者是通过蓄电池来为小功率短波发射机供电，在雷雨季节来临之后，地方单位应该派遣相应的专业人员值守，只有这样才能切实有效地避免雷击问题。

7 小功率短波发射机雷击故障的维修方法

7.1 观察法

在小功率短波发射机雷击故障发生后，观察法属于常用维修方法，该方法在应用中的工作原理在于，通过观察发射机的形状、烧焦痕迹、气味等物理参数来确定雷击故障的具体部位，以便于维修活动的顺利展开。在该方法的应用中，也需注意以下内容：第一，对于发射机的外形进行观察，查看发射机外形是否烧焦、破损等情况，同时通过气味、发射机颜色来判断结构是否存在故障；同时也会根据发射机能够顺利启动、仪表指示灯状态等内容，来判断发射机工作状态的安全性。第二，打开发射机外部结构，对发射机内部结构进行观察，查看内部结构零件完整性、螺栓紧固状态，结合以往经验来判断故障的具体位置，从而为后续相关维修工作的展开提供可靠保障。

7.2 仪器检修法

在小功率短波发射机雷击故障发生后，仪器检测维修属于常用维修方法。该方法在应用中的工作原理在于，将仪器作为主要检测载体，对于发射机工作参数进行检查，根据得到电压数值、电流数值、指示灯现实情况内容，来确定雷击故障的具体部位，以便于维修活动的顺利展开。在该方法的应用中，也需注意以下内容：利用观察法初步确定发射机大致位置后，在合适位置布置检测仪器，对于发射机各部位电压值和电流值进行获取，利用计算机软件来对这些参数进行整理，根据汇总所得结果来判断发射机工作状态的安全性，并且利用仪器确定大致故障所在位置后，也会使用仪器不断缩小故障范围，确定故障的具体位置。目前常用的检测仪器包括电压表、电流表、万能表等。

7.3 零件替换法

在小功率短波发射机雷击故障发生后，零件替换法也属于常用维修方法，该方法在应用中的工作原理在于，将完好的替换零件作为主要检测载体，对于发射机中零件进行替换，替换后也会重新启动发射机，查看其是否重新恢复正常工作状态，来确定雷击故障的具体部位。在该方法的应用中，也需注意以下内容：利用观察法和仪器检测法初步确定发射机大致位置后，利用完好零件来替换对应位置的零件，在替换后也会重新启动发射机，如果此时发射机重新恢复正常工作状态，那么表示该零件存在故障，反之，则会继续替换相应零件，直到发现故障零件的具体位置，得到准确的评估结果。

8 结语

总之，小功率短波发射机雷击问题是较为常见的发射机故障问题，其往往会严重影响地方广播电视站的正常工作，鉴于此，相关单位有必要从多方面着手，切实有效地推进防护工作的建设以及人才队伍的建设，只有这样才能行之有效地避免雷击问题的出现。