對沿海農(nóng)村雙向電視網(wǎng)雷電防護的探討

趙建志 戴 鵬

(鎮(zhèn)海區(qū)新聞中心,浙江寧波 315200)

對沿海農(nóng)村雙向電視網(wǎng)雷電防護的探討

趙建志 戴 鵬

(鎮(zhèn)海區(qū)新聞中心,浙江寧波 315200)

沿海農(nóng)村地處雷電高發(fā)區(qū)。雷電是一種破壞性極強的自然現(xiàn)象,其對農(nóng)村雙向電視網(wǎng)的危害極大。文章闡述了農(nóng)村雙向電視網(wǎng)安裝有效的防雷系統(tǒng)的重要性,并提出了防雷接地的具體措施。

雙向網(wǎng);避雷線;接地體

近些年來,由于全球氣候變暖,氣候反常導(dǎo)致雷電災(zāi)害增加。雷電是一種自然現(xiàn)象,是指雷云層接近大地時,地面感應(yīng)出相反的電荷。當電荷積聚到一定程度的時候,產(chǎn)生云和云間以及云和大地之間的放電,進而迸發(fā)出光和聲的現(xiàn)象,雷擊時所釋放的能量非常巨大。雷擊主要可以分為兩種,一種是直接雷擊,指低層雷云與大地之間發(fā)生放電,放電經(jīng)過建筑物、各種電器設(shè)備等,這些東西在雷電所引起的強大電流作用下將遭到破壞。直接雷擊的放電時間很短,但泄放電流可達到幾萬、甚至幾十萬安培。另外一種是感應(yīng)雷,指雷電產(chǎn)生的靜電感應(yīng)與雷中電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)在金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓,其電壓高達數(shù)萬伏,這種高壓沖擊波沿著建筑物或?qū)w迅速傳播,如果感應(yīng)到正在聯(lián)機的導(dǎo)線上,就會對電器設(shè)備產(chǎn)生強烈的破壞,甚至危及人身安全,感應(yīng)雷約占雷擊率的90%,危害范圍很廣。

沿海農(nóng)村地處海邊,由于地理位置和氣候因素,每年都有許多次大規(guī)模的雷擊事件發(fā)生,在農(nóng)村雙向網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,線路和設(shè)備大多架空,大量的供電設(shè)備都安裝在戶外,很容易遭受雷電的襲擊,一旦遭遇雷擊,如果沒有穩(wěn)定的防雷系統(tǒng)的保護,雙向電視網(wǎng)絡(luò)就會遭到嚴重破壞,不但帶來經(jīng)濟損失,同時給線路維護人員增加了大量的工作量。因此,農(nóng)村雙向電視網(wǎng)絡(luò)安裝良好的防雷系統(tǒng)就變地十分的必要。

一、雷電的危害

雷電的危害在我們的實際工作中常常遇到,感受也頗為深刻。筆者從事有線電視網(wǎng)絡(luò)外線維修工作多年,經(jīng)歷著有線電視網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,從過去以放大器級聯(lián)作為主干線路傳輸發(fā)展到如今的HFC(光纖、同軸電纜混合網(wǎng))雙向網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷地提升,但雷電問題卻一直困擾著我們每一個線路維護工作者。一直以來,由于我們沒有重視電視網(wǎng)絡(luò)防雷這方面的意識,沒有給系統(tǒng)安裝完善的防雷裝置,特別在設(shè)備采用220v市電直接供電的時候,感應(yīng)雷電經(jīng)常會從電源線直接竄進設(shè)備,輕則燒掉設(shè)備的保險絲,重則設(shè)備的主板直接燒壞報廢,對有線電視網(wǎng)絡(luò)造成嚴重的經(jīng)濟損失。如果設(shè)備由于雷擊碳化,那220v電源便會直接竄進電纜,危及電視觀眾的生命和財產(chǎn),那更是致命的?，F(xiàn)在農(nóng)村電視網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過雙向改造,主干線由光纜代替了以往的大多電纜,電視信號質(zhì)量變地越來越優(yōu)良,同時存在著各種各樣本來可以避免卻又發(fā)生了的雷擊事故,下面針對有線電視網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀,分析如何安裝有效的防雷系統(tǒng),減少雷擊帶來的損害。

二、農(nóng)村雙向網(wǎng)防雷的具體措施

農(nóng)村雙向電視網(wǎng)的傳輸線路可以分為桿線和管線兩種,而在農(nóng)村,線路大多為桿線 (因為立桿比較簡單,花費比較低,各部門線路互相靠掛比較容易),即電桿上架設(shè)電視主干線路傳輸電視信號。在農(nóng)村電視雙向網(wǎng)絡(luò)中,除了少量落地箱用于擺設(shè)光接收機和光分路器以外,考慮安全性等因素,大多數(shù)有源設(shè)備安置于電線桿上的箱子當中,沒有接地。農(nóng)村雙向網(wǎng)改造之后,原有的60v供電放大器都用光接收機覆蓋,各個設(shè)備都采用了220v市電電源直接供給的方式。在這個系統(tǒng)當中,電纜和支撐電纜的鋼絞線、220v供電的設(shè)備都暴露于空氣當中,一到雷雨季節(jié),很容易受到雷擊,將感應(yīng)電壓引入系統(tǒng)設(shè)備當中,使線路和架空設(shè)備受到損傷。

1、主干電纜的接地

在外線施工過程中,我們一般用電線桿來架設(shè)主干線,先架設(shè)好鋼絞線,再用35m/m或者25m/m的掛鉤在鋼絞線上架設(shè)主干電纜 (現(xiàn)在一般用-9電纜,線路損耗低),其中鋼絞線便成為-9電纜的避雷線了。鋼絞終結(jié)開始于引上桿,結(jié)束于終端桿。鋼絞線架設(shè)后,用壓板壓緊于包箍后,兩頭鋼絞終結(jié)處桿子必須板線于地錨塊,以防電桿傾斜。在主桿線中,我們可以每隔幾根電線桿接一根用于避雷的鋼絞線,鋼絞線可以先扎在三角鐵上然后緊扣于電桿包箍,避雷鋼絞線沿水泥桿延伸至地面,鋼絞線往地面的同時用粗鉛絲分斷捆綁在電線桿上以便外觀整齊。接地體一般用抗腐蝕處理后的鍍鋅角鋼、扁鋼及其焊接體,也可以用鍍銅鋼棒或紫銅,但是缺點為投資大。有些山區(qū),山腳,沙石地等土壤硬度比較高,電阻比較高,可采用石墨電極材料做成的接地體,它具有良好的穩(wěn)定性、抗腐蝕性、導(dǎo)電性、抗老化性、吸濕性和包濕性。防雷接地作為一項重要的安全保護措施,國標有嚴格的規(guī)定,一般接地體的電阻必須小于4歐姆,可以用ZC-8型測試儀測量。

2、雙向網(wǎng)野外器材的接地

農(nóng)村雙向網(wǎng)改造之后,通過戶外光分路器均分光信號(一般為1550nm光信號,損耗為0.2db/KM)到各個點,減少了大多放大器數(shù)量,除了少量無法接通220v市電電源的地方和其他無必要雙向網(wǎng)轉(zhuǎn)換的少數(shù)地區(qū)還保留60v集中供點放大器。除了鋼絞線接地外,野外器材也必須獨立安裝避雷接地線,而且引線用銅芯電纜最為適宜,因為銅芯電纜電阻比較低,能加快雷擊電流放電。有些野外放大器和光接收機直接承掛于鋼絞線上,器材的外殼 (目前大多都用鋁殼)必須接上單獨的接地線,有些設(shè)備離電桿兩頭拉線較遠,一旦遭受雷擊,電流是來不及通過拉線進地泄放的。在農(nóng)村雙向網(wǎng)中,現(xiàn)有的設(shè)備大多采用金屬箱安裝器材 (光接受機和放大器),設(shè)備采用220v電源供電,我們一般可以采用防雷模塊和箱子接地的同步方式進行避雷,在設(shè)備供電前增加一個防雷模塊并將箱子接地防雷。

在留有的少量放大器當中,農(nóng)村雙向網(wǎng)系統(tǒng)盡量采用60v集中供電,以保證網(wǎng)絡(luò)的獨立性,這樣減少雷電直接竄入網(wǎng)絡(luò)的可能。

3、光纜線路的防雷

農(nóng)村雙向網(wǎng)絡(luò)當中,由于減少了放大器數(shù)量,光纜到各個光點,增放了很多光纜。光纜的主要材料是石英,最外面是防水防腐蝕的外包層,一般是聚合材料,第二層是鋁皮,鋁片皮面有鋼絲、填充物和光纖束管,其中的鋼絲是為增加光纜拉力而存留的。在雙向網(wǎng)熔接當中,光纜線路較長,需要中間破頭,將光纜進行打包或者終端。在這個過程當中,需把打包的光纜當中的鋼絲固定在接頭盒的支架上,幾段鋼絲之間自然形成了一間隙。當其中一段光纜的鋼絲感應(yīng)雷電高壓后,由于鋼絲尖端電荷密集,電荷密集的地方導(dǎo)體外電場強度大,單位距離上的電壓強度就大,空氣容易擊穿放電,所以鋼絲之間的間隙便形成了尖端放電,產(chǎn)生的火花可以損傷接頭里面的光纖。在雙向網(wǎng)絡(luò)改造過程當中,為防止這種現(xiàn)象出現(xiàn),我們在做完光纖熔接工作后,還要把接頭盒內(nèi)光纜鋼絲的端頭用導(dǎo)線連接在一起,然后再用導(dǎo)線將其與支承光纜的鋼絞線連接在一起,經(jīng)過這樣最簡單的處理后,即可有效的防止光纜遭受雷擊的破壞。

4、電視終端的防雷

在農(nóng)村雙向網(wǎng)改造后,電視網(wǎng)絡(luò)升級,用戶可以直接通過stp(set-top box)進行電視點播,以往的普通型機頂盒都置換成高清的互動形機頂盒,豐富的娛樂信息跟好看的節(jié)目隨時隨地的可以得到查詢跟收看,但是如何做到電視終端的防雷成為用戶自己最關(guān)心的保護措施。

電視機點播有線電視機頂盒,需要兩種信號,一種是電視信號,通過面板終端進入機頂盒,還有一種是電源線路,用戶機頂盒根本電視機工作都需要220v的市電。要有效放雷,就要在這兩種線路上防止雷擊電波的侵入,一般措施是主要在線路上安裝相應(yīng)的防雷電波侵入裝置,也有是我們說的防雷模塊,并有效接地,但是目前位置最有效的方法還是在雷雨天氣斷開電視信號線和工作電源。

三、結(jié)束語

農(nóng)村雙向網(wǎng)是有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的提升,是群眾對電視信號質(zhì)量的品位提升,也是黨與政府對老百姓的民生服務(wù)。在雙向網(wǎng)改造過程中投入了大量的人力、智力和高價值的設(shè)備,如果由于雷擊造成設(shè)備和線路的損害,那是得不償失的。把雷擊引入大地,既可防止這些損害的形成,又可屏蔽雜波信號對主信號的影響,加強電視信號質(zhì)量。因此,農(nóng)村雙向網(wǎng)防雷系統(tǒng)的正確安裝,不但可以增長雙向網(wǎng)線路和雙向網(wǎng)設(shè)備的壽命,而且也保證電視的安全播出,減少了外線維護工作人員維修負擔(dān)。

[1]盧炳瑞.防雷電安全技術(shù) (四) [M].北京:中國言實出版社,2004.

[2]周志敏,周紀海,紀愛華.電子信息系統(tǒng)防雷接地技術(shù) [M].北京:人民郵電出版社,2004.

[3]王芝.《淺述農(nóng)村有線電視防雷問題》.編號:1007 -7731(2008)16-142-02.

TN948.507

A

1008-7508(2012)05-0119-02

2012-03-21

趙建志 (1983～),浙江寧波人,鎮(zhèn)海區(qū)新聞中心技術(shù)員/助理工程師,有線數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)/數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)維護。戴鵬 (1984～),浙江寧波人,鎮(zhèn)海區(qū)新聞中心技術(shù)員/助理工程師,有線電視光纜傳輸/數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)維護。