隨著科技的發(fā)展，國內中波廣播發(fā)射基本實現(xiàn)了全固態(tài)化，取代了原來的電子管發(fā)射機，但全固態(tài)機的防雷能力遠不及電子管發(fā)射機。因此，防雷擊仍是發(fā)射臺必須考慮的重點問題。由于發(fā)射天線較高，發(fā)射臺周邊往往沒有高大建筑物，因而很容易招引雷電，如果沒有良好的保護措施，由天線引入的雷電將會對發(fā)射機產生嚴重破壞，采取可靠措施是保證發(fā)射機正常運行的關鍵環(huán)節(jié)。

　　一.雷電的特點及種類

　　雷電是一種自然界常見的放電現(xiàn)象，它具有極大的破壞力。在雷雨季節(jié)，地面上的空氣受熱上升，空氣中的水蒸氣到高空遇冷凝結成小水滴，這種浮懸的水滴逐漸聚集形成了雷云，水滴在分裂過程中所形成的小水滴帶負電，其余的大水滴帶正電，帶負電的水滴被氣流攜走，雷云就分離成帶不同電荷的兩部分，這些正電荷與負電荷積聚到一定程度使其電場強度達到25?30kV/cm時，就會產生放電現(xiàn)象，這就是雷。 自然界中常見的雷電主要有直擊雷、雷擊電磁脈沖和球形雷3種。當直擊雷對地放電時，在8μs左右達到峰值，并在40μs內完全泄放，因此，直擊雷電流具有幅值極高、頻率極高、沖擊力極強等特點，在地網中產生的電位差會損壞電器設備，甚至直接危及人的生命;雷擊電磁脈沖是指因直擊雷的路(雷電流引入)和場(空間電磁場)效應，對電氣和電子設備的破壞。通過對雷擊事故分析的結果可以得出這樣一個結論：雷電造成的電子設備的損壞，90%以上是雷擊電磁脈沖造成的;球形雷是一種特殊的帶電球體，極不常見。

　　二.全固態(tài)發(fā)射機的防雷措施

　　1. 天饋線系統(tǒng)的防雷

　　天線通常是附近最高的建筑物，容易招引雷電，也是機房設備受雷擊的最多的原因。在天線與匹配網之間安裝四級防雷措施，通過這四級防雷措施，基本能夠將天線引入的雷電逐級減弱至發(fā)射機系統(tǒng)允許的范圍之內。

　　(1)金屬放電球

　　當發(fā)射天線遭遇直擊雷，天線底座造成的電壓，首先采用尖端放電原理，即在天線底座用一對半球狀金屬放電器對地，球徑約為10cm，恰當調整好放電器的兩半球間距后，既能起到雷擊天線瞬間泄放電荷能量作用，又可保障正常播出。

　　(2)微享級的電感

　　考慮到雷電的主要能量集中在低頻和直流部分，因此在天線輸入端并接一只微享級的電感線圈下地，它的主要作用是為雷電流構成了良好的下地通路。由于電感線圈的感抗較小，線徑較粗，有利于雷電的能量入地，可起到直接泄放巨大的雷電流作用。

　　(3)石墨放電器

　　在天饋調配室內，在天線輸入端加裝一組石墨放電器，輸入端并接入微享級線圈后，其間隙是可調的，它有良好的放電特性。它的一端應有良好的接地。在接地端再串套約40-50個小磁環(huán)，當天線遇雷擊，石墨放電器放電，石墨本身具有一定的阻尼放電作用。如果發(fā)射機處于正常運行期間天線遭遇雷擊，放電器放電時，巨大的電流量通過接地引線，流進大地，穿于接地引線上的磁環(huán)產生反向電動勢，就起到阻尼放電作用，提高了發(fā)射機的短路射頻阻抗，這樣，在發(fā)射機控制電路保護動作前，就已起到保護作用。

　　(4)隔直流電容

　　在天線引入調配網絡前，串入一只大容量電容器，起到隔離的作用。由于雷電的能量集中在低頻和直流部分，電容器防止了雷電的能量通過天調網絡進入發(fā)射機，它對高頻輸出通路無防礙，但對雷電直流可起到良好的隔離作用。

　　實施天饋系統(tǒng)防雷應當注意的事項：(a)放電球的間距調試要仔細，特別是室內石墨放電球，僅為幾毫米之距。因此調試中更要認真仔細，特別是在每次雷陣雨過后，要隨時進行檢查。如有放電球打火的痕跡，要及早用砂紙打平和清潔，保持良好的工作狀態(tài)。(d)天饋匹配網絡的調試，同樣要做到認真仔細，一絲不茍。常用儀器檢查阻抗(平均每季至少一次)，發(fā)現(xiàn)異常變化，要及時調整處理。(c)每年雷雨季節(jié)來臨之前，要特別注意檢查避雷設施，不可僥幸、馬虎。

　　2. 電源系統(tǒng)的防雷

　　發(fā)射系統(tǒng)的電源是外接市電供電，由于高壓線路露天架空且傳輸距離長，多在空曠地帶，遇到雷雨天氣，電源進雷也是不可避免的。所以電源系統(tǒng)的防雷也是保證發(fā)射機正常工作的一個重要環(huán)節(jié)。具體措施如下：

　　(1)在變壓器高壓輸入端安裝多級雷電泄放通道

　　經過多年的摸索和實驗，在參考國外和國內的先進經驗和理論下，在變壓器高壓進線處，安裝一套閥式避雷器，這樣可對雷電造成的沖浪高電壓(電流)對地泄放。閥式避雷器的泄放啟動電壓要根據(jù)所處的地理環(huán)境及常年的雷電影響極限電壓和高壓供電電壓綜合考慮后設定。此外，在變壓器次級低壓電源進線系統(tǒng)低壓配電盤處，再安裝了一套真空放電裝置壓敏電阻避雷器，進一步泄放由高壓線路感應的雷電能量。

　　(2)在變壓器低壓輸出端建立穩(wěn)定可靠的雷電泄放通道

　　在電力配電室的設計施工過程中，要充分考慮多種因素，把零線和地線分開敷設。零線做單獨的地井;地線敷設環(huán)機房的環(huán)型接地溝，并且多點接出，增加接地面積。保證地井和接地溝的土壤濕度，不定期地測試接地電阻，要絕對保證兩處接地的接地電阻<2Ω以下。確保電力系統(tǒng)的雷電能量能迅速及時泄放。這樣就實現(xiàn)了低壓配電輸出真正實現(xiàn)了三相五線制，在低壓端為雷電建立起了專用可靠的泄放通道。

　　(3)電源線的防護

　　第一，進入系統(tǒng)總配電房的電源進線，應采用金屬鎧裝電纜敷設，電纜鎧裝層的兩端應良好接地;如果電纜沒有鎧裝層，則就將電纜穿鋼管埋地，鋼管兩端接地，埋地的長度應≥15m。由總配電房至各發(fā)射設備的配電箱以及機房樓層配電箱的金屬鎧裝電纜進行敷設。這樣可以大大減少電源線感應過電壓的可能性。第二，在電源線路上安裝電源防雷器，是必不可少的防護措施。電力線路，均應采用金屬鎧裝電纜進行敷設。這樣可以大大減少電源線感應過電壓的可能性。

　　(4)在發(fā)射機電源輸入前端配置高性能防浪涌電源穩(wěn)壓器

　　全固態(tài)發(fā)射機的運行電壓在5?238V之間，電壓有幾伏的變化，發(fā)射機就不能正常工作，甚至會造成損壞。提高電源電壓的穩(wěn)定性，最大限度地保證發(fā)射設備電源的穩(wěn)定性是全固態(tài)發(fā)射機正常工作的前提和保證。達到這一要求的唯一辦法就是配置和加裝高性能的與發(fā)射機工作功率相匹配的防浪涌電源穩(wěn)壓器。

　　(5)配置自備發(fā)電機

　　在雷電天氣，啟動發(fā)電機，把外電供電人為地切斷，改用發(fā)電機供電，徹底切斷雷電由電源進入發(fā)射機的途徑，也不失是一個解決問題的辦法。

　　3. 接地系統(tǒng)的防雷

　　接地系統(tǒng)是廣播發(fā)射的一個關鍵環(huán)節(jié)，一臺高質量的全固態(tài)發(fā)射機，只有在整個系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)，特別是接地系統(tǒng)，都處在良好狀態(tài)下才能充分發(fā)揮作用。發(fā)射機在工作時，系統(tǒng)處于高頻高壓環(huán)境，接地系統(tǒng)的好壞，直接影響發(fā)射機的安全與穩(wěn)定。接地電阻的大小以及接地點設置，決定雷電是否有良好的泄放通路，決定著雷電的防護的效果。

　　(1)地井深度在3米左右，面積為1.5m×1.5m，在地井內平埋1m×1m(厚5mm)的紫銅板，銅板焊上粗銅棒作引線，長度根據(jù)地井深度而定，然后用降阻材料(如：木炭、鐵屑、工業(yè)食鹽等)填埋。

　　(2)接地井與地網相接，最大限度地降低天線底座和網絡屏蔽的接地電阻。使天線地網、防雷地井、饋線地線、調配室屏蔽層等焊接牢固。這樣不但起到減少高頻損耗作用，而且有助于雜波的衰減，對發(fā)射機穩(wěn)定輸出起到了可靠的保障作用。

　　(3)發(fā)射機的機殼接地、射頻輸出接地與音頻設備接地應集中一點，避免串聯(lián)連接。否則，會影響發(fā)射機的播出質量，嚴重時影響發(fā)射機的正常工作。高頻、音頻、電源的接地地線最好分開走，切忌高頻與音頻、電源的接地串聯(lián)相連接，注意音頻傳輸線的接地連接，盡量避免傳輸線兩頭接地。

　　4. 全固態(tài)發(fā)射機自身的防雷

　　全固態(tài)發(fā)射機自身有一套防雷擊保護電路，它能在雷電進入發(fā)射機時封鎖全固態(tài)廣播發(fā)射機功放模塊，起到雷擊保護作用。當天線受到雷擊時，雷電高壓經過天饋線系統(tǒng)防雷措施的四級保護，仍然存在較高殘壓時，此電路能夠很快關斷功放模塊，從而保護發(fā)射機末級功放場效應管。雷電過后，電路自動解除封鎖，發(fā)射機恢復正常工作。

　　三.結束語

　　雷電的危害目前的技術還不能徹底杜絕，但我們可以盡最大可能降低危害。多年來，我和其他技術人員經過認真研究分析實驗，采取多方位多層面設防安裝避雷設施，多級雷電泄放通道單獨敷設，采用新技術新科技的光電隔離等辦法;按照及早預防、減少危害、勤于檢測、積極維護等一整套實際可行的防雷方案，充分保障了廣播發(fā)送設備的高新技術產品在我臺得到很好的應用，為我市廣播技術事業(yè)發(fā)展做出了貢獻。