關(guān)于廣播電視工程分支器分配器避雷技術(shù)的分析

文丨林 蘋 吳克印

（浙江省平陽縣廣播電視臺，浙江溫州 325400）

近些年，伴隨著微電子技術(shù)的日益進(jìn)步，發(fā)射裝備由過去的電子管器慢慢向全固態(tài)電路、集成電路過渡。投入使用的固態(tài)發(fā)射機(jī)所能承受的雷電浪涌能力較低，并且廣播電視采、攝、編、錄、播設(shè)備正逐步向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化方向發(fā)展。由于設(shè)備的更新?lián)Q代，對防雷的對象與技術(shù)都提出了新的要求。

1 雷擊分類

1.1 感應(yīng)雷

指雷云與放電物體的距離足夠近時(shí)，由于電磁場的作用，雷電向物體流動(dòng)，引起金屬體尖端放電的現(xiàn)象。感應(yīng)雷包括兩種：輸線纜的感應(yīng)雷以及電網(wǎng)的感應(yīng)雷。其中輸線纜感應(yīng)雷以電纜傳輸并對與電纜聯(lián)接的器件造成損害；而電網(wǎng)感應(yīng)雷以電網(wǎng)傳輸并對電網(wǎng)聯(lián)接的廣播電視造成損害。

1.2 直擊雷

指由于電力裝置在地面凸起，雷云對其直接放電后產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。由于直擊雷的放電時(shí)間短、能量巨大，且直接作用于被擊物體并產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，所以易導(dǎo)致人畜死亡。對于廣播電視的設(shè)施，直擊雷大部分是通過發(fā)射天線和接收器襲入的。

1.3 雷電波

指當(dāng)輸電線發(fā)生感應(yīng)雷時(shí)，產(chǎn)生高電位的沖擊波并沿著不同方向快速傳播。由于雷電侵入波的方向不同，其傳播方向也是無規(guī)律的各個(gè)方向。雷電波會造成廣播電視播出環(huán)節(jié)的干擾，甚至還可能破壞電源的終端系統(tǒng)。

一般雷擊情況下，雷電在高山轉(zhuǎn)播臺會以直擊雷和感應(yīng)雷為主，而平地轉(zhuǎn)播的廣播電視設(shè)備主要是感應(yīng)雷所引起的雷害損失。

2 分支器、分配器遭受雷擊的本質(zhì)

現(xiàn)階段，大部的有線廣播電視的電力線、網(wǎng)絡(luò)線、鐵塔等設(shè)備被安裝在高處，尤其是被要求安裝在高處的衛(wèi)星天線，這樣就為雷擊創(chuàng)造了有利條件。這樣，由于有線廣播電視的衛(wèi)星天線與網(wǎng)絡(luò)線與雷云作用而吸引下來的雷電流以及雷電壓就會破壞網(wǎng)絡(luò)工程及其產(chǎn)品，將對國家造成幾億或十幾億的直接經(jīng)濟(jì)損失。

2.1 雷擊損害的原因

大部分的技術(shù)工程人員在廣播電視工程設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)由于接地線不同、選用材料不同、選址不同等原因，使接地的電阻遠(yuǎn)超過4Ω。更嚴(yán)重的是沒有接地線，只有很長的電線與接地板相連，其間電阻也遠(yuǎn)超過4Ω。當(dāng)雷擊發(fā)生時(shí)，雷電的電流與電壓因電阻太大無法導(dǎo)入地下，只能通過有線電視網(wǎng)絡(luò)的線路以及線路連接設(shè)備，再由設(shè)備接地線完成與大地中和電荷的過程。在通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時(shí)，極強(qiáng)的電流與極高的電壓將對設(shè)備造成損壞。

2.2 分支器或分配器的雷擊

假如雷擊已經(jīng)發(fā)生，雷電的電流與電壓將通過有線電視網(wǎng)絡(luò)的電纜線進(jìn)行傳導(dǎo)，途中經(jīng)過放大器和分支器或分配器等器件后進(jìn)入大地，將正電荷與負(fù)電荷相互中和后，雷擊才完成全部的過程。這樣就說明雷擊發(fā)生時(shí)，雷電的電流與電壓是經(jīng)過我們的放大器、分配器或分支器的。雷電的電流與電壓可以從分配器或分支器的輸入端或輸出端經(jīng)過分支器或分配器的內(nèi)部電路，從而到達(dá)對應(yīng)端。下面以分支器為例分析分支器或分配器遭受雷擊的過程。從電路結(jié)構(gòu)看，直接電流從分支器的輸入端進(jìn)入，并通過導(dǎo)電線經(jīng)過分支器內(nèi)部電路后到達(dá)其對應(yīng)的輸出端口。同理，電壓也是以相同方式經(jīng)過。分支器，由于其內(nèi)部構(gòu)造的關(guān)系，直流電流和電壓是很容易通過的，就連低頻的交流電流和電壓也會順利通過。只是對高頻的交流電流和電壓才會產(chǎn)生相對較大的阻礙。所以，高頻的交流電流和電壓在這種結(jié)構(gòu)的分支器中有阻抗變的作用，即分支器與分配器的作用。因?yàn)槔纂婋娏骱碗妷憾际且灾绷麟娏髋c直流電壓的形式流動(dòng)的，不是高頻交流電流與不是高頻電壓的形式。所以，根據(jù)上述分析的情況，這樣的分支器對于雷電的電流和電壓沒有阻礙作用，正好是雷電直流的電流與電壓都會輕易通過。即分支器是沒有防雷功能的，并且雷電的電流與電壓可以順利經(jīng)過這種產(chǎn)品。同時(shí)，由上面的分析可以知道：在雷電主區(qū)的地方，雷電的電流和電壓是十分強(qiáng)大的，并且由于有的銅箔地方比較細(xì)小，遠(yuǎn)比導(dǎo)電線在環(huán)形磁心上進(jìn)行繞數(shù)圈的直徑細(xì)小。因此，相互連接處的銅箔都在發(fā)生雷擊時(shí)，會被雷擊強(qiáng)大的雷電電流燒融化而飛開。若是銅箔相比于導(dǎo)電線在環(huán)形磁心上進(jìn)行繞數(shù)圈的直徑大，那么相互連接處常會發(fā)現(xiàn)由于雷擊時(shí)銅箔被燒融化而產(chǎn)生的飛開的線頭。有時(shí)因?yàn)槔纂姷碾娏鬟^于強(qiáng)大，分支器內(nèi)部還會產(chǎn)生火花以及氣體，并且由于氣體的膨脹作用，將沖開分支器的封蓋，這也是會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的分支器雷擊現(xiàn)象。

2.3 由于電纜腐化，造成雷擊損壞

此外，還有一種引起雷擊破壞分支器以及分配器的原因。目前，由于有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜在安裝時(shí)，其屏蔽接地網(wǎng)線在接頭處的封閉性十分差，網(wǎng)線常常暴露在保護(hù)層外面。隨著時(shí)間的推移，同軸電纜的接頭在經(jīng)過風(fēng)吹雨打后，電纜因?yàn)楦瘜⒆兂山^緣的材料體，從而產(chǎn)生接地線的電阻變成無窮大。另一方面，隨著分配器以及分支器的接頭同樣因?yàn)楦撀?，?dǎo)致接地線的電阻也變成無窮大。因此，在雷電的電流與電壓導(dǎo)入的時(shí)候，雷電的電流與雷電的電壓在通過電纜后，雷電的電流與電壓經(jīng)過分支器和分配器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)作用，將會通過電纜的線心進(jìn)而繼續(xù)傳導(dǎo)。在技術(shù)工人多年的維修中發(fā)現(xiàn)：一般在雷電來臨時(shí)，使用時(shí)間較長的分支器或分配器較一些新安裝的分支器與分配器出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象相對來說很多并且很嚴(yán)重。這也是現(xiàn)在的分配器或分支器在雷電的電流與雷電的電壓來臨時(shí)，遭受破壞分支器或分配器的原因之一。

3 分支避雷的技術(shù)

分支、分配避雷技術(shù)的基礎(chǔ)理論，即在分支器與分配器安裝雙尖端避雷放電針接地板和接地線。在雷擊主區(qū)的地方，雷電的電流與電壓是很大的，在分支器和分配器負(fù)載過重時(shí)，分配器和分支器在雙尖端避雷放電針與接地板及接地線的作用下，讓強(qiáng)大的雷電的電流和電壓通向大地。這樣利用一個(gè)分支器或分配器，阻止了雷電的電流和電壓向其它方向的傳導(dǎo)，以免雷電電流和電壓破壞其它分支器與分配器。

改造后的分支器以及分配器不具有將雷電的電流和電壓繼續(xù)延伸到其他地方的作用。利用阻止雷電的電流和電壓在電纜繼續(xù)延伸的功能，以保護(hù)其它的分支器與分配器。特別需要注意的是，在分支分配避雷技術(shù)的理論基礎(chǔ)中，電路的雙尖端避雷連接到電針接地板和接地線是互不相通的，要分別作避雷線，最佳距離為8米。

4 結(jié)語

在廣播電視的系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)和安全播出工作中，防雷工作起著十分重要的作用。因此，做好防雷的工作成為廣播電視系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。隨著科技的進(jìn)步，防雷技術(shù)也是一項(xiàng)需要不斷發(fā)展進(jìn)步的技術(shù)。現(xiàn)階段，由于雷擊危害的偶然性以及不確定性因素，所以人們采取的防雷措施屬于一定的估算性質(zhì)，我們沒辦法完全消除雷害，防雷的工作也要在防范效果與經(jīng)濟(jì)成本兩個(gè)方面平衡考慮。所以，我們要提高防雷的手段和技術(shù)能力，以較低的成本將雷害的影響控制在最小。

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