探索有线电视避雷对策

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本文作者：张凤鸣 单位：太原铁路有线电视台

雷电入侵有线电视网络的途径

通过供电220/380V电源线路入侵进入播出机房的220V和380V两路电源线路遭遇雷击时，电源线上出现的雷电压瞬间可达万伏，冲击波沿电源线侵入微电子设备及系统，导致毁灭性的烧毁。经传输信号的线缆入侵雷云放电，在通信线路上感应过电压直接损坏与其相连的通信设备；雷电直击地面突出物时，产生上千伏的强雷电过电压将邻近土壤击穿，穿过同轴电缆外皮，侵入传输网络，击坏与线路相连的电子设备。雷电击中接地体产生的地电位反击电压入侵雷电击到建筑物避雷针接地体附近将产生放射状的电位分布，这种地电位反击电压可高达数万伏，严重损坏连接它的电子设备。

有线电视传输网络防雷

防雷，就是防止因雷击而造成损害，将雷电流迅速导入大地的途径就是防雷接地。防雷避免了感应和直接雷电高压对设备的损害，接地防止了积压的电流对设备和人员的危害。合理地加装电源避雷器，信号和天线避雷器，最大限度地释放雷电感应的能量，才能有效保护有线设备，因此，有线电视网络设计防雷是关键。

卫星接收天线的防雷太原铁路有线电视台原有10米、7米、5米卫星接收天线各一组，用来接收亚洲卫星电视节目，安装于主楼五楼顶部；有1组3米卫星接收天线，安装于侧楼三层顶部。安装天线时首先选择避开雷区和电磁波干扰，在天线底座用较粗的金属材料，单独做了接地引下线直接引入大楼外深埋地下的避雷地桩形成的矩阵接地网；另将引入机房馈线部分的外导体与避雷地线牢固地熔接在一起并用防水胶带做处理，有效地避免感应雷发生的感应电流击坏卫星天线接收高频头。

机房内设备防雷播出机房是有线电视传输系统的核心，设备较多，卫星接收机、调制解调器、调制器、光发射机、硬盘播出系统等一旦遭受雷击，会发生信号断磁、播出中断等重大事故。把楼外接地矩阵网，作为机房所有地线的最终接地点，设备前端安装合适的避雷器，使设备线路与大地成等电位，把雷电流阻拦在外或安全泄放入地，确保设备和室内人员的安全。（1）出入馈线防雷：对进入播出机房设备所有的输入输出电缆的屏蔽层、金属管道等逐一接地，把所有馈线的外导体作接地处理后，雷电流（电压）在馈线进入机房前消失了。普通电缆的外金属保护层在顶端及机房入口处就近接地，光缆的加强芯在进入机房前相应作接地处理。（2）供电电源防雷：播出机房单独设立电源室，采用UPS不间断电源给设备供电，在UPS电源前端安装电源防雷器，限制电源线路上的过电压。让感应雷击产生的大量脉冲能量在最短时间内释放到安全地线上，避免高脉冲电压损坏电路上的设备。在设备末端加防浪涌插座。在配电柜内，加三相B级电源防雷器，并选用质量较好的空气开关,有效泄放电源线路上大部分的雷电流。进入播出机房电源线都采用电力电缆，电缆的金属外护套两端先做接地防雷，进入分配柜时要将三相四线变为三相五线，也就是增加一条专用接地线，并把UPS主机和电池箱金属外壳及机架引入接地装置与大地可靠连接，有效泄掉设备漏电和磨擦产生的静电。（3）设备和机柜防雷接地：有线电视播出机房安装防静电地板，在防静电地板下敷设铜带防静电接地泄漏网。由室外接地点矩阵网引入10mm2接地地线到机房内，与地板金属托架相连。机房所有设备使用专用螺丝牢牢固定在机柜，这样使设备外壳与所在机柜良好接触，各机柜外壳分别单独引线与机房铜带防静电接地泄漏网中铜带连接，监控电视墙单独引线接地，均不能与UPS电源等电源设备串联接地，零线地线不共用；播出机房做到强弱电分开；交流接地、直流接地、防雷接地分别用不同引线接至大楼的地面等电位接地端子上，然后再引入地下接地矩阵网，这样做避免了地地位差对图象信号形成干扰。保证网络系统内传输信号的质量。

传输网电缆、光缆防雷有线电视网络传输采用同轴电缆，感应雷可能会通过同轴电缆进入机房损坏设备；供电线路受雷击时，瞬间高压产生的脉冲电流也会直接损坏设备。（1）电缆防雷。1993年至2000年，太原铁路有线电视台有线电视传输网络主要由同轴电缆、干线放大器、片区放大器、分支分配器构成。防雷方面，架设的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的钢绞线应都做良好的接地，在架空线路上，凡是杆路走向发生拐弯处都加装避雷针；选用两端装有避雷装置的放大器，采用集中供电方式给干线放大器供电，片区分支放大器采取就近供电，每一干线放大器和片区放大器处都做有接地线引入地下，供电线路单独做避雷接地线入地，以此来释放雷电产生的能量，有效避免感应雷的危害，大大减少了雷雨季节信号中断故障发生率。（2）光发射与光接收机的防雷措施。随着有线电视数字化的发展，2000年太原铁路有线电视网全部改用光缆传输信号，不再使用干线放大器，干线防雷重点是片区光接收机。我们在每个光接收机位置设立专用地线，将光接收机箱、光接收机外壳可靠连接一并入地，在为光接收机供电的电源线路上同样做相应接地处理，让雷击产生的脉冲能量直接释放到接地体上，有效地保护了光接收机，防止雷击烧毁光接收机带来的经济损失和信号中断事故。

有线电视分配网络终端防雷太原铁路有线电视台网内用户片区多，信号覆盖广，有线用户达4万左右。各片区建筑物结构不同，楼房不太集中的地方，分配线路绕线多，进入用户家的线路比较长，为了防止低压线落在传输网络上对人的伤害，入用户楼的传输电缆都穿金属管，到达用户端电缆外皮、钢管牢牢压环，良好接地，充分防雷，保证了用户安全，网络线路出现故障时维修也比较安全。

结语

有线电视网络是电视传媒的大动脉，是将有线信号安全传输到千家万户的纽带，网络防雷是有线电视网内设备安全运行的保障，也是有线电视维护人员征服自然、减少灾害损失的技术工程。太原铁路有线电视台采取上述防雷措施后，做到了雷电过电压泄放、等地位防护，大大降低雷击危害的频率，减少了网络维修成本，有效地提高了有线电视综合效益。但是，近年来机房设备越来越多，干扰信号的因素也逐渐增多，防雷措施仍然是我们继续探讨的课题。