对中波发射塔避雷的探讨

对中波发射塔避雷的探讨

王红娟刘晓英李非

王红娟（河南省新乡中波台河南新乡453000）

刘晓英（河南省鹤壁第一中波台河南鹤壁458000）

李非（河南省灵宝中波台河南三门峡472500）

中图分类号：TN822+.2文献标识码：A文章编号：41-1413（2011）09-0000-01

提要：本文对中波发射塔防雷的难点进行了具体的分析，提出了中波发射塔防雷电的几项新的措施，并对避雷设施应注意的几项问题作出了提示，强调中波发射塔避雷是一项责任心很强的工作，需要具备科学的工作态度和细致严谨的工作作风，真正做到防患于未然。

关键词：中波发射塔；避雷；难点；措施

我们知道，中波发射塔（或叫发射天线）一般本身就是一个发射体，所以一般都不能直接接地，再加之塔体比较高，频率比电视、调频、移动通讯等都低（雷电的频谱大都集中在低段），所以中波发射塔的避雷问题比其它发射塔都难以解决。以前在雷电到来之际，常常采用降低功率或暂停播出等方法，就这样也时有被雷电击的情况。为此，我们想采取一种新的措施，对中波发射塔进行避雷。下面我们进行探讨。

一、中波发射塔防雷电难点的分析

难点一，塔体不能接地。中波发射塔是将中波发射机输出功率以电磁波的形式向空中发射出去。由于塔体本身就是发射体，故塔体不能接地。而电视、调频、移动通讯等所谓发射塔，它本身不是发射体，而是用发射塔作为执撑物，其发射天线在铁塔上架设。和中波发射塔有着本质的区别，这是中波发射塔避雷的一个致命弱点。

难点二，频率接近。我们知道雷电的频谱很宽，从几赫兹到几百兆赫兹，还有一些直流成分，但是它的频谱主要集中在低端，而中波频率比电视、调频、移动通讯要低的多，也就是说中波频段和雷电的频谱更接近一些。这样就造成了中波频率与雷电频谱隔离的难度，造成了中波发射塔受雷击的机遇较多。

难点三，塔体高。中波发射塔一般都比较高，最低的76米，最高的240米。况且有的还把发射塔设立在高坡上，这样就更高了。这样高的发射塔很容易受雷电的袭击。

难点四，发射塔周围没有遮掩物。中波发射功率一般都比较大，少则几千瓦，大的几百千瓦。由于功率大，为了避免对其他影响，中波台一般不设在市区，而设在郊区或更远的旷野地带。这些地方没有任何遮掩物，所以在附近一有雷电，发射塔是首先被雷击的对象。

难点五，发射机耐压低。从发射机本身来说，现在所有的中波发射机都是固态机。固态机均是集成电路和模块组成，而以前老式发射机都是用电子管，耐压高，防雷电性能好。现在固态优点是技术指标好，效率高，而缺点是耐压低（几百伏），防雷电性能差。

以上这几个难点，也是防雷电的弱点，这就要求对中波发射塔防雷电的性能更好，可靠性更高。这就要求我们更深入的探讨中波发射塔防雷电的新措施。

二、中波发射塔防雷电的新措施

对中波发射塔的防雷一般都是采用放电球、放电线圈、塔顶加装静电泄放器，还有的是在发射机本身加装防雷电自动切换器等。这些常规的防雷电措施有一个共同的特点：就是雷电的电压、电流都是经过发射塔体本身，这样，雷电的电压、电流就很容易馈送到发射机，击坏发射机和天调网络。即使通过放电球或放电线圈放电，也会因放电的同时发射天线的抗阻发生变化，会导致天调系统失配，轻者发射功率下降，重者发射机损坏。这是常规避雷的致命弱点。

现在我们能否想个办法当雷电到来时，雷电的电压、电波不经发射塔体，而从专用的避雷线上流入大地，从而保护发射塔呢？下面我们进行分析。

我们知道中波发射塔一般是三边形或四边形的，由元钢焊接而成，其中间是空芯的。现在我们想在空芯里顺着铁塔的高度架设一根专用的避雷线，这根避雷线与塔体隔离绝缘，在超过塔顶数米处再三分岔，对空中的雷电进行吸收入地。在该避雷线的底部串接并联谐振网络，使这个网络的谐振频率为发射塔的频率（如果是两机共塔，可串接两个谐振网络）。并联谐振线圈一般应取20—30微亨，（在低频端取30微亨），该谐振回经的Q值较大，所以该避雷线对发射频率呈现抗阻很大，可视为开路状态，这样只有雷电频谱中的某一频率与发射机同频时，才会发生影响。其他频率不影响发射机正常工作。

这种方法对于来自铁塔顶部及附近的雷电，可以通过避雷专用线入地，而对来自侧面的偏雷能否避防？从避雷针的特性可以知道，避雷针避雷保护区为其对地面呈现45度角以内的区域，而铁塔的拉线对地也是45度，这个铁塔顶部的三岔避雷针又高于塔顶，从理论上说应该能保护住铁塔和拉线。况且拉线又是绝缘子每隔数米进行隔离一次，偏雷对绝缘的拉线不产生放电，所以说偏雷不会对铁塔产生大的影响。

另外，塔芯内的专用避雷线，对铁塔的阻抗会不会产生影响呢？由于避雷线底部对地串接了并联谐振网络，在发射频率上它呈现开路状态，也可以说这个避雷线对发射频率是悬空，并且在铁塔芯中央部位，垂直悬空的导线对天线阻抗不应有大的影响。

由于避雷线和发射体的隔离，雷电的电压、电流不再经过天线体，而是经过避雷专用线流入大地，这样将大大减弱雷电对发射机的影响，可以有效的保护发射机和天调网络，确保有雷电情况下发射机正常播出。

三、应该注意的几个问题

（一）该避雷线用铜线为宜，线径应不小于6毫米；若用钢筋，线径不应小于10毫米。（二）若是两频共塔，并联夺网络应有两个串接，分别谐振于两个频率。电感线圈的直径也不应小于6毫米（铜线），并联电容其耐压不小于10KV，功率不小于20KVA。（三）避雷线接地电阻应小于10欧，最好设有单独的地井。（四）避雷线若有接头，应焊接良好，并用卡子加固。（五）并联谐振线圈的电感器一般在20——30微亨为宜，太大了Q值低，阻带宽，不宜泄放雷电；太小了工作不稳定。

对这个问题我们和几个同行进行了分析，他们认为这种方法很新颖，颇感兴趣，如果这种方法成功的话，将大大提高安全播出系数。

以上就避雷的难点、方法及注意事项进行了说明和阐述，目的是希望各位同行能认识到这些问题，达到增强安全防范的目的。技术维护是一项综合性很强的专业工作，它既需要精通业务技术的理论知识，也需要丰富的实际工作经验；既需要科学严谨的工作态度，也需要专心细致的工作作风，把可能发生的故障隐患和事故苗头消除在萌芽状态，避免可能发生的人为错播、停播及重大器材损坏事故，在工作中尊重科学，严格遵守各项规章制度和操作规范，自觉地习惯地做到：紧急处置不慌乱，断电要挂警示牌，安全监护不可少，高频感应要接地，操作联络要呼应，维护结束要复查，测试完毕要恢复，记录材料要规范，最后一定要试机。切实保障雷电来袭我有备，天雷滚滚避有方。