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      有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的防雷探討

      2014-10-21 20:08:05朱永平
      科學(xué)與技術(shù) 2014年11期
      關(guān)鍵詞:防雷措施

      朱永平

      摘要:有線電視已經(jīng)在我國極大普及化,但其傳輸網(wǎng)絡(luò)遭受雷擊災(zāi)害的頻率居高不下,尤其是一些防雷措施不完善的農(nóng)村地區(qū),雷擊不僅大大降低了有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的可靠性,而且?guī)砹吮姸嗌拓敭a(chǎn)損失?;诖朔N原因,本文將針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)探討其防雷措施,希望對其雷電防護(hù)水平的提高有所幫助。

      關(guān)鍵詞:有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò);雷擊危害;防雷措施

      雷電是大氣的放電現(xiàn)象,由于運動的積雨云摩擦生電,有的云層帶有正電荷,有的云層帶有負(fù)電荷。當(dāng)兩種帶異性電荷的云層積累到一定的程度后,一旦接近到一定的距離,就產(chǎn)生了雷電;另外由于靜電感應(yīng)常使云層下面的建筑物、物體等帶有異性電荷,隨著電荷的積累.雷云的電壓逐漸升高,當(dāng)帶有不同電荷的雷云與大地凸出物相互接近到一定程度時,將發(fā)生激烈的放電,同時出現(xiàn)強(qiáng)烈的閃光,這樣就形成了雷電。

      雷電災(zāi)害是各類電力、電子系統(tǒng)的常見威脅,因此相關(guān)防護(hù)措施的種類相當(dāng)繁多,其中有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)所用的防雷措施往往存在不完善和針對性低的缺點,防雷能效有限。在這種情況下,有必要分析有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的雷擊危害機(jī)理和常用防雷措施,以進(jìn)行有針對性的優(yōu)化。

      1、有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)概述

      有線電視的傳輸系統(tǒng)通常由四部分組成。第一部分是信號源部分,負(fù)責(zé)發(fā)出各種有線信號,常見的包括地面衛(wèi)星、廣播電塔、有線電視臺等。第二部分是前端部分,屬于接收設(shè)備,能夠接收信號源的信號并進(jìn)行處理。第三部分是干線傳輸部分,職能是將前端部分處理過的信號向分配系統(tǒng)進(jìn)行傳輸。第四部分是用戶分配網(wǎng)絡(luò),是最終端的信號分配系統(tǒng),通過用戶終端、用戶線、分支線、分支器、分配器、放大器等設(shè)備將信號最終分配給用戶。有線電視網(wǎng)絡(luò)是一個開放的網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)點多 、面廣 、線長,線路走向錯綜復(fù)雜。在每年雷雨季節(jié),有線網(wǎng)絡(luò)都會遭到雷電的不同程度的破壞,有的地方的破壞還非常嚴(yán)重,造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。

      2、有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的常見雷擊危害

      2.1雷電直擊對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)造成的危害

      雷電直擊是指直擊雷直接擊中有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的線路或相關(guān)設(shè)備。這種雷電災(zāi)害的發(fā)生頻率不高,但危害極其巨大,會對線路與設(shè)備直接造成熱效應(yīng)、電效應(yīng)、機(jī)械沖擊,輕則造成線路或設(shè)備損傷,重則引發(fā)火災(zāi),對人們的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。

      2.2雷電感應(yīng)對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)造成的危害

      雷電感應(yīng)是有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)雷擊災(zāi)害中較為常見的一種,其危害機(jī)理是地面導(dǎo)體因靜電感應(yīng)產(chǎn)生的電荷聚集作用,一旦雷云產(chǎn)生對地放電現(xiàn)象,電荷就會以自由電荷的形態(tài)存在,感應(yīng)電壓由此而生。需要注意的是,感應(yīng)電壓的幅度變化區(qū)間很大,當(dāng)感應(yīng)電壓高時有可能直接引發(fā)電火花,造成火災(zāi)甚至爆炸;即使初始的感應(yīng)電壓并不高,輸出電纜、天饋線、電源線等也可以通過耦合作用擴(kuò)大過電壓影響范圍,導(dǎo)致有線電視系統(tǒng)中的集成電路、穩(wěn)壓器、整流元件、變壓器、保險絲等電子設(shè)備損壞。

      2.3雷電波侵入對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)造成的危害

      雷電波在危害有線電視的傳輸網(wǎng)絡(luò)時有三種入侵途徑:

      第一種途徑是電源線路,雷擊擊中市電供電系統(tǒng)時,雷電過電壓與雷電波會順電源線直接侵入,有線電視的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中有大量微電子設(shè)備,被雷電波侵入有完全破壞的可能。

      第二種途徑是傳輸網(wǎng)絡(luò),產(chǎn)生原理是絕緣擊穿,當(dāng)傳輸電纜附近有引雷的突出物時,直接雷有可能直接擊穿土壤與絕緣外皮,超高的電壓一旦進(jìn)入傳輸網(wǎng)絡(luò),雷電波會迅速擴(kuò)展至整個網(wǎng)絡(luò)。

      第三種途徑是接地體,避雷針是通過接地放射電位來避雷的,但這一過程無法避免接地電位的電壓升高,接地反擊會反向影響有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)之類的電子設(shè)備。

      3、有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的常用防雷措施

      支、干線傳輸系統(tǒng)的防雷主要做好光節(jié)點、放大器、電源、鋼鉸線和電纜的防雷,所有設(shè)備的地線都要符合要求,地線可與建筑物的電氣地線接在一起,如果設(shè)備的安裝點找不到合適的接地線,可自已安裝地線,具體方法是:用3根160cmx5cmx5cm的角鋼打入地下.每根角鐵打入地下前至少要挖一個深0.5—1m的坑.然后再把角鐵打進(jìn)地下,每根角鐵的距離至少2m,用12ra根角鐵焊接起來,在埋設(shè)地網(wǎng)時,盡量不使用鹽和鐵屑,而應(yīng)埋些木炭和鋸糠,這樣可防止鍍鋅管腐蝕、生銹,延長其使用壽命。這樣做出來的地線阻值一般會滿足≤4n的要求。

      3.1光節(jié)點的防雷措施

      光節(jié)點的防雷措施主要是接地及電源的防雷?,F(xiàn)在的光接收機(jī)本身一般都有防雷器件,但必須在良好接地的環(huán)境下才能真正起到防雷的作用。將光節(jié)點箱與接地體連接,光接收機(jī)和供電箱的外殼與光節(jié)點箱連接.并保證所有設(shè)備外殼的可靠接地。光接點的電源防雷要加裝電源防雷器,將市電感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量釋放到接地體上,從而保護(hù)光接點內(nèi)的用電設(shè)備起到防雷作用。

      3.2電纜的防雷措施

      電纜的防雷涉及到電纜和鋼鉸線的防雷。因為兩者是連在一起的,鋼鉸線的防雷實際上就是放大器、分支器的防雷。鋼餃線的防雷措施實際上是多點接地,為什么有時候多點接地以后還有不少放大器被雷擊呢?根據(jù)筆者分析,原因可能有兩個,一是接地電阻太大。二是所有鋼鉸線連在一起,一旦某點被雷擊,由于鋼鉸線連在一起而涉及的范圍大,這樣損失的放大器也多。所心要做好鋼鉸線的防雷一是要保證接地地阻符合要求,二是對鋼鉸線每隔一段距離(1O00m左右)就要實行隔離,不要讓基其繼續(xù)連通。

      3.3放大器的防雷措施

      使用有防雷裝置的放大器,并且盡可能選用接頭兩端都有防雷器件的低壓供電放大器,實際使用證明,60V供電的放大器比220V供電的放大器的受雷擊的幾率小得多,每個放大器箱應(yīng)裝避雷地線,地線接地電阻應(yīng)低于411。使用市電的放大器還要防止市電引入的感應(yīng)雷損壞放大器。因此應(yīng)在經(jīng)常有雷擊的地區(qū)加裝電源防雷器.或者在電源端加電源隔離變壓器。同時應(yīng)使用具有防雷裝置的集中供電器。為了加強(qiáng)放大器的防雷效果.可在經(jīng)常受雷擊的地方的放大器的輸入端或供電器的輸出端并入過壓保護(hù)器件——固體放電器。該器件主要功能采用四層可控硅結(jié)構(gòu),響應(yīng)時間

      4、結(jié)語

      總體來說,針對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行的防雷工程是一個難度較大的工程,因為有線電視的傳輸網(wǎng)絡(luò)不僅覆蓋面廣、線路綿長而且相關(guān)設(shè)備具有一定的復(fù)雜性。需要認(rèn)清的是,防雷措施的能效始終是有限度的,現(xiàn)階段不存在能把雷擊災(zāi)害完全消除的防雷措施,因此有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的營建人員一方面要不斷加強(qiáng)雷電防護(hù)技術(shù),盡可能降低雷電破壞有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的幾率,另一方面要制定一定的雷電災(zāi)害應(yīng)對措施,在災(zāi)害發(fā)生時及時應(yīng)對,將雷電對有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的破壞抑制到最小。

      參考文獻(xiàn):

      [1]鞠國山,周友良,范吉峰.有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的防雷保護(hù)[J].中國數(shù)字電視,2012(12).

      [2]夏文光,陳堂勇.建筑物及電子信息系統(tǒng)防雷設(shè)計探討[J].電氣應(yīng)用,2008(2).

      [3]吳心德.有線電視村級網(wǎng)絡(luò)的防雷[J].中國傳媒科技,2013(1).

      [4]覃彬全.電子設(shè)備系統(tǒng)防雷接地母線布設(shè)方式研究[D].重慶大學(xué),2008.

      [5]王緯國.有線電視系統(tǒng)防雷接地的設(shè)計與實施[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2011(9).

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