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[摘 要]本文首先分析了雷电对广播电视发射机房的危害,然后阐述了如何防范雷电对广播电视发射机房的威胁,提出了具体的防护措施,从而做好广播电视发射机房的安全防护工作。本文在此提出自己的观点。
[关键词]广播电视;发射机房;雷电;防护;
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0318-01
一、前言
随着广播电视发射机房运行要求的不断提高,研究其防雷问题凸显出重要意义。该项课题的研究,将会更好地提升发射机房防雷的实践水平,从而有效优化广播电视发射机房的整体效果。本文从介绍雷电对机房危害着手本课题的研究。
二、雷电对广播电视发射机房的危害阐述
1.广播电视发射机房故障的分析
目前我国广播电视发射机房大多采用固态发射机。其优势显而易见,但是局限性也不可忽视,广播电视信号的正常发射会受到影响。广播电视发射机的信号故障,主要原因有两点:第一,是广播电视发射机房内部的因素,广播电视信号发射机在工作时,其自身的输入电压过于激烈,或者工作过程中,温度过高;第二,外部的因素也会导致广播电视发射机房的设备出现故障,例如发射机工作过程中,高能量雷击会导致信号停播甚至是永久性的故障问题,对广播电视信号安全发射造成了极大的危害。做好广播电视发射机房的雷电防护是十分必要的。
2.广播电视发射机房遭遇雷击的几种途径
要想有效防范雷电对广播电视发射机房的影响,必须了解雷电对于广播电视发射机房信号系统和设备的破坏途径。在进行广播电视发射机房的发射机设备雷电防护的同时,还需要对发射机房外部的电源、天线等附属设备设施做好防雷击措施。雷击电流对于广播电视发射机房的作用时间很短,但是破坏力却极大,一般采用将电流泄放到地面,达到减少雷电对发射机器设备的破坏力。雷电对于广播电视发射机房的破坏途径主要有三种类型,分别为感应雷、直击雷和雷电波。感应雷一般通过发射机房的传输电缆,进而损坏与传输电缆相关联的设备与元器件;直击雷作用于广播电视发射机房的接收和发射天线,从而对广播电视发射机房的信号系统和设备产生破坏;雷电波则可以利用侵入波能造成没有特定规律的破坏,十分容易干扰广播电视信号。因此,需要了解雷电对广播电视发射机房的损坏类型,采取有针对性的防范措施。目前,我国广播电视发射机房中广泛采用固态发射机,需要标准相对较高的发射机防雷电保护措施。第一,要做到对广播电视发射机房外部环境进行维护和改善,从而尽量避免雷电对发射机房发射设备的破坏。第二,在进行发射机设备的引进时,特别注意其防雷电的保护措施是否完善,做好发射机设备的由内到外的严密保护。
三、发射天线防雷措施
1.降低接地网的接地电阻
在广播发射机中所使用的天线地网,能够将回路提供给广播射频信号,保证雷电可以具有比较畅通的入地点。在地网基本结构中,中心是天线底部,以夹角为3度,共铺设一百二十根铜线,均匀铺设成放射状。通过铜带焊接铜线始端,与塔基处的防雷放电球的下地端连接,同时还要设置专门避雷接地地井,联接地网和放电球地端,从而形成更有效的入地通路。同时,在天馈的网络调配室,设置高频地井,将高频地线接入其中,并将其与调配室屏蔽层、馈线地线、防雷地井和天线地网等焊牢。这样不仅可以降低高频损耗,还能够衰减杂波,为发射机稳定输出提供有效地保障。
2.天线底部的绝缘子的有效防护
在出现雷雨天气的时候,广播发射机的绝缘子非常容易受到潮湿因素的影响,使得绝缘程度大幅度降低,增大了爬电电压,同时还增加了放电球的实际打火次数,容易降低机械设备的功能,因此应该设置绝缘子的加帽措施,应该沿着绝缘子的顶端上设置安装圆锥形护罩,其底边应该与绝缘子的陶瓷顶线保持在一个平面,其面积应该比绝缘子的平面面积略大一些,这样才能保证绝缘子的干燥和清洁。
3.天线调谐单元防护措施
为了有效地降低雷电危害冲击,保证广播发射机的运行安全,在调配网络上主要会采取以下三种措施防雷。
(一)石墨放电球。
不仅要在天线的底部安装半圆形的金属放电球,将石墨放电球设置在天馈调配室内部的天线输入端,还应该在接地引线上套上磁环。并按照塔底的电压对电球的间隙进行调整,基本上应该是每千伏一毫米。同时,保证石墨放电球其中一端能够良好的接入地下,接地端串套磁环,从而提高广播发射机的工作射频短路的阻抗,能够起到较好的保护作用。一旦雷电击中天线,放电球发生放电,接地引线能够将电流量导入地下,磁环发生反向的电动势,发挥出阻尼放电的作用,保证发射机不会发生短路的情况。
(二)微亨级的电感线圈。
在雷电中,包含着丰富的直流和低频成分,为了避免这部分的能量破坏设备,可以在天调网络的输出端,并联一个微亨级电感线圈,该线圈能够形成良好的静电下地通路。它的作用不仅能改变天线的特性阻抗,使天线和网络工作在最佳状态,同时它还肩负着防雷的任务。因为它和天线是一个并联关系,接入后一是对天线阻抗的实部和虚部阻抗进行了彻底的改变,二是給雷电提供了通道,因为这个电感量很小对雷电的交直流相当于短路。
(三)隔直电容器。
将一个容量较大、耐压高的电容器串入天调网络的输出端,不仅不会妨碍高频的输出通路,还可以改变天线的虚部阻抗,又能够较好的阻止雷电的直流和低频成分进入发射机。微亨级的电感线圈和隔直电容器共同构成天线的底负荷。
四、接收天线雷电防护策略
针对接收天线,需要在竖杆上安装避雷针,必须保证避雷针高度能够满足保护天线设施的基本要求。另外,建筑物高度对避雷针的保护范围有着很大程度的影响,在高度二十米以下的情况下,将会有效地保护四十五度的覆盖范围。高度逐渐的增加,就会减小角度,缩小保护范围。超过天线顶端的避雷针长度必须不小于最大天线尺寸,其最小水平间距应该不小于三米。用防雷接地系统连接竖杆和避雷针。尽量使用镀镍新材料的圆钢作为避雷针的制作材料,将尖端部分镀银,发挥良好的导电作用。这样能够将雷电导入地下,从而保证接收天线的正常运行。五、机房建筑体雷电防护措施
对于机房建筑来说,应该利用避雷针来进行防护,安装避雷带来保护机房突出部分,在墙体的内部应该设置金属网接地,在发生雷击的时候,能够有效地保护人以及设备,保证人身安全。对于大部分避雷针来说,基本上只能在局部的直接雷击中起到较好的防护作用,对于感应雷击起不到较好的防护作用,所以在机房内部的接地方式应该选择共地形式,也就是将雷电保护接地、机房建筑水管接地、电气保护接地和信号接地相连接。这样对于防护直接雷击来说,能够有效地提高经济效益,还能满足接地防雷效果,增强雷电流泄放。同时,对于防护感应雷方面,能够最大限度的降低地电位差破坏。另外,广播发射机房内部的仪器设备等应该远离避雷网的雷电导地金属体,防止静电破坏。
五、结束语
通过对广播电视发射机房防雷问题的相关研究,我们可以发现,雷电对发射机房的危害是巨大的,有关人员应该从广播电视发射机房的客观实际需求出发,充分比对既有优势资源,制定最为符合要求的雷电防护策略。
参考文献
[1] 罗小青,陈艳,张娜娜.基于S3C44B0X的嵌入式广播发射机控制器设计[J].南昌航空大学学报(自然科学版).2010(02):88-89.
[2] 王荃,孙进伟,贾福音,姜小环,董孟娟.35kV变电所输电线路的防雷技术探讨[J].煤矿机械.2011(06):102-103.
[3] 赵翠玉,黄金林.电子设备防雷技术中合理接地的几个问题[J].江苏技术师范学院学报.2012(06):90-92.
[关键词]广播电视;发射机房;雷电;防护;
中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)24-0318-01
一、前言
随着广播电视发射机房运行要求的不断提高,研究其防雷问题凸显出重要意义。该项课题的研究,将会更好地提升发射机房防雷的实践水平,从而有效优化广播电视发射机房的整体效果。本文从介绍雷电对机房危害着手本课题的研究。
二、雷电对广播电视发射机房的危害阐述
1.广播电视发射机房故障的分析
目前我国广播电视发射机房大多采用固态发射机。其优势显而易见,但是局限性也不可忽视,广播电视信号的正常发射会受到影响。广播电视发射机的信号故障,主要原因有两点:第一,是广播电视发射机房内部的因素,广播电视信号发射机在工作时,其自身的输入电压过于激烈,或者工作过程中,温度过高;第二,外部的因素也会导致广播电视发射机房的设备出现故障,例如发射机工作过程中,高能量雷击会导致信号停播甚至是永久性的故障问题,对广播电视信号安全发射造成了极大的危害。做好广播电视发射机房的雷电防护是十分必要的。
2.广播电视发射机房遭遇雷击的几种途径
要想有效防范雷电对广播电视发射机房的影响,必须了解雷电对于广播电视发射机房信号系统和设备的破坏途径。在进行广播电视发射机房的发射机设备雷电防护的同时,还需要对发射机房外部的电源、天线等附属设备设施做好防雷击措施。雷击电流对于广播电视发射机房的作用时间很短,但是破坏力却极大,一般采用将电流泄放到地面,达到减少雷电对发射机器设备的破坏力。雷电对于广播电视发射机房的破坏途径主要有三种类型,分别为感应雷、直击雷和雷电波。感应雷一般通过发射机房的传输电缆,进而损坏与传输电缆相关联的设备与元器件;直击雷作用于广播电视发射机房的接收和发射天线,从而对广播电视发射机房的信号系统和设备产生破坏;雷电波则可以利用侵入波能造成没有特定规律的破坏,十分容易干扰广播电视信号。因此,需要了解雷电对广播电视发射机房的损坏类型,采取有针对性的防范措施。目前,我国广播电视发射机房中广泛采用固态发射机,需要标准相对较高的发射机防雷电保护措施。第一,要做到对广播电视发射机房外部环境进行维护和改善,从而尽量避免雷电对发射机房发射设备的破坏。第二,在进行发射机设备的引进时,特别注意其防雷电的保护措施是否完善,做好发射机设备的由内到外的严密保护。
三、发射天线防雷措施
1.降低接地网的接地电阻
在广播发射机中所使用的天线地网,能够将回路提供给广播射频信号,保证雷电可以具有比较畅通的入地点。在地网基本结构中,中心是天线底部,以夹角为3度,共铺设一百二十根铜线,均匀铺设成放射状。通过铜带焊接铜线始端,与塔基处的防雷放电球的下地端连接,同时还要设置专门避雷接地地井,联接地网和放电球地端,从而形成更有效的入地通路。同时,在天馈的网络调配室,设置高频地井,将高频地线接入其中,并将其与调配室屏蔽层、馈线地线、防雷地井和天线地网等焊牢。这样不仅可以降低高频损耗,还能够衰减杂波,为发射机稳定输出提供有效地保障。
2.天线底部的绝缘子的有效防护
在出现雷雨天气的时候,广播发射机的绝缘子非常容易受到潮湿因素的影响,使得绝缘程度大幅度降低,增大了爬电电压,同时还增加了放电球的实际打火次数,容易降低机械设备的功能,因此应该设置绝缘子的加帽措施,应该沿着绝缘子的顶端上设置安装圆锥形护罩,其底边应该与绝缘子的陶瓷顶线保持在一个平面,其面积应该比绝缘子的平面面积略大一些,这样才能保证绝缘子的干燥和清洁。
3.天线调谐单元防护措施
为了有效地降低雷电危害冲击,保证广播发射机的运行安全,在调配网络上主要会采取以下三种措施防雷。
(一)石墨放电球。
不仅要在天线的底部安装半圆形的金属放电球,将石墨放电球设置在天馈调配室内部的天线输入端,还应该在接地引线上套上磁环。并按照塔底的电压对电球的间隙进行调整,基本上应该是每千伏一毫米。同时,保证石墨放电球其中一端能够良好的接入地下,接地端串套磁环,从而提高广播发射机的工作射频短路的阻抗,能够起到较好的保护作用。一旦雷电击中天线,放电球发生放电,接地引线能够将电流量导入地下,磁环发生反向的电动势,发挥出阻尼放电的作用,保证发射机不会发生短路的情况。
(二)微亨级的电感线圈。
在雷电中,包含着丰富的直流和低频成分,为了避免这部分的能量破坏设备,可以在天调网络的输出端,并联一个微亨级电感线圈,该线圈能够形成良好的静电下地通路。它的作用不仅能改变天线的特性阻抗,使天线和网络工作在最佳状态,同时它还肩负着防雷的任务。因为它和天线是一个并联关系,接入后一是对天线阻抗的实部和虚部阻抗进行了彻底的改变,二是給雷电提供了通道,因为这个电感量很小对雷电的交直流相当于短路。
(三)隔直电容器。
将一个容量较大、耐压高的电容器串入天调网络的输出端,不仅不会妨碍高频的输出通路,还可以改变天线的虚部阻抗,又能够较好的阻止雷电的直流和低频成分进入发射机。微亨级的电感线圈和隔直电容器共同构成天线的底负荷。
四、接收天线雷电防护策略
针对接收天线,需要在竖杆上安装避雷针,必须保证避雷针高度能够满足保护天线设施的基本要求。另外,建筑物高度对避雷针的保护范围有着很大程度的影响,在高度二十米以下的情况下,将会有效地保护四十五度的覆盖范围。高度逐渐的增加,就会减小角度,缩小保护范围。超过天线顶端的避雷针长度必须不小于最大天线尺寸,其最小水平间距应该不小于三米。用防雷接地系统连接竖杆和避雷针。尽量使用镀镍新材料的圆钢作为避雷针的制作材料,将尖端部分镀银,发挥良好的导电作用。这样能够将雷电导入地下,从而保证接收天线的正常运行。五、机房建筑体雷电防护措施
对于机房建筑来说,应该利用避雷针来进行防护,安装避雷带来保护机房突出部分,在墙体的内部应该设置金属网接地,在发生雷击的时候,能够有效地保护人以及设备,保证人身安全。对于大部分避雷针来说,基本上只能在局部的直接雷击中起到较好的防护作用,对于感应雷击起不到较好的防护作用,所以在机房内部的接地方式应该选择共地形式,也就是将雷电保护接地、机房建筑水管接地、电气保护接地和信号接地相连接。这样对于防护直接雷击来说,能够有效地提高经济效益,还能满足接地防雷效果,增强雷电流泄放。同时,对于防护感应雷方面,能够最大限度的降低地电位差破坏。另外,广播发射机房内部的仪器设备等应该远离避雷网的雷电导地金属体,防止静电破坏。
五、结束语
通过对广播电视发射机房防雷问题的相关研究,我们可以发现,雷电对发射机房的危害是巨大的,有关人员应该从广播电视发射机房的客观实际需求出发,充分比对既有优势资源,制定最为符合要求的雷电防护策略。
参考文献
[1] 罗小青,陈艳,张娜娜.基于S3C44B0X的嵌入式广播发射机控制器设计[J].南昌航空大学学报(自然科学版).2010(02):88-89.
[2] 王荃,孙进伟,贾福音,姜小环,董孟娟.35kV变电所输电线路的防雷技术探讨[J].煤矿机械.2011(06):102-103.
[3] 赵翠玉,黄金林.电子设备防雷技术中合理接地的几个问题[J].江苏技术师范学院学报.2012(06):90-92.