有線電視系統(tǒng)防雷措施

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0引言

在有線電視系統(tǒng)中，防雷是一項十分重要的工作，也是有線電視工作者長期研究的課題。有線電視系統(tǒng)一旦遭到雷擊，沒有良好的防雷措施就會遭到嚴(yán)重破壞，造成信號停播，因此必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，以避免過電壓及其所產(chǎn)生的過電流對傳輸設(shè)備和人員造成的危害，筆者結(jié)合十多年的工作經(jīng)驗，就如何做好有線電視系統(tǒng)的防雷措施談幾點看法。

1雷電對有線電視系統(tǒng)的危害

雷電是一種自然現(xiàn)象，它曾給人類社會造成了不少危害，雷擊、感應(yīng)雷擊、電源尖波等瞬間過電壓已成為破壞有線電視系統(tǒng)設(shè)備的罪魁禍?zhǔn)?。根?jù)大量雷擊事例分析，雷電對有線電視系統(tǒng)設(shè)備有兩種危害形式，即“直擊雷”和“感應(yīng)雷”。直擊雷是帶電云層對地面突出物的直接放電，其特點是所含能量大，破壞也大，放電時間為50～100μs，但危害范圍一般較小，可使用避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)來規(guī)避。感應(yīng)雷是雷電流在金屬體上由電磁感應(yīng)產(chǎn)生高壓而放電，實踐證明，損害有線電視傳輸系統(tǒng)概率較高的是感應(yīng)雷擊，其危害的途徑可分為兩類，即電網(wǎng)感應(yīng)雷和傳輸電纜感應(yīng)雷。電網(wǎng)感應(yīng)雷是通過電網(wǎng)對有線電視傳輸系統(tǒng)中的有源器件造成損壞，如獨立供電的放大器、集中供電的供電器等;電纜感應(yīng)雷是通過傳輸電纜對與之相連的元器件造成損害，一般感應(yīng)電壓較電網(wǎng)感應(yīng)電壓低，在有線電視傳輸線路上可達(dá)40～60kV。感應(yīng)雷占雷擊率達(dá)90%以上，危害范圍甚廣，有線電視系統(tǒng)的電子設(shè)備受雷擊損壞，主要是感應(yīng)雷造成的。

2有線電視網(wǎng)絡(luò)的防雷措施

針對雷電危害的特點，防雷措施如下。

(1)接收天線的防雷有線電視系統(tǒng)的前端大都在高層建筑物上，衛(wèi)星接收天線也大都建在機房樓頂上或高山臺站，應(yīng)把所有的接收天線的接地焊在一起，接收天線的豎桿架上應(yīng)裝設(shè)避雷針，避雷針的高度應(yīng)能滿足對天線設(shè)施的保護(hù)，避雷針高于天線頂端的長度應(yīng)大于天線的最大尺寸，避雷針與天線之間的最小水平間距應(yīng)大于3m，并與機房建筑物的防雷系統(tǒng)相連，接地電阻應(yīng)小于4Ω。

(2)光纜和電纜桿路的防雷利用張力線(鋼絞線)多點接地，形成電纜的避雷帶，可避免直擊雷的危害，并可避免沿路電源線碰到鋼絞線引起桿路帶電，危害人身安全。桿路的接地方法是每10根桿埋設(shè)一根接地極，可用1根(根據(jù)土壤電阻率可選擇多根)1．5m長的50mm×50mm×5mm的角鋼作為接地體打入地下，避雷線與支撐鋼絞線用鐵扎頭扎緊成為一體，這樣整個傳輸網(wǎng)絡(luò)多點接地，組成接地網(wǎng)，線路受感應(yīng)雷的機會就相對較小。也可利用人字拉線、四方拉線作接地線，接地極的接地電阻應(yīng)小于4Ω。另外光纜防雷不可忽視的，因為光纜中有抗拉力的鋼絲光纜接續(xù)時，將兩段光纜的鋼絲，分別固定在接續(xù)盒兩端的支架上，自然形成一間隙，任意一段光纜中的鋼絲感應(yīng)了很高的雷電電壓，就會向另一端鋼絲放電，放電過程中產(chǎn)生的巨大火花使接續(xù)盒內(nèi)光纖斷裂，為防止這種現(xiàn)象，在光纜的施工過程中，應(yīng)注意將接續(xù)盒內(nèi)的光纜鋼絲端頭用導(dǎo)線連通，可有效避免光纜遭雷電侵害。

(3)室外有源器件的防雷在有線電視系統(tǒng)中，有源器件受感應(yīng)雷擊是常發(fā)生的事，防范措施可采取:①有源器件安放地址一般選在靠近樓群或可避風(fēng)雨的地方，可避開雷擊的危害。②放大器、光接機、供電器、路由器等有源器件盡可能采用接頭兩端都有防雷器件的，外殼一定要良好接地，接地電阻應(yīng)小于4Ω，它可基本滿足防直擊雷和感應(yīng)雷的要求。千萬不能以為放大器等有源器件的外殼與電纜張力線相連就可以防雷，因為張力線電阻較大，所以必須在有源器件外殼另加接地極。③放大器采用集中供電，既可避免電源感應(yīng)雷的危害，也可減少電纜感應(yīng)雷的影響。④有線電視網(wǎng)絡(luò)中的干線放大器、光接機等高頻器件應(yīng)采用TL型避雷器，防感應(yīng)雷擊起到電壓保護(hù)作用。供電器等電源輸入端采用TDL或DL型避雷器，防感應(yīng)雷擊起過壓保護(hù)作用。

(4)無源器件的防雷常用的無源器件有用戶分支、分配器等，可用鐵箱或用鍍鋅鐵皮做成一個金屬小盒，把無源器件裝在里面，將鐵盒外殼接地，可避風(fēng)雨又可避雷，一舉兩得。

(5)室內(nèi)設(shè)備的防雷機房內(nèi)重要的、精密的設(shè)備以及UPS電源等電源輸入線上加裝浪涌保護(hù)器作為電源末級保護(hù);將所有設(shè)備外殼和連接外圍饋管、饋線、電纜的外導(dǎo)體用銅芯線連接到接地銅排上進(jìn)行防雷保護(hù)。

(6)前端機房統(tǒng)一接地良好的接地系統(tǒng)是前端設(shè)備正常運行的基礎(chǔ)，也是防雷系統(tǒng)發(fā)揮作用的前提條件，同時接地系統(tǒng)對保證機房設(shè)備和人員的安全有十分重要的作用。機房接地一般有防雷接地、交流接地、設(shè)備安全保護(hù)接地、高頻接地等，一般情況下，為防止各系統(tǒng)相互干擾，大多采用獨立接地，遭受雷擊時，各獨立的接地系統(tǒng)因接地電阻的差距存在很大的電位差，進(jìn)而造成機房設(shè)備損壞。因此應(yīng)將機房各接地網(wǎng)連接在一起，使之處于統(tǒng)一地電位［4］。同時應(yīng)在建筑物周圍多點布局接地模塊，接地體根據(jù)土壤情況一般埋于1．5m深處，所有接地體用50mm×5mm的鍍鋅扁鋼焊接連為一體，以保證等電位?；踊靥顣r加粘土和降阻劑，使接地電阻小于4Ω。

3幾點建議

(1)避雷針(塔)的高度必須達(dá)到相應(yīng)的防雷標(biāo)準(zhǔn)，即其保護(hù)半經(jīng)必須覆蓋接收天線和機房，接地點必須采用多點接地，同時接收天線、機架與避雷針(塔)的接地點地表間距也必須達(dá)1m以上，這樣可有效避免某接地點接地不良帶來的雷擊事故。

(2)防雷裝置的接地電阻應(yīng)符合《建筑物防雷接地規(guī)范》與通訊行業(yè)防雷接地標(biāo)準(zhǔn)。

(3)多點接地或混合接地的避雷系統(tǒng)，接地線要求盡量粗、短、直，禁止不必要的彎曲、打圈和迂回，要兼顧到泄放設(shè)備短路電流和泄放雷電流的能力。

(4)注意避雷元器件使用是否正常。為保證避雷系統(tǒng)正常工作，必須每年在雷雨季節(jié)前后或春、秋檢修時定期對其進(jìn)行檢查，重點測試它們的動作電壓和額定電壓下的漏電流，如果測試數(shù)值跟原來產(chǎn)品參數(shù)存在一定范圍的變化，就應(yīng)該立刻將其更換，避免發(fā)生不必要的損失。

(5)鑒于目前有線電視網(wǎng)絡(luò)中雷擊對分支分配器損壞較為嚴(yán)重，建議選用質(zhì)量較好的分支分配器，也可以選用防雷分支分配器，但價格較高，面廣量大，視經(jīng)濟條件而定。

4結(jié)束語

防雷對有線電視系統(tǒng)來說是一個永恒的話題，防雷措施直接關(guān)系到有線電視系統(tǒng)的設(shè)備和人身安全，有線電視網(wǎng)絡(luò)區(qū)域很大、線路很長、設(shè)備很多，只要我們采取科學(xué)、有效、因地制宜的防雷措施，就明顯降低雷害的頻度，提高行業(yè)的綜合效益。

作者：何萬福 單位：甘肅省天祝藏族自治縣毛毛山微波臺