有线电视系统防雷措施

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0引言

在有线电视系统中，防雷是一项十分重要的工作，也是有线电视工作者长期研究的课题。有线电视系统一旦遭到雷击，没有良好的防雷措施就会遭到严重破坏，造成信号停播，因此必须采取适当的保护措施，以避免过电压及其所产生的过电流对传输设备和人员造成的危害，笔者结合十多年的工作经验，就如何做好有线电视系统的防雷措施谈几点看法。

1雷电对有线电视系统的危害

雷电是一种自然现象，它曾给人类社会造成了不少危害，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏有线电视系统设备的罪魁祸首。根据大量雷击事例分析，雷电对有线电视系统设备有两种危害形式，即“直击雷”和“感应雷”。直击雷是带电云层对地面突出物的直接放电，其特点是所含能量大，破坏也大，放电时间为50～100μs，但危害范围一般较小，可使用避雷针、避雷线和避雷网来规避。感应雷是雷电流在金属体上由电磁感应产生高压而放电，实践证明，损害有线电视传输系统概率较高的是感应雷击，其危害的途径可分为两类，即电网感应雷和传输电缆感应雷。电网感应雷是通过电网对有线电视传输系统中的有源器件造成损坏，如独立供电的放大器、集中供电的供电器等;电缆感应雷是通过传输电缆对与之相连的元器件造成损害，一般感应电压较电网感应电压低，在有线电视传输线路上可达40～60kV。感应雷占雷击率达90%以上，危害范围甚广，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。

2有线电视网络的防雷措施

针对雷电危害的特点，防雷措施如下。

(1)接收天线的防雷有线电视系统的前端大都在高层建筑物上，卫星接收天线也大都建在机房楼顶上或高山台站，应把所有的接收天线的接地焊在一起，接收天线的竖杆架上应装设避雷针，避雷针的高度应能满足对天线设施的保护，避雷针高于天线顶端的长度应大于天线的最大尺寸，避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3m，并与机房建筑物的防雷系统相连，接地电阻应小于4Ω。

(2)光缆和电缆杆路的防雷利用张力线(钢绞线)多点接地，形成电缆的避雷带，可避免直击雷的危害，并可避免沿路电源线碰到钢绞线引起杆路带电，危害人身安全。杆路的接地方法是每10根杆埋设一根接地极，可用1根(根据土壤电阻率可选择多根)1．5m长的50mm×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，这样整个传输网络多点接地，组成接地网，线路受感应雷的机会就相对较小。也可利用人字拉线、四方拉线作接地线，接地极的接地电阻应小于4Ω。另外光缆防雷不可忽视的，因为光缆中有抗拉力的钢丝光缆接续时，将两段光缆的钢丝，分别固定在接续盒两端的支架上，自然形成一间隙，任意一段光缆中的钢丝感应了很高的雷电电压，就会向另一端钢丝放电，放电过程中产生的巨大火花使接续盒内光纤断裂，为防止这种现象，在光缆的施工过程中，应注意将接续盒内的光缆钢丝端头用导线连通，可有效避免光缆遭雷电侵害。

(3)室外有源器件的防雷在有线电视系统中，有源器件受感应雷击是常发生的事，防范措施可采取:①有源器件安放地址一般选在靠近楼群或可避风雨的地方，可避开雷击的危害。②放大器、光接机、供电器、路由器等有源器件尽可能采用接头两端都有防雷器件的，外壳一定要良好接地，接地电阻应小于4Ω，它可基本满足防直击雷和感应雷的要求。千万不能以为放大器等有源器件的外壳与电缆张力线相连就可以防雷，因为张力线电阻较大，所以必须在有源器件外壳另加接地极。③放大器采用集中供电，既可避免电源感应雷的危害，也可减少电缆感应雷的影响。④有线电视网络中的干线放大器、光接机等高频器件应采用TL型避雷器，防感应雷击起到电压保护作用。供电器等电源输入端采用TDL或DL型避雷器，防感应雷击起过压保护作用。

(4)无源器件的防雷常用的无源器件有用户分支、分配器等，可用铁箱或用镀锌铁皮做成一个金属小盒，把无源器件装在里面，将铁盒外壳接地，可避风雨又可避雷，一举两得。

(5)室内设备的防雷机房内重要的、精密的设备以及UPS电源等电源输入线上加装浪涌保护器作为电源末级保护;将所有设备外壳和连接外围馈管、馈线、电缆的外导体用铜芯线连接到接地铜排上进行防雷保护。

(6)前端机房统一接地良好的接地系统是前端设备正常运行的基础，也是防雷系统发挥作用的前提条件，同时接地系统对保证机房设备和人员的安全有十分重要的作用。机房接地一般有防雷接地、交流接地、设备安全保护接地、高频接地等，一般情况下，为防止各系统相互干扰，大多采用独立接地，遭受雷击时，各独立的接地系统因接地电阻的差距存在很大的电位差，进而造成机房设备损坏。因此应将机房各接地网连接在一起，使之处于统一地电位［4］。同时应在建筑物周围多点布局接地模块，接地体根据土壤情况一般埋于1．5m深处，所有接地体用50mm×5mm的镀锌扁钢焊接连为一体，以保证等电位。基坑回填时加粘土和降阻剂，使接地电阻小于4Ω。

3几点建议

(1)避雷针(塔)的高度必须达到相应的防雷标准，即其保护半经必须覆盖接收天线和机房，接地点必须采用多点接地，同时接收天线、机架与避雷针(塔)的接地点地表间距也必须达1m以上，这样可有效避免某接地点接地不良带来的雷击事故。

(2)防雷装置的接地电阻应符合《建筑物防雷接地规范》与通讯行业防雷接地标准。

(3)多点接地或混合接地的避雷系统，接地线要求尽量粗、短、直，禁止不必要的弯曲、打圈和迂回，要兼顾到泄放设备短路电流和泄放雷电流的能力。

(4)注意避雷元器件使用是否正常。为保证避雷系统正常工作，必须每年在雷雨季节前后或春、秋检修时定期对其进行检查，重点测试它们的动作电压和额定电压下的漏电流，如果测试数值跟原来产品参数存在一定范围的变化，就应该立刻将其更换，避免发生不必要的损失。

(5)鉴于目前有线电视网络中雷击对分支分配器损坏较为严重，建议选用质量较好的分支分配器，也可以选用防雷分支分配器，但价格较高，面广量大，视经济条件而定。

4结束语

防雷对有线电视系统来说是一个永恒的话题，防雷措施直接关系到有线电视系统的设备和人身安全，有线电视网络区域很大、线路很长、设备很多，只要我们采取科学、有效、因地制宜的防雷措施，就明显降低雷害的频度，提高行业的综合效益。

作者：何万福 单位：甘肃省天祝藏族自治县毛毛山微波台