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摘 要 中波广播发射机使用的频率为531khz~1602khz,波长为575m~187m,采用垂直天线发射,电场极化方向与地面垂直,磁场极化方向与地面平行。广播听众在使用拉杆天线时,天线往往要垂直才能够最大限度地接收广播信号,以保证良好收听;若采用磁性天线接收,则应水平接收,且磁场方向要与发射台方向垂直,才能达到最佳的收听效果。长期在中波发射台工作的人员,尤其是一线维护设备的工程技术人员,处于这种特殊的电场环境下,都有过遭受特殊电击的经历。本文现就有关这方面的电击机理与防护问题进行分析研究。
关键词 中波广播发射台 电击机理 防护研究
一、防止绝缘材料使用不当遭受高频电击
因中波发射机功率比较大,天线上的高频电压很高,即使功率等级为1kW的发射机,视其阻抗不同,馈线上也有200v~500v有效的值高频电压。在槽路及天调网络,因电路要产生谐振,会有数倍甚至数十倍的高频电压。这种中波高频电压的防护与常见220v50hz工频配电线路有近似之处,但也有其特殊性。中波广播使用的频率相对较高,电流趋肤效应明显。许多在工频电压下使用良好的绝缘材料,此时已不能完全适应。表现为绝缘程度下降较多,必须采用高频绝缘材料,而一般的塑料如把起子、钳子等工具,接触到带有高频电压的部位是不安全的。另外,也不能站在普通工频供电使用的绝缘胶皮上带电工作。因在高频电压场合,它们的绝缘性能下降,安全保护作用降低。普通电工黑胶布也不宜在高频场合使用。相对来讲,干燥的木质把螺丝刀在高频电压的场合绝缘下降较少,安全性相对较高些,但仍需格外注意、慎重使用,以防电击。
笔者在中波发射台工作20多年中,曾有过几次轻微的高频电击实际经历,也曾与同事们交流过这方面的感受。通常的感觉是触击的一瞬间,触点感到刺痛,大脑受惊吓,伴随有“滋滋”声响,人的主观生理意识能够迅速摆脱电击,往往扔掉或摔掉手中的工具或仪表,触击的皮肤烧白一块,类似于烫伤,伤口愈合较慢、且易留疤痕。这与工频低压电的触电感觉不同,没有通过的感觉。区别是:高频电击疼得成分高,表面烧伤得厉害,而低频电击麻得成分高,通过成分高,致命的因素要比高频厉害。无论如何,笔者认为从事这项工作要以预防为主,严格遵守安全技术规范制度,头脑清醒、冷静,尤其不能错误地使用绝缘材料(工具),不能带电作业,牢固树立安全第一的思想,遵守科学,反对盲目,以确保此类电击事件不发生。
二、防止高频感应电击
中波广播频率较高,电磁感应是其中一个突出的特点。在个别场强区普通电笔的氖管都会在空中发光。在发射台发射天线周围,人们往往因为种种需要而拉起较长的金属线,这些线大多数固定在墙面上,由于没有专门接地,往往触摸这些金属线时有异样的烧手感觉,严重者甚至可以将手灼伤。原因是这些金属线处在强大的高频感应电场中,感应出了较高的高频电压,人手触击之后相当于接地线,产生了电击。用一个良好的接地导线去接触这些线,就会看到明显的火花放电现象。此外,安装照明线路的过程中,有时电工也会感觉导线带电似的麻手,似乎有人在接电开玩笑,其实这也是较轻的高频感应电压造成的。接电之后,由于在交流220v50hz线路上有中波高频感生电压叠加,使用白炽灯泡较易损坏,而有电感镇流器的日光灯寿命相对较长。这种高频感应电压的特点是开路电压很高,对地短接之后就很低了,也就是说内阻很高。随着发射机功率增加,同样长度的导线高频感应电压也会随之增加很多。中波天线采用垂直极化发射,从原理上讲,水平牵拉的金属线不会产生感应电压,这种理想的结论是在远厂区推导出来的。在近场区,电场强度很高,分布复杂加之牵拉的金属线并非都在一定水平,因此是可以产生较高的感生电压,只是同样长度的水平线比垂直线感应电压要低一些。原则上讲天线周围禁止用金属线牵拉,因为一是会产生不安全因素,二是会降低发射效果。特殊情况非用不可时,可用尼龙绳等非金属材料制成的绳子替代。实在不可避免时,要将金属线可靠接地之后再用。在发射台周围的电话线上往往也会感应较高的电压,接线时必须注意。为减少干扰,可在供电线路或电话线上采用高频滤波器,分离感应的高频电压。通常使用“0”型高频磁芯,双线并烧,一组的头与另一组的尾作输入端,其他两端为输出端。这样一方面可抑制共模干扰,另一方面对高频起到阻流圈作用。
另一种情况是中波发射台通常有几副天线,各天线使用的时间不同,在其中暂不工作的天线就形成了一个很好的接收天线,其上会感应出很高的高频电压。在进行维护或检修天线时,其对应的发射机应视为带电作业,需将天线妥善接地后方可工作,不能因为本发射机的输入电源断开就认为本机无电。一般情况,高频电击中感应电击比直触电击更容易发生,因此,要更加注意防护间接感应电击。
三、防止静电电击
在中波广播发射台工作的人员,走动摩擦之后,极易产生静电,此时触及控制台和机壳接地良好的设备后,就可能会产生瞬间的放电。笔者所在的6501台值班控制室,包括门窗在内的六面均使用金属网屏蔽并良好接地,但曾有过一个时期,值班人员在其内工作时,经常发生伸手开门或触到控制台上的金属接地壳时静电瞬间放电麻人的事件,更有甚者,有些工作人员几乎每次开门都要小心翼翼的预先碰几下(放电)或者垫着绝缘物(如衣服、纸张)才能开门,即便如此,也不能完全幸免被静电电击,这对工作产生了不良影响。后来分析原因,主要是因为原水磨石地面上铺设了绝缘胶皮,不易将人体产生的静电慢放入地,此外也与有关人员的衣着材料及季节气候有关系,将绝缘胶皮移去后,这种静电击人现象基本上就消失了。虽然这类电击没有给人造成伤害,但会给人心理上带来不安,在受到电击之时,因受惊吓可能将手中的物品掉地损坏,正在进行的操作发生错误。有鉴于此,笔者认为,在发射台工作的人员进入工作场所时要尽量穿不易摩擦产生静电的棉质服装,尽量避免穿着易产生静电的化纤、毛料类服装;地面不要铺设绝缘胶皮或化纤类地毯,可铺设防静电地板或通常的水泥地。
总之,应充分认识发射台强场强区的特性,加强安全防范意识,保证设备与人身安全,确保“三满”安全播出。
关键词 中波广播发射台 电击机理 防护研究
一、防止绝缘材料使用不当遭受高频电击
因中波发射机功率比较大,天线上的高频电压很高,即使功率等级为1kW的发射机,视其阻抗不同,馈线上也有200v~500v有效的值高频电压。在槽路及天调网络,因电路要产生谐振,会有数倍甚至数十倍的高频电压。这种中波高频电压的防护与常见220v50hz工频配电线路有近似之处,但也有其特殊性。中波广播使用的频率相对较高,电流趋肤效应明显。许多在工频电压下使用良好的绝缘材料,此时已不能完全适应。表现为绝缘程度下降较多,必须采用高频绝缘材料,而一般的塑料如把起子、钳子等工具,接触到带有高频电压的部位是不安全的。另外,也不能站在普通工频供电使用的绝缘胶皮上带电工作。因在高频电压场合,它们的绝缘性能下降,安全保护作用降低。普通电工黑胶布也不宜在高频场合使用。相对来讲,干燥的木质把螺丝刀在高频电压的场合绝缘下降较少,安全性相对较高些,但仍需格外注意、慎重使用,以防电击。
笔者在中波发射台工作20多年中,曾有过几次轻微的高频电击实际经历,也曾与同事们交流过这方面的感受。通常的感觉是触击的一瞬间,触点感到刺痛,大脑受惊吓,伴随有“滋滋”声响,人的主观生理意识能够迅速摆脱电击,往往扔掉或摔掉手中的工具或仪表,触击的皮肤烧白一块,类似于烫伤,伤口愈合较慢、且易留疤痕。这与工频低压电的触电感觉不同,没有通过的感觉。区别是:高频电击疼得成分高,表面烧伤得厉害,而低频电击麻得成分高,通过成分高,致命的因素要比高频厉害。无论如何,笔者认为从事这项工作要以预防为主,严格遵守安全技术规范制度,头脑清醒、冷静,尤其不能错误地使用绝缘材料(工具),不能带电作业,牢固树立安全第一的思想,遵守科学,反对盲目,以确保此类电击事件不发生。
二、防止高频感应电击
中波广播频率较高,电磁感应是其中一个突出的特点。在个别场强区普通电笔的氖管都会在空中发光。在发射台发射天线周围,人们往往因为种种需要而拉起较长的金属线,这些线大多数固定在墙面上,由于没有专门接地,往往触摸这些金属线时有异样的烧手感觉,严重者甚至可以将手灼伤。原因是这些金属线处在强大的高频感应电场中,感应出了较高的高频电压,人手触击之后相当于接地线,产生了电击。用一个良好的接地导线去接触这些线,就会看到明显的火花放电现象。此外,安装照明线路的过程中,有时电工也会感觉导线带电似的麻手,似乎有人在接电开玩笑,其实这也是较轻的高频感应电压造成的。接电之后,由于在交流220v50hz线路上有中波高频感生电压叠加,使用白炽灯泡较易损坏,而有电感镇流器的日光灯寿命相对较长。这种高频感应电压的特点是开路电压很高,对地短接之后就很低了,也就是说内阻很高。随着发射机功率增加,同样长度的导线高频感应电压也会随之增加很多。中波天线采用垂直极化发射,从原理上讲,水平牵拉的金属线不会产生感应电压,这种理想的结论是在远厂区推导出来的。在近场区,电场强度很高,分布复杂加之牵拉的金属线并非都在一定水平,因此是可以产生较高的感生电压,只是同样长度的水平线比垂直线感应电压要低一些。原则上讲天线周围禁止用金属线牵拉,因为一是会产生不安全因素,二是会降低发射效果。特殊情况非用不可时,可用尼龙绳等非金属材料制成的绳子替代。实在不可避免时,要将金属线可靠接地之后再用。在发射台周围的电话线上往往也会感应较高的电压,接线时必须注意。为减少干扰,可在供电线路或电话线上采用高频滤波器,分离感应的高频电压。通常使用“0”型高频磁芯,双线并烧,一组的头与另一组的尾作输入端,其他两端为输出端。这样一方面可抑制共模干扰,另一方面对高频起到阻流圈作用。
另一种情况是中波发射台通常有几副天线,各天线使用的时间不同,在其中暂不工作的天线就形成了一个很好的接收天线,其上会感应出很高的高频电压。在进行维护或检修天线时,其对应的发射机应视为带电作业,需将天线妥善接地后方可工作,不能因为本发射机的输入电源断开就认为本机无电。一般情况,高频电击中感应电击比直触电击更容易发生,因此,要更加注意防护间接感应电击。
三、防止静电电击
在中波广播发射台工作的人员,走动摩擦之后,极易产生静电,此时触及控制台和机壳接地良好的设备后,就可能会产生瞬间的放电。笔者所在的6501台值班控制室,包括门窗在内的六面均使用金属网屏蔽并良好接地,但曾有过一个时期,值班人员在其内工作时,经常发生伸手开门或触到控制台上的金属接地壳时静电瞬间放电麻人的事件,更有甚者,有些工作人员几乎每次开门都要小心翼翼的预先碰几下(放电)或者垫着绝缘物(如衣服、纸张)才能开门,即便如此,也不能完全幸免被静电电击,这对工作产生了不良影响。后来分析原因,主要是因为原水磨石地面上铺设了绝缘胶皮,不易将人体产生的静电慢放入地,此外也与有关人员的衣着材料及季节气候有关系,将绝缘胶皮移去后,这种静电击人现象基本上就消失了。虽然这类电击没有给人造成伤害,但会给人心理上带来不安,在受到电击之时,因受惊吓可能将手中的物品掉地损坏,正在进行的操作发生错误。有鉴于此,笔者认为,在发射台工作的人员进入工作场所时要尽量穿不易摩擦产生静电的棉质服装,尽量避免穿着易产生静电的化纤、毛料类服装;地面不要铺设绝缘胶皮或化纤类地毯,可铺设防静电地板或通常的水泥地。
总之,应充分认识发射台强场强区的特性,加强安全防范意识,保证设备与人身安全,确保“三满”安全播出。