如何有效做好天调网络防雷

蔡鸿雁 新疆新闻出版广电局841台 830000

【文章摘要】

以下介绍了圆柱形石墨、铜锯齿片、微亨级线圈和发射机内圆锥形放电装置。在实际工作中，怎样调整好它们的间隙，防范部分间隙之间因小动物进入而短路，从而保证安全播出。

【关键词】

石墨；锯齿；间隙；雷电；击穿

1 圆柱形石墨放电

我们知道石墨放电装置，在雷电来临、天线顶部高空有阴云或阴雨天气等， 你就可以听到天调室内“噼、噼、噼”的放电声，这是圆柱形石墨在放电( 室外放电球也有可能放电)。那么石墨间隙调整到多大才能有效的击穿间隙的空气而释放电能呢? 这里有一个间隙大小的问题：间隙调大了起不到防雷的作用，而且有可能雷电通过天线、天调网络、馈管、发射机等泄放能量，最终损坏发射机；间隙调小了，对防雷确实好了，但是天线铁塔频繁的瞬间短路，造成发射机频繁的过荷保护，而影响安全播出。因此，石墨间隙的大小，我们可以通过计算和实践经验来调整。

①单频单塔的石墨间隙

首先要知道单频的网络阻抗，己知载波功率P， 求出铁塔底部的电流I、电压E

因此, 放电球间隙为底部电压E 的2 倍，即2×E×lmm ／ KV

间隙的大小，原则是：lmm ／ KV

②双频共塔的石墨间隙

第一步要测出双频的网络阻抗己知双频的载波功率P1、P2，求出双频铁塔底部的电流I1、I2，电压E1、E2。

即

对双频共塔来说，其铁塔底部窗口的电压是各单频底部电压的叠加，即底部电压E0 =E1 +E2 , 因此放电柱间隙为底部电压E0 的3 倍，即3×E。×lmm ／ KV。

以上是单频单塔与双频共塔石墨间隙大小的理论计算值。一般单频单塔石墨间隙的大小为0.3 ～ 0.6cm 左右；双频共塔石墨间隙的大小为0.6 ～ 1.0cm 左右。对于乘2 倍或3 倍的电压，这是要求或经验所致。但是在实际工作中，经过我们的多年的实践，石墨间隙的大小比理论计算值要小一些比较有效。单频单塔石墨间隙调整至0.2 ～ 0.3cm 比较合适；双频共塔石墨间隙调整至 0.3 ～ 0.5cm 比较合适。因新疆幅员比较辽阔，各地中波台的功率大小、环境、气候及湿润度、干燥程度不一样，实际调整方法要因地制宜。功率大、湿润的地方稍大些；功率小、干燥的地方稍小些。

2 锯齿形铜片放电

就是利用锥尖物体容易招揽雷电或容易放电的这种方法。

①用l ～ 2mm 厚的铜带，把它用剪刀剪成宽6cm、长8cm 的规格的两个铜带长方体，再把两长方体合在一起对整齐，选择一头平整、毛刺少、光洁的一端固定好，用铁皮剪刀在6cm 宽的范围内剪出4 ～ 6 个锯齿，齿尖要成锥尖形，便于释放电能。

②把这两个长方体的锥尖对着锥尖，就像人的两只手，指尖对指尖一样。锥尖之间留有lcm 的距离，然后在石墨放电装置中，圆柱形石墨另一端的两铜锣杆上比划着，对铜带长方体打记号，并取下长方体打洞，洞的大小应比铜锣杆稍大些。并在其中任一长方体洞的位置旁边( 锯齿的反方向) 继续再打两个洞，洞与洞之间有l ／ 3 的圆相套，三个洞的上与下用扁锉锉平，成一长方孔，并放到铜锣杆内水平滑动自如即可。这一铜片叫动片，可调节；另一个叫定片，不可调。

③在发射机停机后，取下石墨另一端的铜螺母，并把做好的铜带放电装置，锯齿对锯齿的放入铜锣杆上，水平固定螺母。但可调节的动片不能太紧，需要调节锥尖的距离。大约比石墨间隙稍大些，并且，锥尖一定要整齐的对着锥尖，最后再固定铜螺母。这样我们的锯齿形铜片放电装置就做好了。这种放电装置特别灵敏、有效，也比较实用简单，容易推广。

但是请注意：在固定两铜片前一定要把石墨间隙调整到原来的距离上。因为，扭下两铜螺母时，石墨间隙又乱了。这样， 固定好了两铜片放电装置，它能很好的放电，但石墨间隙不对，而起不到放电的作用。但是对每根铜锣杆上同时扭有两个铜螺母( 串接) 的情况下，不存在石墨间隙乱了的现象。这是因为每根铜锣杆上有两铜螺母，我们只要扭下每根外面螺母就行了。这时石墨间隙不会变。装入两锯齿形铜片，调整好问隙，固定好两个外铜螺母。我们的锯齿形铜片放电装置在选材、设计、制作、安装、调试就全部完成了，并可以工作了。

3 微亨级放电线圈

我们知道，上世纪末，全国许多中波电台都开始使用数字调与脉宽调等全固态发射机，它们的天调网络中的微亨级电感线圈，一是材料用扁平铜条等材料制成的；二是圈数也较多，相对电感量较大，容易成为毫亨级静电泄放线圈，而雷电不容易泄放。我们还知道，雷电的能量主要集中在低频和直流部分，它容易通过感抗较小的电感线圈，即微亨级电感。因此。在选取电感线圈时，铜管直径相对要粗些，长度相对较短，圈数也不宜太多。这种线圈，电阻分量很小，电抗分量也不是很大， 有利于雷电的能量入地，对静电泄放是个通路。所以说，它防雷电的效果比较好。如某台两全固态发射机工作频率是603KHz 与1008KHz 共塔。选取了较粗、线圈较少的微亨级电感，它防雷电的效果较好，工作了快十年了，还没有损坏过发射机。当然了，由于603KHz 是低于700KHz 以下的工作频率，它的天调阻抗是ZA==12‐ j260，虚部值远远大于实部值，因此选用“T”形网络。它既有匹配又有移相的作用。所以该台防雷电的效果较好。要注意的是：该台微亨级电感线圈约有1 ／ 3 圈接入了603KHz 网络(2 ／ 3 圈作为双频共塔共用的雷电释放线圈)，提升603KHz 天线阻抗的实部，由12Ω 上升至17Ω，便于调整网络。但是，这种微亨级线圈直径和高度较大，不便于放到天调网络工作平台上，仅能放在地面上。因此要找三个绝缘瓷柱( 稍粗稍长些)，把微亨级电感坐在上面并固定好，方能正常使用。同时, 该线圈制作较复杂，体积大不便于运输，相对成本较高些，在使用中要求也高些。可能是许多厂家和电台不用的原因吧。但是它对雷电的释放效果相对好些，而保证了安全播出。

另外，这里有一个问题，许多中波台用的是单根铁塔天线，它有许多三方向的钢丝拉绳，根据辐射功率的大小与感应电流的影响，把拉绳按一定长度分成若干段，分段处用桶形绝缘子或蛋形绝缘子分隔开。但是在下大雨时，雨水顺着钢丝拉绳从最高处一直流到地面；再者一般中波台天线拉线绝缘子较小，雨水容易把天线对地瞬间短路。

4 发射机内圆锥( 尖) 放电

一般现在全固态中波发射机输出网络里都设有放电装置。有圆球形的，有锥尖形的。但一般技术人员不太重视它的作用。以实践经验，它的间隙要稍小些。1Kw 左右的小功率发射机，间隙为4 ～ 8 张报纸的厚度为宜；10Kw 以上的发射机放电间隙要翻番或更厚些，效果比较好，间隙的大小还要因地制宜。室内干燥一些的空隙要小些；室外湿润一些的空隙稍大些。但在新疆属于干燥型气候，间隙一般要小些效果好。同时，雷电多时，还要经常检查放电装置的工作面，并打磨光滑，以免影响放电效果。

另外，在雷电多的台站，可以考虑在输出网络中装入防雷组件，安装比较简单方便，也具有一定的效果。

5 结束语

这四种主要放电装置，根据它们的特点和要求，把间隙调整好，在有良好接地的情况下，就能正常工作。这对人的安全、播出的安全、设备的安全都有着重要的意义。043