防雷保护技术在中波广播发射台的应用
于慧慧
内蒙古自治区广播电视传输发射中心通辽广播发射中心台 内蒙古通辽 028000
摘要:本文详细探讨了防雷保护技术在中波广播发射台的应用。首先阐述了中波广播发射台防雷的重要性,因其设备密集、信号传输关键,雷电易造成严重影响。接着分析了雷电对中波广播发射台的危害形式,包括直击雷、感应雷等对设备和人员的损害。随后深入研究了常用的防雷保护技术,如接闪器、接地系统、等电位连接、浪涌保护器等的原理与应用。最后强调了防雷保护系统的维护与管理,以确保其长期稳定运行,保障中波广播发射台的安全可靠播出。
关键词:防雷保护技术;中波广播发射台;应用
引言
中波广播发射台作为重要的信息传播枢纽,承担着向广大听众传递新闻、文化、娱乐等各类节目的重任。然而,由于其通常建设在空旷区域,且拥有众多高大的发射天线等设施,极易遭受雷电袭击。雷电产生的强大电流和过电压可能会对发射台的设备造成严重损坏,甚至导致播出中断,影响广大听众的正常收听,因此,防雷保护技术在中波广播发射台的应用至关重要。
一、雷电对中波广播发射台的危害形式
雷电对中波广播发射台构成多种形式的危害。直击雷发生时,强大的雷电流可能直接击中发射天线或建筑物,导致金属部件熔化、火灾风险以及建筑物结构破坏。此外,雷电还会引发感应雷危害,包括静电感应雷和电磁感应雷。静电感应雷会在雷电发生时使设备金属外壳、线路等积累感应电荷,雷电消失后,这些电荷释放形成的高电压可能击穿设备绝缘层,损坏电子元件。电磁感应雷则由雷电电流变化产生的交变磁场引起,线路中的电感、电容等元件可能因感应电动势的谐振而放大,对设备造成损害。另外,雷电波侵入也是一大威胁,雷电击中输电线路或通信线路后产生的高电压雷电波会沿线路侵入发射台,冲击供电设备、信号处理设备等,如市电配电箱中的电气元件可能因过电压击穿而导致供电中断,严重影响发射台的正常播出。
二、防雷保护技术在中波广播发射台的应用
(一)接闪器的应用
接闪器主要包括避雷针和避雷带两种形式。避雷针通常被安装在发射台的建筑物顶部、发射天线附近等易受雷击的关键位置,它们采用金属材质制成,利用尖端放电效应,将雷电吸引到避雷针上,然后通过引下线和接地系统安全地将雷电流导入大地。为了确保保护效果,避雷针的高度和数量需根据发射台的建筑物布局、周边环境等因素进行精心设计,如在发射台机房楼顶安装多支避雷针,形成一个有效的接闪保护区域,从而确保机房及其附近设备的安全。此外,对于一些平顶建筑物,如发射台的辅助用房,可在屋顶边缘安装避雷带。避雷带一般采用扁钢或圆钢制成,沿屋顶边缘敷设,并与建筑物的防雷引下线紧密相连,以便有效地拦截直击雷,并将雷电流顺利引入接地系统,从而保护建筑物内的设备免受直击雷的损害。
(二)接地系统的建设
在中波广播发射台的防雷保护技术应用中,接地系统的建设是关键环节之一。工作接地为设备提供稳定的参考电位,例如通过将发射机电源系统的中性点接地来保证三相电压平衡,确保设备正常运行,其接地电阻要求不大于4Ω。同时,保护接地通过将电气设备的金属外壳与接地系统可靠连接,防止漏电故障对人员造成伤害,其接地电阻同样要求不大于4Ω。防雷接地则是整个接地系统的核心部分,负责将接闪器接收的雷电流迅速导入大地。防雷接地系统由接地体和引下线组成,接地体通常采用垂直接地体与水平接地体相结合的方式深埋地下以降低接地电阻,引下线则连接接闪器与接地体,确保雷电流顺利导通,其接地电阻要求不大于10Ω。在实际建设中,应将工作接地、保护接地和防雷接地统一设计和施工,形成共用接地系统,从而减少不同接地系统之间的电位差,避免反击现象的发生,全面提升中波广播发射台的防雷性能。
(三)等电位连接
等电位连接技术是通过将机房内的各种金属物体,包括设备外壳、金属管道以及建筑物的钢筋等,利用等电位连接带紧密地连接在一起,并与接地系统实现可靠连接,从而确保这些金属物体处于同一电位水平。这一措施旨在防止雷电发生时,不同金属物体之间因电位差过大而产生的放电现象,进而保护发射台的设备和人员安全。具体而言,在发射台的机房内,使用等电位连接带将所有设备的金属外壳连接起来,并与接地系统相连。对于进出机房的金属管道,如水管、气管等,也应在入口处与等电位连接带进行连接。同时,建筑物的钢筋也应与等电位连接系统进行可靠连接,形成一个完整的等电位连接网络。例如,在发射机房内设置环形等电位连接母线,将所有设备的金属外壳通过短导体与之连接,确保机房内的电位均匀。
(四)浪涌保护器的安装
在中波广播发射台的防雷保护体系中,浪涌保护器的安装至关重要。对于电源系统,应在电源进线处安装多级电源浪涌保护器(SPD),第一级位于市电进线的配电箱处,负责泄放大部分雷电流;第二级则安装在机房内的分配电箱处,进一步限制过电压;第三级则细致到设备的电源插座处,为电源设备提供精细保护。选型时,需依据电源系统的电压等级、额定电流等参数,确保浪涌保护器能有效发挥作用,防止雷电波对电源设备造成损害。同时,针对信号传输线路,如音频线、数据线等,也应安装信号浪涌保护器,以抑制雷电感应产生的过电压,保护信号处理设备和发射机的信号接口。例如,在音频信号输入发射机的线路上安装信号浪涌保护器,能有效防止雷电感应过电压损坏发射机的音频处理电路。选型信号浪涌保护器时,需考虑信号类型、传输速率等因素,确保其在保护设备的同时,不影响信号的正常传输,从而全面提升发射台的防雷保护效能。
三、防雷保护系统的维护与管理
为确保中波广播发射台的防雷保护系统持续有效,必须实施定期检测与日常维护。在定期检测方面,需使用接地电阻测试仪对接地系统进行接地电阻检测,一般每年至少检测一次,雷雨季节前应增加检测频率;若发现接地电阻不达标,应及时采取措施,如对接地体除锈或添加降阻剂,以保证接地系统的有效性。同时,应对浪涌保护器进行定期检查,包括外观是否有损坏、指示灯是否正常,并使用专业设备测试其性能参数,如残压和通流容量;若发现性能下降或损坏,需及时更换,确保其保护功能正常。在日常维护中,要定期检查接闪器和引下线的外观,处理锈蚀和变形问题,清理周围杂物,保障其接闪和引雷功能。此外,还需检查等电位连接带和连接导体是否存在松动或断裂情况,对松动部位进行拧紧,对断裂导体进行更换,以维持等电位连接系统的可靠性。通过科学的维护与管理,可有效提升防雷保护系统的安全性与稳定性。
结束语
综上所述,防雷保护技术在中波广播发射台的应用是保障其安全可靠播出的重要措施。通过合理应用接闪器、接地系统、等电位连接和浪涌保护器等防雷保护技术,并加强防雷保护系统的维护与管理,可以有效地降低雷电对中波广播发射台的危害,确保发射台的设备正常运行,为广大听众提供稳定、高质量的广播节目。随着技术的不断发展,中波广播发射台应不断关注和应用新的防雷技术,进一步提高防雷保护水平。
参考文献
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