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淺談關于有線電視系統(tǒng)的防雷接地措施

2010-05-25 09:46  機電之家  【  【打印】【我要糾錯】

  每年夏季,由于雷雨較多,氣候異常,是有線電視系統(tǒng)發(fā)生故障的高峰季節(jié)。雷電對有線電視系統(tǒng)的危害十分強烈,所以防雷、避雷與接地問題,就成了有線電視維護人員征服自然,減少災害損失的一個重要課題。下面我將結合本人的工作實踐,就如何做好網絡的防雷措施談一些粗淺體會。

  在介紹雷電的防護措施前我們有必要先了解一下雷電的一些特性。雷云放電稱為雷電,當云中的電荷積累到一定程度時,周圍空氣的絕緣性便被破壞,正負雷云之間或雷云對大地之間就會產生強烈的放電現象。雷擊一般分為三類,即直擊雷、感應雷和雷電侵入波。直擊雷只有雷擊率的10%左右,危害范圍一般較小,可使用避雷針、避雷線和避雷網來防護,而感應雷雖然沒有直接雷那么強烈,但它發(fā)生的概率要比直接雷高得多,而且這種感應雷的過電壓可以通過電源線、天饋線,輸出電纜等傳輸得很遠,使影響范圍擴大,有線電視系統(tǒng)的電子設備受雷擊損環(huán),主要是感應雷造成的。感應雷它所包含的能量并不很大,有一定的規(guī)律可循,是可以通過各種正確有效的避雷措施來防范的。因雷電流的電磁感應作用引起金屬導電體上產生極高電壓而放電,稱之為感應雷。有線電視系統(tǒng)的電子設備即使在其保護范圍之內,仍然可能遭雷擊而受損,大多數都是燒保險絲、電源變壓器。整流元件,三端穩(wěn)壓器,嚴重的還可能損壞集成電路等元件,這些都是感應雷造成的。一般來講,雷電入侵主要通過以下三個途徑:

  1、由電源線路入侵。市電供電設備及線路遭受雷擊時,在220/380伏電源線上出現的雷電過電壓平均可達10000伏,雷電沖擊波沿電源線侵入微電子設備及系統(tǒng),可對系統(tǒng)設備造成毀滅性的打擊。

  2、由各種傳輸網絡入侵。由通信及網絡線路入侵分為兩種情況:

 。1)、當地面突出物遭直擊雷打擊時,強雷電電壓將鄰近土壤擊穿,進而擊穿通信及網絡線路電纜外皮,使高壓侵入網絡系統(tǒng);

 。2)、雷云對地面放電時,在通信及網絡線路上感應出上千伏的過電壓,擊壞與線路相連的網絡系統(tǒng)設備。

  3、地電位反擊電壓通過接地體入侵。雷電擊中避雷針時,在避雷針接地體附近將產生放射狀的電位分布,對靠近它的電子設備接地體產生高壓地電位反擊,入侵電壓可高達數萬伏。

  因此,針對上述雷電的入侵特點,要制定出具體的防雷措施。在現行的各種防雷措施中,最為有效而且使用最廣泛的方法是接地,也就是將雷擊中產生的電荷完全或部分引入地下,以避免雷擊事故發(fā)生。

  由于有線電視傳輸網絡遍布城鄉(xiāng),光纜、電纜線路跨越各種復雜地形,做好防雷工作對保證有線電視安全優(yōu)質播出至關重要,在建網初期,就要按照防雷的技術要求進行調查研究,勘察路由,選擇地線的接地點,測量地線溝的土壤電阻率,調閱歷年的氣象資料,了解雷擊區(qū)的分布等,在掌握有關信息之后,可采用以下幾種接地方法防止雷擊。

  一、前端的防雷措施

  前端是整個有線電視系統(tǒng)的核心,前端包括各種開路天線、衛(wèi)星天線、衛(wèi)星接收機、調制器解調器、光發(fā)光收等設備。萬一這些設備被雷擊損壞,除造成嚴重的經濟損失外,還會造成大范圍的停播,對有線臺的形象造成影響,因此前端的防雷措施至關重要。前端的防雷主要分兩種。

  1、接收天線的防雷;

  2、電源部分的防雷。

  1、接收天線的防雷措施有:

  A、確定好接收天線地理位置,架設天線時既要保證接收信號的質量又要避開雷區(qū);

  B、加入信號防雷器,這種防雷保護器的主要功能是使信號順利通過,而萬一出現雷電造成異常高電壓時,對其內部的放大管立即起作用,阻止雷電對設備造成損壞;

  C、架設避雷針,這是一種普遍而又比較有效的防雷措施,由于接收天線一般架設在樓頂上,很容易將雷電引入前端,特別是衛(wèi)星天線,防雷措施一定要考慮周全,一方面要使接收天線在避雷針的保護區(qū)內,另一方面還要降低避雷針的接地電阻,避雷針要選用直徑較粗的優(yōu)質金屬材料,要深埋地下可靠接地,接地電阻要控制在4Ω以內。

  2、電源部分的防雷措施有:

  A、安裝電源防雷器,當市電因雷擊或其它因素產生高脈沖電壓時,將會損壞電路上的設備,所以在有線電視機房要安裝電源防雷器。它的作用是在最短時間內釋放電路上因感應雷擊而產生的大量脈沖能量到安全地線上,從而保護機房內的前端設備;

  B、做好工作接地,在有線電視系統(tǒng)中,所使用的交流電源一般是由中性線不接地的低電壓供電網提供的,使用這種低壓供電網提供的交流電源的電器設備應采取保護接地措施,即實施工作接地,這種保護接地措施就是把電器設備的金屬外殼,機架等用接地裝置與大地可靠聯接,工作接地確保了機房內工作地電位為零電位,通過工作接地,可以泄掉設備漏電,也可以泄掉各種磨擦產生的靜電。機房內信號輸入、輸出電纜和光纜金屬保護層上帶進的雷電也通過工作接地泄放掉,所以工作接地起到了保護設備和保護工作人員人身安全的作用。

  二、光節(jié)點的防雷措施

  光節(jié)點的防雷也非常重要,因為光接收機一旦被雷電擊壞,不但經濟上受到損失,而且會導致整個節(jié)點的電視信號中斷。光節(jié)點的防雷措施主要是接地及電源的防雷。一般來講,光接收機本身是有防雷器件,但需要良好接地才能真正起作用,將光節(jié)點機箱與接地體連接,光接收機和供電箱的外殼與光節(jié)點機箱連接,并保證所有設備外殼均可靠接地,光節(jié)點的電源防雷要加裝電源防雷器,將市電因感應雷擊而產生的大量脈沖能量釋放到接地體上,從而保護光節(jié)點內的用電設備,起到較好的防雷作用。

  三、電纜網的防雷措施

  電纜網的防雷要從兩個方面考慮:一是通過同軸電纜感應使設備受到雷擊;二是市電受雷擊時,異常高電壓產生的脈沖電流對設備造成損壞。電纜網防止這兩方面雷擊受損壞的措施是:

  1、電纜的架設及供電方式

  有線電視系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網和架空支撐電纜用的鋼絞線應都有良好的接地,在每隔10個桿檔處設接地保護,可用1根(根據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,整個網絡多點接地,組成接地網,線路受感應雷的機會相對較小。同時要科學選擇放大器的供電方式,盡可能采用集中供電方式。雷電最容易從電源線進入電子設備,由于有線電視的電子設備的耐受過電壓的能力比電力設備差得多,因此必須在進戶線上安裝避雷器,電源線在進入電子設備前可繞幾個圈以形成小電感,對50HZ電流沒有什么影響,對阻擋雷電波侵入設備卻有一定作用。在系統(tǒng)接地時,一定注意接地電阻的最小化,接地電阻大防雷效果就差,盡量的減小接地電阻、控制在8Ω以下為最好。

  2、放大器及分支分配器的防雷

  在放大器選用方面盡可能采用接頭兩端都有防雷器件的放大器,每個放大器箱應裝避雷地線,地線接地電阻應小于10Ω,使雷電產生的能量釋放地線上,對放大器起保護作用,使用市電的放大器,還要防止市電引入的感應雷損壞放大器,因此可采取在經常有雷擊的地區(qū)加裝電源防雷器,220V供電的放大器的電源端應有過壓保護裝置,目前市面上的放大器魚龍混雜,為了降低成本,甚至省去了防過壓措施,220V供電的放大器電源端只有過流保護,而無過壓保護,在選用干線器材時,應把防過壓保護作為一個重要的前提條件來考慮。

  有線電視系統(tǒng)的防雷是一項綜合的技術工程,以目前對于雷電現象客觀規(guī)律的認識和防護技術水平而言,采取以上措施可顯著降低雷害的頻度,但不能完全避免其發(fā)生。因此,只要真正將有線電視網絡維護工作做細做實,就一定會降低的雷擊發(fā)生率和危害性,更好地為兩個文明建設服務,同時也提高有線電視行業(yè)的綜合效益。

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