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浅析雷电对中波发射设备的危害

作者[向快乐出发] 发表于[2006-10-7 17:39:32]
雷电对广播发射设备的影响很普遍,也极易对广播发射设备造成损害。这是由于广播发射设备自身的特点决定的,如高大的发射天线、较长的输供电线路、娇贵的电子元器件、以及在雷雨发生时仍需要不间断地带电工作。下面就我多年来的工作经验,浅显地分析一下雷电对发射设备造成的危害,供同行们在进行雷电预防时参考。

我在电台中波发射台工作了三十余年,每年到了夏季的雷雨天气,发射设备都要受到不同程度的雷电的影响,轻者严重地干扰了广播的安全优质播出,重者致使广播中断,设备损坏。1974年7月份,我台主发射机的天线槽路线圈被雷电击毁,雷雨过后才得以抢修,恢复正常播出。1989年,实验台的发射机高末级电子管被一声巨雷击穿起火,幸亏当时的值班员发现及时,急忙关掉电源,将火扑灭,才没有造成更大的损失。2005年6月17日晚17时许,雷电击毁了我台新买来的两部中波固态发射机。发射机末级功放管子一多半被击穿损毁,无奈停用了半个多月,直到厂家寄来了功放管子,才使新发射机重新得到使用。

我一直在考虑怎样解决雷电击毁各种电器设备的现象。我到市电业局技术办咨询过。他们介绍到,他们的变压器、输电线路和设备每年都有被雷电击毁过的情况,造成不同程度的损失。移动通讯公司的设备也有被雷电击毁的现象。预防措施一般都是加装避雷针、避雷器等。

我到市气象台咨询过雷电的形成和危害性。气象台的同志给我介绍到:雷电的形成是由一种大气中带有大量电荷的雷雨云放电而成的。在夏季雷雨天气中,地面的空气受热后上升形成水蒸汽,空气中的水蒸汽到高空遇冷凝形成小水滴。这样漂浮的水滴逐步聚集在一起就形成了一片雷雨云。水滴在分裂过程中形成的小水滴带负电,其余的大水滴带正电。带负电的小水滴被携走,雷雨云就分离成带不同电荷的两个部分。这些带正负电荷的雷雨云积聚到一定程度,使其电场强度达到20~30KV/cm时,就产生放电现象,这就是雷电。雷一般都是线状的。我们看到打雷时有条亮线,这就是线形树状雷。有时也会出现带状雷、链型雷或球型雷。雷电放电有时会在云层和云层之间,有时会在云层和大地之间,这种雷称为落地雷。就是这种落地雷会造成非常大的危害。它强大的电流可达到数百千安培,其波前时间为1~5S,主放电时间为20~50S,主放电温度达几万度,使周围的空气猛烈地膨胀,并出现耀眼的闪光和巨响。

1965年,我在中学时下工厂劳动,到抚顺电瓷厂瓷瓶车间,看到生产高压瓷瓶必须经过高压技术检测室检验,高压检测电压加到几十万伏时,高压瓷瓶不损坏的就是合格品。如果给上高压,在外面听到打雷一样的声音,在观察口看见打雷一样的闪光,则该高压瓷瓶为次品,并多半被击碎。从这里,我们可以想象到雷电的破坏力。检测用的高压电是可控的,而雷电是不可控的,且雷电有着更大的能量,所以有更大的威力。

今年4月份,我台从上海购进一台中波固态发射机。为了防止雷电对设备造成损害,我们在天调网络中采用了以下方法,

1.用石墨放电柱装置,将雷电涌流泄放掉。本网络中石墨放电柱的间距在10 mm左右。这种石墨放电装置有很好的放电特性,其放电电压的变化是随着放电面积的增加而减小。
2.用电感泄放线圈,将雷电的低频能量泄放掉。因为雷电的大部分能量处于低频端。另外该线圈还可将天线感应的静电电荷泄放掉。该电感线圈是70H,采用粗铜管25绕制25匝。铜管的长度比较短,其电阻分量很小。它的高频电流有效值为11.61~17.42A,高频电压值为4387.08~13161.24V。
3.用隔直流电容C,将雷电的低频能量阻隔住,避免通过馈线进入发射机。电容C的容量一般在1000P~2000P。在中波频段上,它不致产生太大的压降,但它的伏安量要选择的大一些,而且发射机的输出功率越大,电容C的伏安量也应当越大。

作者:抚顺人民广播电台 金秀
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