文档介绍：发射机网络的防雷措施分析
宁建英,冯小松 摘?要 大功率广播发射机电路多采用固态器件,对静电和雷电的抵抗力弱。因此需要在更新发射机和天馈线系统时对接地防雷问题严格考虑。本文阐述了自然界中雷电的特点以及天线的防雷措施,着重介绍了天信号提供回路,同时它也为雷电提供通畅的入地点;2)接地方式的要点,地阻越小,分流越小,所以,机房只能有一个接地点,机房也必须集中接地。
发射机自身的防雷包括发射机驻波比保护,过流过压保护,天馈线驻波比保护等。上述这些保护只能有限地阻止雷电的破坏,但是天馈线系统的防雷是防雷体系的第一关,如果天馈线系统不能及时泄放掉雷电,后果是将会严重的损坏发射机。某国外一厂家的中波发射机在开播后多次出现一打雷就烧毁末级功率模块的故障的现象,致使发射机无法正常工作,后来经过该公司专家和该单位技术人员的详细检查、多次试验,对接地系统进行完善,保证发射机及天馈线的良好接地,就有效地遏制了雷电对发射机的影响。
3 网络防雷措施
雷电的能量很大,有极大的破坏力。人类至今对它的研究还很有限,因此在防护问题上必须采取多重防雷措施。
石墨打火隙装置ZZ
除天线基部已安装放电球外,在调配室里接入一只石墨放电装置ZZ。其间隙可根据实际工作电压大小适当调节。
在天线中可使用圆柱形石墨电极或平行板石墨电极,圆柱形石墨电极具有很好的放电特性。其放电电压的变化随放电面积的增加而减少;平行板石墨电极的放电特性比圆柱形电极更好一些。
无论是圆柱形石墨电极还是平板形电极的应用,减少了天线基座上雷击引进的放电电压变化。由于变化的减小,可以避免在发射机的功率放大器中使用的一些半导体器件的损坏,也减少了由发射机在保护动作前,因机器自身输出功率引起的放电的次数。
在放电隙接地线上,一般是金属杆,上面大约穿套50只磁环,在发射机正常工作的时候,上面的磁环不起任何作用;但是当天线受到雷击,出现拉弧短路时,而发射机保护动作发生之前,可以起到提高短路阻抗的作用,这样,就保护了发射机。因为雷电的主要能量是直流和低频,所以它不影响雷电的入地通路。
微亨级的电感线圈L0
微亨级的电感线圈L0是为了代替传统的毫亨级的静电泄放线圈,天线串接了一只微亨级电感线圈L0到地,铜管长度比较短,是由于电感线圈是由粗铜管绕制的,所以其电阻分量很小,雷电中的部分能量也通过L0入地。
在中波波段上,用毫亨级的静电泄放线圈,不会影响天线阻抗的匹配;但是现在用微亨级的L0,就要考虑电感对天线阻抗的影响。计算时利用串并互化公式,将它和天线阻抗一起等效为一个新的阻抗。
隔直流电容器装置C0
因天线受雷击时,会有一部分能量会经馈线去发射机,所以,设备又增加一道“防护墙”。C0的容量一般选择在1?000 PF~2?000 PF,在此范围内的电容,它的伏安量要选得大一些,中波频率上它不致产生过大的压降。随着发射机输出功率越大,C0选用的伏安量也就相应越大。
移相网络的作用
若移相网络的负载是纯电阻W,W也是馈线的特性阻抗,连接移相网络后其输入电阻仍为W,输入电流和输出电流幅度不变,但是有一相位差。即接入移相网络并不影响天馈线之间的阻抗匹配。移相网络可用T网络和π网络。