電磁場相位在廣播電視轉播臺防雷中的解析

嚴東浩

吉林省延邊廣播電視臺技術中心 吉林 延邊 133000

一、雷電感應的沖擊破壞力

延邊廣播電視轉播臺是海拔1074米的廣電高山臺，以前雷電災害非常嚴重，每年都會有多次的雷擊事故，一般都會有十幾處或幾十處電子設備被雷擊而損壞，而破壞的原因主要是雷電的電磁感應，也被稱為雷電電磁脈沖，我們經過十余年的研究探索，反復實踐，現已完全解決了雷電災害問題，我單位由原來的一年多次被雷擊，到現在的幾年都沒有被雷擊而損壞設備了。

我們總結出一個規律，那就是雷電感應主要的破壞原因是磁場，當用防磁場的方法就管用，如磁場屏蔽、變壓器、扼流圈、濾波等方法，當用防電場或電磁場的方法起不到理想的作用。那么電磁感應以及電磁場的空間與時間關系到底怎樣，筆者也作了相關的查閱與思考。

二、安培環路定理的遵循

安培環路定理揭示了恒定電流產生磁場的規律，

由此可見電流越大、距離該電流越近磁場則越大。隨著電流頻率的升高，當該電流產生的場能不是以唯一的磁場存在時，而伴隨著感應電場的存在，此時安培環路定理就不適用了。

三、電場和磁場產生的相互感應

1.在空間上電場和磁場是同相位的。根據安培環路定理，距離電流越近磁場越強，在電流i處的磁場最大.電流i的產生是由流經該電流的路徑產生電位差所致，所以該處的電場也為最大值，當電流i=Im 時，磁場H=Hmcosωt，而且電場和磁場的極性是相互垂直的。

圖1 正玄波變化率示意圖

圖2 電磁波的電場和磁場空間矢量關系圖

四、淺析麥克斯韋方程平面矢量圖

電磁場是一對不可分割的一對形影不離伴侶，一個消失了，另一個就不存在了，但在實際應用中不能機械的理解為只要屏蔽了，電場磁場自然就消失了。

五、在防雷領域里的解析

從原點到傳輸方向λ/4距離內的磁場是由原電流產生的，只有λ/4以后的磁場是由變化電場產生，隨著頻率的升高，波長在縮短，當電子設備處在λ/4以外時，如果采取屏蔽電場措施，磁場才有可能被屏弊掉。而雷電流頻率f在1Khz至10 Khz之間，波長λ在3000公里至300公里之間，λ/4最短也在幾十公里以上，所以用防電場感應的方法防磁場感應是無效的，只用防護電場的方法防護雷電感應是不完全的，只有當頻率足夠高，波長足夠短時原有理論才有可能成立。所以，我們在防雷電感應時，只用防電場的方法防磁場感應是不夠的。