有线电视网络系统防雷解决方案

杨炎晓

有线电视网络系统防雷解决方案

      
　　每年夏季，由于雷雨较多，是有线电视系统发生故障的高峰季节。雷电对有线电视系统的危害十分巨大，所以防雷、避雷与接地问题，就成了有线电视网络维护人员征服自然、减少灾害损失的一个重要课题。下面我结合自己的工作实践，谈谈有线电视网络如何防雷的问题。

　　在介绍雷电的防护措施前我们有必要先了解一下雷电的一些特性。雷云放电称为雷电，当云中的电荷积累到一定程度时，周围空气的绝缘性便被破坏，正负雷云之间或雷云对大地之间就会产生强烈的放电现象。雷击一般分为三类，即直击雷、感应雷和雷电侵入波。直击雷只有雷击率的１０％左右，危害范围一般较小，可使用避雷针、避雷线和避雷网来防护，而感应雷虽然没有直击雷那么强烈，但它发生的概率要比直击雷高得多，而且这种感应雷的过电压可以通过电源线、天馈线、输出电缆等传输得很远，使影响范围扩大，有线电视系统的电子设备受雷击损坏，主要是感应雷造成的。因雷电流的电磁感应作用引起金属导电体上产生极高电压而放电，称之为感应雷。感应雷它所包含的能量并不很大，有一定的规律可循，是可以通过各种正确有效的避雷措施来防范的。有线电视系统的电子设备即使在其保护范围之内，仍然可能遭雷击而受损，大多数都是烧保险丝、电源变压器、三端稳压器，严重的还可能损坏集成电路等元件，这些都是感应雷造成的。一般来讲，雷电入侵主要通过三个途径：

　　１．由电源线路入侵 市电供电设备及线路遭受雷击时，在２２０／３８０Ｖ电源线上出现的雷电过电压平均可达１００００Ｖ，雷电冲击波沿电源线侵入微电子设备及系统，可对系统设备造成毁灭性的打击。

　　２．由各种传输网络入侵 由通信及网络线路入侵分为两种情况：当地面突出物遭直击雷打击时，强雷电电压将邻近土壤击穿，进而击穿通信及网络线路电缆外皮，使高压侵入网络系统；雷云对地面放电时，在通信及网络线路上感应出上千伏的过电压，击坏与线路相连的网络系统设备。

　　３．地电位反击电压通过接地体入侵 雷电击中避雷针时，在避雷针接地体附近将产生放射状的电位分布，对靠近它的电子设备接地体产生高压地电位反击，入侵电压可高达数万伏。

　　因此，针对上述雷电的入侵特点，要制订出具体的防雷措施。在现行的各种防雷措施中，最为有效而且使用最广泛的方法是接地，也就是将雷击中产生的电荷完全或部分引入地下，以避免雷击事故发生。

　　由于有线电视传输网络遍布城乡，光缆、电缆线路跨越各种复杂地形，做好防雷工作对保证有线电视安全优质播出至关重要，在建网初期，就要按照防雷的技术要求进行调查研究，勘察路况，选择地线的接地点，测量地线沟的土壤电阻率，调阅历年的气象资料，了解雷击区的分布等，在掌握有关信息之后，可采用以下几种接地方法防止雷击。

　　一、 前端的防雷措施

　　前端是整个有线电视系统的核心，前端包括各种开路天线、卫星天线、卫星接收机、调制器解调器、光发光收等设备。万一这些设备被雷击损坏，除造成严重的经济损失外，还会造成大范围的有线电视停播，因此前端的防雷措施至关重要。前端的防雷主要分两种：

　　１．接收天线的防雷措施 确定好接收天线地理位置，架设天线时既要保证接收信号的质量又要避开雷区；加入信号防雷器，这种防雷保护器的主要功能是使信号顺利通过，而万一出现雷电造成异常高电压时，对其内部的放大管立即起作用，阻止雷电对设备造成损坏；架设避雷针，这是一种普遍而又比较有效的防雷措施，由于接收天线一般架设在楼顶上，很容易将雷电引入前端，特别是卫星天线，防雷措施一定要考虑周全，一方面要使接收天线在避雷针的保护区内，另一方面还要降低避雷针的接地电阻，避雷针要选用直径较粗的优质金属材料，要深埋地下可靠接地，接地电阻要控制在４Ω以内。

　　２．电源部分的防雷措施 安装电源防雷器，当市电因雷击或其他因素产生高脉冲电压时，将会损坏电路上的设备，所以在有线电视机房要安装电源防雷器。它的作用是在最短时间内释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到安全地线上，从而保护机房内的前端设备；做好工作接地，在有线电视系统中，所使用的交流电源一般是由中性线不接地的低电压供电网提供的，使用这种低压供电网提供的交流电源的电器设备应采取保护接地措施，即实施工作接地，这种保护接地措施就是把电器设备的金属外壳，机架等用接地装置与大地可靠连接，工作接地确保了机房内工作地电位为零电位，通过工作接地，可以泄掉设备漏电，也可以泄掉各种磨擦产生的静电。机房内信号输入、输出电缆和光缆金属保护层上带进的雷电也通过工作接地泄放掉，所以工作接地起到了保护设备和保护工作人员人身安全的作用。

　　二、 光节点的防雷措施

　　光节点的防雷也非常重要，因为光接收机一旦被雷电击坏，不但经济上受到损失，而且会导致整个节点的电视信号中断。光节点的防雷措施主要是接地及电源的防雷。一般来讲，光接收机本身是有防雷器件，但需要良好接地才能真正起作用，将光节点机箱与接地体连接，光接收机和供电箱的外壳与光节点机箱连接，并保证所有设备外壳均可靠接地，光节点的电源防雷要加装电源防雷器，将市电因感应雷击而产生的大量脉冲能量释放到接地体上，从而保护光节点内的用电设备，起到较好的防雷作用。

　　三、电缆网的防雷措施

　　电缆网的防雷要从两个方面考虑：一是通过同轴电缆感应使设备受到雷击；二是市电受雷击时，异常高电压产生的脉冲电流对设备造成损坏。电缆网防止这两方面雷击受损坏的措施是：

　　１．电缆的架设及供电方式

　　有线电视系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的钢绞线应都有良好的接地，在每隔１０个杆档处设接地保护，可用１根（根据土壤电阻率可选择多根）１．５ｍ长的５０ ｍｍ×５０ｍｍ×５ｍｍ的角钢作为接地体打入地下，避雷线与支撑钢绞线用铁扎头扎紧成为一体。这样，整个网络多点接地，组成接地网，线路受感应雷的机会相对较小。同时要科学选择放大器的供电方式，尽可能采用集中供电方式。雷电最容易从电源线进入电子设备，由于有线电视的电子设备的耐受过电压的能力比电力设备差得多，因此必须在进户线上安装避雷器，电源线在进入电子设备前可绕几个圈以形成小电感，对５０Ｈｚ电流没有什么影响，对阻挡雷电波侵入设备却有一定作用。在系统接地时，一定注意接地电阻的最小化，接地电阻大防雷效果就差，尽量的减小接地电阻、控制在８Ω以下为最好。

　　２．放大器及分支分配器的防雷

　　在放大器选用方面尽可能采用接头两端都有防雷器件的放大器，每个放大器箱应装避雷地线，地线接地电阻应小于１０Ω，使雷电产生的能量释放地线上，对放大器起保护作用，使用市电的放大器，还要防止市电引入的感应雷损坏放大器，因此可采取在经常有雷击的地区加装电源防雷器，２２０Ｖ供电的放大器的电源端应有过压保护装置，目前市面上的放大器鱼龙混杂，为了降低成本，甚至省去了防过压措施， ２２０Ｖ供电的放大器电源端只有过流保护，而无过压保护，在选用干线器材时，应把防过压保护作为一个重要的前提条件来考虑。

　　有线电视系统的防雷是一项综合的技术工程，以目前对于雷电现象客观规律的认识和防护技术水平而言，采取以上措施可显著降低雷害的频率。


有线电视感应雷防护示意图：

--------------------------------------------------转自创新防雷网

小民

居然没有人回复~~~
谢谢楼主~~~~