鱼建飞
摘 要:在各类型的干扰中,电磁干扰对广播电视发射台站设备的危害尤为严重。对此,本文从雷电静电感应、磁感应对广播电视台发射台站设备的危害进行了简单的研究,之后提出了一些有针对性的防护技术,如等位连接、屏蔽、机房位置选择、电源系统保护安装等技术,这些技术的出现为广播电视发射台站设备的安全、稳定运行提供良好的保障。
关键词:发射站台 雷击电磁脉冲 防护技术
中图分类号:TN925 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)09(c)-0139-02
随着社会的不断发展,我国科学技术水平逐渐提高,广播电视发射站台设备数字化技术与智能化的不断推进,雷电电磁脉冲干扰的影响也越来越突出,经常造成严重的设备损坏事件,对于广播电视台的安全播出与运行造成了很大的影响。对此,本文提出了广播电视发射设备集成化电路广泛应用易受雷电干扰的现实,之后介绍了雷电对发射台站内设备的危害方式及台站对雷击电磁脉冲的防护措施,可以有效地提升台站设备的运行质量与效率。
1 雷电对发射台站内设备的危害方式
1.1 静电感应
雷雨云中分布着大量的电荷,这些电荷会产生较强的静电场。如果在雷云所覆盖的各种金属物体中,特别是金属导体,那么金属导体就会产生大量的异性点电荷。当雷云消失、移动时,这些金属导体就会因为电荷的聚集形成了静电电压。这些电压不能得到长时间的保存,必须要放电,那么其在放电时就会产生脉冲电流,沿着金属导体入侵设备,造成设备的损坏。
1.2 磁感应
当磁场的强度大于2.4Hz时,就会造成非常严重的电子设备损坏现象,如果雷击地点接近台站设备,那么就会导致设备在运行时出现故障问题。再加上各类型的电源导线在进入台站时,广播电视台主要采用架空布设,当发生雷击现象时,整个设备在运行时产生的电压概率会大于雷电的直接击中,从而产生磁感应。据研究表明,1km处的闪电在击中架空线时,设备会产生3kV以上的感应电压,就会对设备的稳定运行造成非常严重的影响。
2 发射台站雷击电磁脉冲防护技术
雷击电磁脉冲有着“无孔不入的”的特点,能否有效地对广播电视发射台站進行保护不仅仅完善现有的防雷击保护技术,同时还应该根据不同类型的雷击电磁脉冲使用有针对性的技术进行防护,主要体现在以下两点。
2.1 台站对辐射性雷击电磁脉冲的防护技术
(1)等电位连接技术。等电位连接是现代防雷技术中重要组成部分,该技术在广播电视发射台站中的应用可以有效地 减少雷电流所引起的电位差现象,并在台站设备内部施工导线安装,从而起到保护的作用。在对台站设备进行等电位连接过程中,需要在设备的外部空间安装防雷装置与建筑物金属器件,并将台站设备中的导线、电器装置、设备机壳等进行连接,形成一个相对完整的电压网络,实现台站设备均压等电位。
(2)屏蔽技术。屏蔽技术在广播电视发射台站设备中的应用可以以金属遮体为基础进行设备电压阻隔,从而减少设备在运行期间出现衰减电磁干扰、过电压能量的现象发生。在对发射站台设备遮蔽过程中,可以使用建筑钢筋、金属门窗、架构、地板等进行连接,形成一个“法拉第笼”对整个台站设备进行遮蔽,避免其在运行时遭受雷电侵袭,为整个设备的安全、稳定运行提供良好的保障。在对设备屏蔽过程中,还可以根据设备的耐过压能力对整个设备的运行现状进行分析,之后再通过多级屏蔽技术进行防护操作,并保证其接近设备电磁波[1]。
在对设备中电缆屏蔽时,还应该注意以下两点:首先,屏蔽设备中的管线接地,并根据用户的需求通过地下缆线的形式入户。在缆线入户过程中,要在缆线中铺设金属护层,从而增加缆线的防雷击效果。通过对缆线测量得出,缆线在入户时,可以通过高频干扰电压降级数量级进行接地操作;其次,通过金属网丝网编织的形式将电缆进行屏蔽。这种屏蔽方式有着轻巧、便捷等优势,在各类型设备防雷击中得到了广泛的应用,并取得了良好的成绩,可以有效地保证台站设备安全、稳定地运行下去。
(3)机房位置选择。在机房位置选择过程中,应该做好入侵电流、电压分布的规矩管理工作。如果当台站设备遭受电击,那么有95%以上的电流都会流入到机房立柱中,电流会集中在外墙,室内的磁场强度也会逐渐增加,这对于设备的运行来说造成了很大的影响。因此,在机房位置选择时,应该将台站的机房位置放在建筑物的中间位置,因此建筑物中间的磁场最小。
雷电电流有着极大的峰值和徒度,当电流击中某件物体时,该物体的周围会产生大量的电磁场,电场中的导体也会出现非常大的波动现象。如果台站设备在该环境中运行,那么整个设备的下线附近的电子设备的金属环会出现电流下引现象,损坏电子设备的内部元件。因此,在机房位置选择过程中,应该尽量远离外墙柱。
2.2 台站对传导性电磁脉冲波的防护技术
(1)电源防雷系统安装技术。在对电源防雷系统安装过程中,首先要做好设备电压嵌位测量工作,保证嵌电压接近电源设备,保证整个设备可以在持续高压的状态运行下去;其次,做好电源设备保护装置运行速度的控制工作,保证设备会在雷电过电压波峰的前沿启动吸嵌位的状态运行下去;最后,在对电源防雷系统安装时,要保证整个系统不会影响电路的正常工作。当电路处于纵向运行时,线路中的电阻就会逐渐增加,而横向其中的抗组就会减少。不管是哪一种运行方式都可以有效地满足电路在防雷系统运行中的需求。
(2)电源防雷保护器安装技术。广播电视发射台站电源系统防雷保护器在安装过程中需要按照分类保护的原则进行安装。由于发射设备中的集成元件较多,整个设备在运行时,其中的末级脉冲输出残压限制在2倍额定电压中。因此,在其实际安装过程中,可以在电源防雷保护器中设置三级保护装置,并在总配电柜中设置一级流量保护器,并将一次保护器的电压控制在1000V左右;之后在分配柜中设置二级保护器;对于三级保护器来说,可以通过细保护的形式对整个设备进行保护,并将其安装在整个设备的前端,只有这样才能为设备的安全、稳定运行提供良好的保障。
(3)信号线路防雷保护器技术。广播电视发射台站设备在运行期间,常常会受到雷电的影响导致整个设备中的雷电瞬变电磁场,并在整个设备中的通信线路及回路上产生感应电压。如果电子设备对过压、过流的承载能力较差,那么就会直接损坏整个设备的接口电路,对设备的安全、稳定运行造成了很大的影响。要想从根本上解决这一问题,就应该加强设备电源系统的保护,并在设备信号的防雷保护器中进行通信线路串联,只有这样才能起到保护设备的作用。当设备保护器的两端线路在运行时,整个线路会处于磁场耦合状态[2]。对此,专业技术人员在开展信号线路防雷保护器安装工作时,应该做好线路耦合回路面积的控制工作,尽量缩短回路面积,之后再通过双绞线进行安装,从而起到保护的作用,促进广播电视台站的发展。
3 结语
造成广播电视发射器台站雷害影响因素是多方面的,再加上广播电视发射台站处于高山位置,其在实际运行期间常常会遭受电击造成停播、设备损害等现象。要想从根本上解决这一问题,广播电视台就应该提高对台站设备防雷保护的重视,选择合理的机房位,加强等电位连接,做好电源系统保护安装与信号线路防雷保护器的安装工作,只有这样才能为台站设备的安全、稳定运行提供良好的保障。
参考文献
[1]农玉旭,许卫国,庞品权.广播电视发射台站柴油发电机组本地手动应急启动电路及ATS倒换电路改造[J].视听, 2016(5):52-54.
[2]周裕,张卫,甘渭合.广播电视发射台站室外红外防盗系统应用浅析[J].广播电视信息(下半月刊),2015(7):40-42.
[3]李军.广播电视发射台站防雷接地浅析[J].电子世界, 2017(10):171.
[4]吴安荣.高山广播电视发射台防雷措施的探讨[J].西部广播电视,2014(4):122-123.endprint