中波台电击防护

中波台电击防护

提 要：本文较详细的介绍了中波广播发射台这个系统，如何在维护、检修及值班工作中，防止中波高频电场对人身造成的特殊电击，防止维护工作中被设备电击，防止特殊环境造成的静电电击等六个方面的问题，提醒在这个系统工作的人员，加强业务学习，做好人身安全防护，搞好安全播出。
关键词：中波广播、高频发射、特殊电击、安全防护

    中波广播发射机使用的频率为531～1602KHz，波长为575～187m，基本上采用垂直绝缘天线塔发射，因此电场极化方向与地面垂直，磁场极化方向与地面水平。这也就导致收音机的广播听众在使用拉杆天线时，天线往往要垂直才能够最大限度的接收发射台发射的电场广播信号，以保证良好收听；若采用磁性天线接收，则应水平接收，且磁棒方向要与发射台方向垂直，达到最佳的收听的效果。长期在中波发射台这一系统的工作人员，尤其是在一线维护设备的工程技术人员，处于这种特殊电场环境下，往往有过遭受高频及其它特殊电击的感受。本文就有关这方面的电击机理与防护问题，进行一些探讨，希望能够使更多的同行们引起重视，相互借鉴，取长补短，减少甚至避免类似情况的发生。
一、防止绝缘材料不当遭受高频电击
    因为中波广播发射功率比较大，天线上的发射电压很高，既使当今最小功率等级的1KW发射机，视其输出阻抗不同，馈线上也有200～500伏的有效高频电压值，在槽路及天调网络部分，由于电路要产生电谐振，会有数倍甚至数十倍的电压。这种中波高频电压的防护与常见的220伏50Hz工业低压低频配电线路有近似之处，但要特别注意中波广播使用的频率相对很高，电流趋肤效应明显，许多在50Hz工频电压下使用良好的绝缘材料，此时已不能完全适应，表现为绝缘程度下降较多，必须采用高频绝缘材料，而一般的塑料把起子、钳子等工具，接触到带有高频电压的部位是不安全的，也不要站在普通工频供电使用的绝缘胶皮上带电工作。因为在高频电压场合，它们的绝缘性能已下降，安全保护作用降低。普通电工黑胶布也不宜在高频场合使用，相对来讲，干燥的木质把螺丝刀在高频电压的场合绝缘下降较少，安全性相对较高些，但仍需格外注意，慎重使用，以防电击。通常使用的万用表测量中波电压，此时已不适合，应换用高频静电表。
    笔者在中波发射台工作的十几年中，曾有过几次轻微的高频电击实际感受，也曾与同事们交流这方面的感受，普遍的感觉是触击的一瞬间，触点感到刺疼，大脑受惊吓，伴随有“滋滋”声响，人的主观生理意识能够迅速摆脱电击，往往扔掉或摔掉手中的工具或仪表，触击的皮肤烧白一块，类似于烫伤，伤口愈合较慢，且易留疤痕。这与工频低压电的麻电感觉不同，没有通过的感觉，高频电击疼的成分高，表面烧伤的厉害；而低频电击麻的成分高，通过成分高，致命的因素要比高频厉害。这仅是笔者的一孔之见，是否果真如此，还需各位同仁们多提意见，乃至批评指正。无论如何，笔者认为：从事这项工作，要预防为主，严格遵守安全技术规范及监护制度，头脑清醒、冷静，尤其不能将绝缘材料（工具）错误的使用，非有必要，不得带电作业，牢固树立安全第一的思想，尊重科学，反对盲动，确保此类电击事件不发生。
二、防止高频感应电击
    中波广播频率较高，电磁场相互感应是其一个突出的特点。我台曾请市职业病防治所测试过台内多处的场强，从几伏／米至几百伏/米，分布不均匀，在个别电场强区普通电笔的氖管都会在空中发光。在发射台发射天线周围，人们往往因为种种需要而拉起较长的金属线，这些线大多数固定在墙面上，由于没有专门接地，往往触摸这些金属线时有异样的烧手感觉，严重者甚至能将手烧伤，原因是这些金属线处在强大的高频感应电场中，感生出了较高的高频电压，人手触击之后相当于接地线，产生了电击，用一良好的接地导线去触及这些线，就会看到明显的火花放电现象。此外，又如单位安装照明线路，在未接通电源的安装过程中，有时电工也会感觉导线带电似的麻手，似乎有人在接电开玩笑，其实这也是较轻的高频感应电压造成的。与此有关的是接电之后，由于在交流200伏50Hz线路上有中波高频感生电压叠加，使用白炽灯泡较易损坏，而有电感镇流器的日光灯寿命相对较长。这种高频感应电压特点是开路电压很高，对地短接之后就很低了，也就是说内阻很高；随着发射机功率的增加，同样长度的导线高频感应电压也会随之增加很多。中波天线采用电场垂直极化发射，从原理上讲，水平牵拉的金属线不会产生感应电压，这种理想的结论是在远场区推导出来的，在近场区，电场强度很高，分布复杂，加之牵拉的金属线并非都一定水平，因此是可以产生较高的感生电压，只是同样长度的水平线比垂直线感应的电压要低一些。原则上讲天线周围禁止用金属线牵拉，这样一会产生不安全因素，二会降低发射效果，特殊情况非用不可时，可用尼龙绳等非金属导电材料制成的绳子替代，实在不可避免要将金属线可靠接地之后再用。在发射台周围的电话线上往往也会感应较高的电压，接线时也须注意。为减少干扰可在供电线路或电话线上，采用高频滤波器，分离感应的高频电压。通常使用“ O ”型高频磁芯，双线并绕，一组的头与另一组的尾做为输入端，其它两端为输出端，，它一方面可抑制共模干扰，另一方面对高频起到阻流圈的作用。
    另一种情况是中波发射台往往有几付天线，各天线使用的时间不同，在其中暂不工作的天线上，就形成了一个很好的接收天线，其上会感应出很高的高频电压，维护或检修天线时，其对应的发射机应视为带电作业，需将天线妥善接地后方可工作，决不可视本发射机的输入电源断开就认为本机无电！笔者单位的一部50KW发射机开机时，曾在相邻的另一部暂不工作的1KW发射机槽路上产生了近2000伏的高频感应电压，安全第一，万万不可大意！此外在测试天线调整天调网络时，必需选在所有发射机均不工作的时间里，否则可能因感应而烧坏测试仪表。
    一般情况下，高频电击中感应电击比直触电击更容易发生，因此要更加注意防护间接的感应电击。
三、防止电容上残留的电荷击人
    通常中波广播发射机都有较多高、低压电源，而任一个电源都少不了滤波电容，为了达到更佳的效果，往往在电源负载的最近处重设滤波电容，此外在隔直耦合电路中，也会大量的使用电容器。出于对人身安全的考虑，发射机生产厂在设备制造上，还专门为机器设备设置接地机保开关，为高压提供泄放回路。然而由于发射机电源较多，不可能处处都设保护，此外是机器出现某些故障时，使得相应的保护电路一起失效，这就需要我们设备技术维护人员在工作时不断积累经验。
    正常维护时，首先对有些放电慢些的电路需要等一会儿再触摸；其次对无放电回路的高压耦合电容器或有些放电极慢的电源部位进行人工放电。在故障维护时，更要格外小心，在未确切查明原因的情况下，最好将需接触到的曾带有高压的电容器均放电为好。
四、防止静电击人
    中波广播发射台处在高频电磁场中，工作在其中的人员，走动磨擦之后，极易产生静电，此时触到控制台、接收机壳等接地良好的物体之后，就可能会产生瞬间的迅猛放电。笔者的单位曾有一个值班控制室，包括门窗在内的六面均使用金属网屏蔽并良好接地，曾有过一个时期，值班人员在其内工作，经常发生伸手开门或触到控制台上的金属接地壳时，静电瞬间放电麻人的事件，更有甚者，某些人几乎每次开门都要小心翼翼的预先碰几下(放电)或垫着绝缘物(如衣服、纸张等)才能开门，既使这样稍不留意也不能完全幸免静电电击，对工作已有了不良影响。后来分析原因，主要是因为原水磨石地面上铺设了绝缘胶皮，不易将人体产生的静电慢放入地，此外也与有关人员的衣着材料及季节气候有关系，将绝缘胶皮移去之后，这种静电击人现象几乎就消失了。虽然这类电击没有给人造成伤害，但可能给人心理上带来不安，在受到电击之时，因受惊吓可能将手中的物品掉地损坏，正在进行的操作有可能错误。有鉴于此，笔者建议在发射台工作的人员，进入工作场所时，衣着要尽量穿着不易磨擦产生静电的棉制服装为好，尽量避免穿着易产生静电的化纤、毛料类服装；地面不要铺设绝缘胶皮或化纤类地毯，可铺设防静电地板或通常的水泥地即可。
五、防止测试电感时意外电击
   广播发射机上有很多变压器，扼流圈等器件，由于其功率较高，绕制的导线截面积较大，自身电感量很大，在对其检修时往往使用500型或其它型号万用表的低阻欧姆挡，测试其有关线包的通断与否或阻值是否正常，常常因其接线端子较小或表笔不易固定，而用手将表笔头直接按压在接线端上，因为器件的电感量大，造成测试时表针受到阻尼较大，慢慢地地能达到测试的终值，此时一松手，就可能伴随着“哎呀”一声，手被接线端子“刺疼”的麻了一下，再摸就什么也没有了，原因何在？按一般人想象的解释，万用表中的低阻挡内，通常都是1·5伏干电池，绝对不会对人有任何威胁，既便使用高阻挡也仅为9伏，个别表为15伏或22.5伏，但均在人体安全极限之下，不可能产生电击麻人的事情。这原因确实来源于万用表，但产生的电击麻人确系电感线圈造成的。我们都知道电感有一个特性：既当一个电流通过电感中的线圈时，引起磁通量的变化，它能产生一个阻挡磁通量变化的反电动势。万用表测试其线圈电阻时，刚开始时注入一个变化着的电流，待慢慢稳定之后，电能转化为磁能，贮在电感线圈中，此时我们读取线圈的直流电阻值，然后一松手，这是一个较快的变化过程，贮在电感线圈中的磁能瞬间放出，产生很高的反电动势，远远高于万用表电池电压，正是这个反电动势，才使得前面所述的人遭到电击。由于电感线圈有这种“电生磁、磁生电”的性质，人们才根据其特性而制作了变压器、扼流圈等常用器件。需要指出的是：这个过程必须在变化中产生，恒流或慢变是不会产生的，这也就是我们在测试前及在测试中双手既使直接按压表笔也无不舒服的感觉，而在测试完后的松手瞬间，电流变化剧烈，才产生反电动势造成电击麻人。此外测变压器时，即使不相连的线圈，只要在同一个磁芯上，均会产生同样情况，一样要防止电击，对升压变压器更需小心。
六、防止摇表电击
    在中波广播发射台，大量使用电真空器件及耐压较高的电容器，测量其绝缘性能就需使用ZC11-10型2500伏的兆欧表，又称摇表。 此种摇表内置手摇发电机，开路摇动时，电压有0～2500伏输出，测量范围为0～2500兆欧，内阻很高，可以短路摇动。因为输出电压对人有威胁，所以要正确使用、操作，不可用手触击正在摇动的输出端子，要注意在检测电容时，确认电容的耐压，防止摇表输出电压过高，而将良好的电容绝缘击穿损坏。较好的办法是在输出端并上一个万用表监测着电压，并且在测试完毕后，稍等一会，利用万用表和摇表的内阻慢慢将充到电容上的民荷泄放掉。注意电容放电这一环节，否则就可能在检测之后，工作人员再次安装时受到电击。
七、遵章守纪  安全第一
    本文讨论了中波发射台的一些特殊电击现象,笔者更希望各位同仁能够认识到这些问题,最终达到增强安全防范意识的目的。技术维护工作是一项综合性很强的专业工作,它既需要精通业务技术的理论知识,也需要丰富的实际工作经验,既需要科学、严谨的工作态度,也需要专心、细致的工作作风,把可能发生的故障隐患和事故苗头消除在萌芽状态,避免可能发生的人为错播、停播及重大器材损坏事故.在工作中尊重科学,严格遵守各项规章制度和操作规范,自觉地、习惯地做到:紧急处置不慌乱,断电要挂警示牌,安全监护不可少,高频感应要接地,操作联络要呼应,维护结束要复查,测试完毕要恢复,记录材料要规范,最后一定要试机。
     江泽民总书记曾对防火安全工作指出:“患险于明火,防范胜于救火,责任重于泰山。”指示同样对我们搞好技术维护工作,大力做好人身和设备的安全防护,保证优质播出有着重大的指导意义。全工作一定要警钟长鸣,规章制度决不是摆设,遵章守纪是人身生命安全和机器设备安全的前提,血的教训和沉重的代价我们都反复学习过,关键要在工作时,特别是紧急工作时或突发问题时,千万不能忘了安全防护这一点。

    总之，人身安全防护工作是一项十分重要的工作，需要每一位工作人员都要从思想上高度重视，在业务技术水平上不断提高，加深对广播设备特殊性的认识，最终保证落实原广电部对无线台站提出的“不间断、高质量、既经济、又安全”的维护总方针。         





新世纪寄语:
          人只有不断深入的研究探索,才能发现世界竟是如此灿烂多姿,创新成果就在我们 的日常工作中源源涌出,成功只是一种境界,但给了我们所有的快乐.
          愿人们在新世纪获得更辉煌的成绩,创造更伟大的未来.


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