有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的防雷措施

范光鵬

【摘要】本文通過對大自然雷電的形成，雷電的種類及直接雷與感應(yīng)雷對有線廣播電視系統(tǒng)造成的危害程度的分析，得出了雷擊對廣播電視系統(tǒng)造成損害的百分之九十以上是屬于感應(yīng)雷的結(jié)論。作者詳細闡述了對有線廣播電視前端系統(tǒng)、有線廣播電視傳輸干線系統(tǒng)和有線廣播電視用分配系統(tǒng)三個部分的防雷所采取的不同方法，特別是采取了光纜加固鋼絲，線路鋼絞線的良好接地與220v供電設(shè)備的電源安裝漏電過載保護器相結(jié)合的方法，是一種行之有效的避雷方法。實踐證明也是切實可行的。它的應(yīng)用對我地有線廣播電視防雷減災(zāi)工作具有很大的促進作用，同時對減少機器設(shè)備的雷擊損失，節(jié)約維修經(jīng)費開支，減輕一線維修人員的勞動強度，確保廣播電視正常安全播出，將發(fā)揮重要作用。

【關(guān)鍵詞】廣播電視傳輸系統(tǒng);防雷措施

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(zāi)害損失的一個重要課題。下面我將結(jié)合本人的工作實踐就如何做好網(wǎng)絡(luò)的防雷措施談一些粗淺體會。

一、雷電的形成及雷擊對廣播電視的損害

雷電是一種大氣中的放電現(xiàn)象，產(chǎn)生于積雨云層，積雨云在形成過程中，某些云團帶正電荷，某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應(yīng)，使地面或建筑物表面產(chǎn)生異性電荷，當(dāng)電荷積聚到一定程度時，不同電荷云團之間，或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣（一般為25-30kv/cm）開始游離放電。隨著云對地放電逐漸發(fā)展，當(dāng)?shù)竭_地面時如建筑物、高低壓輸電線等），便會產(chǎn)生由地面向云團的逆導(dǎo)主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會出現(xiàn)很大的電流（一般為幾十千安至幾百千安）并隨之發(fā)生強烈的閃電和巨響。所以雷電是一種自然現(xiàn)象，每年它給人類的破壞性是巨大的，雷擊對人民群眾的生命財產(chǎn)造成極其嚴重的威脅。雷電災(zāi)害是聯(lián)合國公布的10種最嚴重的自然災(zāi)害之一。

我國每年因雷擊造成人員傷亡達4000人之多，財產(chǎn)損失約為50-100億元。雷擊對有線廣播電視系統(tǒng)設(shè)備帶來的破壞性災(zāi)難也是非常嚴重的。隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展，集成電路對電壓和電流脈沖的敏感程度越來越高，除直接雷擊影響外，雷電引起的過電壓和過電流沖擊波造成電子設(shè)備損壞和工作中斷時有發(fā)生，會使播出傳送系統(tǒng)中的元件及電子模塊燒毀，危害播出安全。

筆者在從事廣播電視工作多年，感受到在雷電災(zāi)害多發(fā)地區(qū)，90%以上的播出傳輸故障是雷擊造成的。雷電引起的危害在廣播電視方面表現(xiàn)十分突出，尤其是對感應(yīng)雷擊的防護，已經(jīng)成為廣播電視技術(shù)部門關(guān)注和防范的重點。我地每年5—10月為雷雨季節(jié)，前后長達6個月以上全縣共有12個有線廣播電視傳輸機房，光纜電纜傳輸干線長達1200多公里，每年被雷擊造成的直接經(jīng)濟損失100多萬元。城區(qū)和各鎮(zhèn)鄉(xiāng)（街道）廣電站維修人員，每到雷雨季節(jié)，經(jīng)常不分白天和黑夜，加班加點突擊搶修被雷擊的有線電視、數(shù)字電視。為盡快修復(fù)被雷擊的廣播電視不顧勞累而拼搏。每年有線廣播電視雷擊故障搶修占整個故障維修的百分之八、九十之多，牽制了我市廣播電視維修人員大量的精力和物力。因此，有線廣播電視系統(tǒng)如何做好防雷減災(zāi)工作，把雷擊造成的損失降低到最低限度，是擺在我們廣電工作者面前的重要課題。雷電通常有兩種：直接雷和感應(yīng)雷。直接雷只占整個雷擊的10%左右，危害一般較小，可使用避雷針、避雷線和避雷網(wǎng)來防避。有線電視衛(wèi)星接收如拋物面天線，雖然安裝避雷針后，即使在其保護范圍內(nèi)，仍然可能遭到雷擊而使高頻頭、衛(wèi)星接收機等設(shè)備燒壞。燒壞部位大多在電源保險絲、變壓器、整流元件。這說明雷擊不是從天線直接引入的，而是從電源線引入?？梢姳芾揍橂m然保護了建筑物和衛(wèi)星接收無線的安全，卻保護不了置于機房內(nèi)的有線電視設(shè)備，這最主要是由感應(yīng)雷造成的，通過對所有雷擊設(shè)備損害部位分析證明，危害最大的是“感應(yīng)雷”占整個雷擊率的90%左右，其危害范圍廣，雷擊程度重，對機房前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、用戶分配系統(tǒng)，有線電視、數(shù)字電設(shè)設(shè)備均遭受破壞性損害。

二、前端機房設(shè)備的避雷接地辦法

前端是整個有線電視系統(tǒng)的核心，雷擊發(fā)生在前端機房附近，會在機房內(nèi)的金屬機箱和外殼上感應(yīng)出高壓電，危及設(shè)備和人身安全，前端設(shè)備的電源漏電也會危及人員安全。因此，對機房內(nèi)的所有設(shè)備金屬外殼、輸入輸出電纜屏蔽層、光纜加固鋼絲和屏蔽層接地，設(shè)備外殼接地與交流供電系統(tǒng)的接地在總接地處把它連接起來。機房接地線的埋設(shè)：接地極采用φ50mm鍍鋅鋼管，長度為1.5m，地上部分留80cm，上端打φ10mm的圓孔2個，埋入地下端削成30°角斜面，在深0.6-0.8m的地線溝內(nèi)，第二個樁長度為0.70m埋入地下端削成30°角斜面，便于打樁，每1.0m處打一個樁，上面留20cm，便于焊接，地線埋設(shè)長度一般為20-25米，具體根據(jù)土質(zhì)而定，凝土可以短一點，如少質(zhì)土需延長，每個樁上面用5×2mm鍍鋅扁鐵焊接后連成一體，焊接時整個鋼管周圍都要焊接嚴密，以增加扁鐵與鋼管的接觸面。為了減小接地電阻，可在整條在溝內(nèi)先填埋40-50公斤中性降阻劑（如食鹽、鐵屑等長效化學(xué)降阻劑）。對整條溝先填埋20cm厚的細土并夯實，用地阻搖表檢測接地電阻，是否達到規(guī)定值，如未達到，延長接地線長度，直至接地電阻達到規(guī)定指標(biāo)，然后回填夯實，填平整條溝。地線埋好后把前端機房所有設(shè)備金屬外殼，包括ups機箱外殼接地線連在一起，引至避雷接地極上端處，用3孔夾板固定連接。

三、光纜傳輸和用戶分配系統(tǒng)的防雷措施

從光纜傳輸和用戶分配系統(tǒng)每年所造成的設(shè)備雷擊情況看，90%以上是從設(shè)備電源線上竄入高壓電流，擊壞光接收機和放大器。擊壞光接收機、放大器、設(shè)備電源部分的保險絲，變壓器和整流元件，嚴重時擊壞光接收機、放大器放大模塊或造成整個放大器或光收機報廢。針對上述情況，采取了以下措施。

1.做好光纜防雷

因為光纜在制造過程中，為了增加其抗拉強度，在光纜中增加了兩根鋼絲。在光纜接頭包施工操作時，我們一般只注意光纜熔接，而忽視了光纜的防雷。通常將兩端光纜鋼絲，分別固定在接頭包兩端支架上，自然形成了間隙。這樣當(dāng)任意一段光纜中感應(yīng)很高的雷擊電壓時，就會向另一端鋼絲放電，放電過程中產(chǎn)生巨大火花，使接頭包內(nèi)光纖斷裂損壞，為防止這種現(xiàn)象。在光纜熔接時，先把接頭包內(nèi)的光纜鋼絲兩端用導(dǎo)線連通，再與吊掛光纜的鋼絞線連通。有效避免光纜遭受雷電侵害。

2.隨著當(dāng)?shù)氐蛪弘娋W(wǎng)的改造，低壓電網(wǎng)越來越規(guī)范

有線電視的網(wǎng)絡(luò)隨著“光進銅退”光接點也越來越接近用戶，線路放大器逐步減少。我們根據(jù)這些條件，將有源設(shè)備的取電點推到了用戶表箱的漏保后，這樣就增加了取電的安全性。對于一些未能改造的電網(wǎng)，則根據(jù)情況我們自己加裝漏保和電源防雷器。

3.光節(jié)點處加裝地線

因我們地區(qū)光纜的改造使得電纜網(wǎng)的覆蓋片區(qū)半徑縮小到150米—200米的范圍內(nèi)。這樣我們以光節(jié)點為中心點，在此處用1.5米長50mm×50mm×5mm鍍鋅角鐵做為接地體打入地下，為方便施工，在角鐵的上端焊接雙槽夾板夾持做避雷線的7*1.4的鋼絞線并涂抹防銹漆，避雷線與支撐鋼絞線也用雙槽夾板壓緊連接并用鐵絲扎緊。這樣接地處即能保護有源設(shè)備也為電纜網(wǎng)提供了保護。

經(jīng)過2013年夏季的實際使用情況看，只要不是有直擊雷落下，雷雨后的設(shè)備損壞率只有常年同期的30%左右。提高了單位的經(jīng)濟效益。