摘 要：雷擊是雷雨季節(jié)常見的自然災(zāi)害現(xiàn)象，對有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的破壞十分嚴(yán)重。本文分析了雷擊對有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)損害情況，提出了防范雷擊的技術(shù)要求和措施，并介紹了一些實際的應(yīng)用和做法。

關(guān)鍵詞：防雷 接地 有線電視網(wǎng)絡(luò) 電氣設(shè)計

中圖分類號：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（a）-0029-02

有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)由接收天線、前端機(jī)房、干線傳輸系統(tǒng)、用戶分配系統(tǒng)和用戶終端等幾部分組成，是一個龐大的綜合傳輸系統(tǒng)，廣泛分布于高層建筑、室外架空線路、地埋線路，也極易遭受雷電的襲擊。雷擊引起的網(wǎng)絡(luò)故障影響大、范圍廣、維修的難度也很大，如何采取有效的防范措施來避免和減輕雷擊破壞，對有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行極其重要。

1 雷擊的種類及其對有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的危害

雷擊根據(jù)其形成的原理可分為直擊雷、雷電侵入和波感應(yīng)雷三類。

（1）直擊雷是帶電云層與大地的直接放電造成的，它主要的特征是雷電發(fā)生迅猛放電，且聲光并發(fā)。直擊雷主要的損害部位是接收天線、架空桿路和有源設(shè)備。

（2）雷電侵入波是由于雷擊而在架空線路上或空中金屬管道上產(chǎn)生的沖擊電壓沿線路或管道而迅速傳播的雷電波。雷電侵入波可毀壞電氣設(shè)備的絕緣，使高壓竄入低壓，造成嚴(yán)重的觸電事故。

（3）感應(yīng)雷是由于雷雨云的感應(yīng)或放電電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)引起的。感應(yīng)雷產(chǎn)生過程中，巨大的電流在周圍空間產(chǎn)生磁場，由于感應(yīng)使附近設(shè)備感應(yīng)出較高的電壓，使電子設(shè)備損壞。有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)遭到感應(yīng)雷的通道有：接收天線、饋線引入、電源線引入、信號線路引入、接地線路引入等5個部分，其中最常見的是電源線路引入。因此，感應(yīng)雷對接收天線、前端機(jī)房、干線傳輸系統(tǒng)、用戶分配系統(tǒng)和用戶終端均能造成嚴(yán)重?fù)p壞。

實踐證明，一般直擊雷和雷電侵入波對有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)破壞的概率較小。出現(xiàn)概率最大的是感應(yīng)雷，感應(yīng)雷擊約占網(wǎng)絡(luò)中雷擊故障的90%以上，因其危害大、范圍廣，也是有線廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)安全運(yùn)行中需要重點解決的問題。

2 有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的防雷技術(shù)分析與措施

防范雷擊除了在設(shè)備元器件上加強(qiáng)必要的防護(hù)措施外，關(guān)鍵是做好對雷電產(chǎn)生的電流的疏導(dǎo)工，目前來看，良好的接地以及引下線路的布線設(shè)計是簡便也是最關(guān)鍵的手段之一。

2.1 接收天線。

對天線部分形成危害的主要是直擊雷，因可采用避雷針、避雷線及避雷網(wǎng)來解決。首先確保接收天線及天線的立桿金屬外殼的接地線要整體連接在一起，其接地電阻應(yīng)小于4 Ω。接收天線的避雷針接地應(yīng)有獨(dú)立走線，不允許和天線、機(jī)房工作接地共用，防止造成感應(yīng)雷擊。避雷針的高度應(yīng)滿足對天線設(shè)施的保護(hù)范圍，避雷針與天線的最小距離應(yīng)大于3 m。

2.2 前端機(jī)房。

有線電視前端機(jī)房是有線廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)的核心部分，大多處在建筑物的高層，極易遭受雷擊，而且機(jī)房內(nèi)集中了大量的各種電子設(shè)備和供電線路，其安全性要求最高，萬一發(fā)生雷擊還有可能對值班人員造成人身傷害。此部分雷擊主要是電源感應(yīng)雷和雷電侵入波，因此需要采用良好的接地，并采用一些必要的防雷設(shè)備。

第一，要確保有安全的雷電疏導(dǎo)通路，即采用傳導(dǎo)性能優(yōu)良的防雷引下線，安全的將雷電電流引入接地極，引線接頭與接地線要確保接觸良好。

第二，機(jī)房應(yīng)做好屏蔽處理，減少雷電的電磁感應(yīng)對機(jī)房傳輸設(shè)備及機(jī)房內(nèi)設(shè)備的影響。機(jī)房內(nèi)所有設(shè)備的輸入、輸出電（光）纜的屏蔽層及金屬管道等，都要牢固接地，但是不能與接收天線的地線連在一起，并且機(jī)房的地板必須采用防靜電地板。

第三，信號電纜要與電力電纜分開敷設(shè)，所有接收機(jī)、調(diào)制器、播控臺與相關(guān)設(shè)備的信號電纜與電源線必須分開鋪設(shè)，分兩側(cè)走線，并且播出機(jī)架要采用金屬屏蔽式結(jié)構(gòu)。

第四，將供電線路進(jìn)入機(jī)房的入口端設(shè)置避雷裝置，機(jī)房最好采用1∶1的電源隔離變壓器，使用防雷電源插座。

第五，機(jī)房內(nèi)設(shè)備電源前端應(yīng)設(shè)置過壓保護(hù)裝置，電源線在進(jìn)入電子設(shè)備前可繞幾圈形成小電感，這對阻礙雷電波侵入設(shè)備有一定的作用。

第六，機(jī)房前端設(shè)備的各種接地應(yīng)保證就近接地，并采用同一電位體，使各接地體之間保持等電位，不產(chǎn)生電位差，并且與建筑接地的地線要分開。埋設(shè)的防雷接地線要遠(yuǎn)離有線廣播電視設(shè)備的工作地線。

第七，機(jī)房輸入、輸出有金屬纜線時，注意要使其處在避雷針（帶）的保護(hù)范圍內(nèi)，并且電纜外皮要加裝防雷裝置，防止雷電從金屬纜線竄入造成損壞。

2.3 干線傳輸系統(tǒng)。

干線傳輸系統(tǒng)主要包括電（光）傳輸線路、線路有源設(shè)備，其分布廣、多處于戶外，也是遭受雷擊最多的部分。雷擊破壞的主要情況有：（1）雷電直接對電（光）纜的金屬鎧裝保護(hù)層產(chǎn)生破壞，此種情況多發(fā)生在架空線路的場合。（2）雷電襲擊電（光）纜線路附近的金屬件，造成雷電峰值電流在電（光）纜線路周圍大地中流過，從而引起該區(qū)域的電（光）纜變形損毀，此種情況多發(fā)生在地埋電（光）纜線路的場合。（3）感應(yīng)雷通過220 V市電供電線路引入線路有源設(shè)備，從而造成光接收機(jī)、放大器、供電器等有源設(shè)備的損壞。干線傳輸系統(tǒng)主要防雷是做好系統(tǒng)的防雷接地和加裝電源防雷裝置。

第一，對于架空線路，在架空的電（光）纜吊線兩端和架空的金屬管道均應(yīng)接地，其它架空的電（光）纜的屏蔽層及金屬護(hù)套、鋼絞線每隔250 m左右，良好接地1次。架空線路的分支桿、引上桿每隔7～8根桿加裝避雷針并按照要求做好良好接地。

第二，對于地埋管道電（光）纜線路，應(yīng)在引上和引下處將金屬管道或電纜金屬外皮與防雷接地裝置相連，對于空曠地區(qū)的地下光電纜的屏蔽層或者金屬護(hù)套，應(yīng)每隔2 km左右接地1次，且接地的電阻應(yīng)在10 Ω以下。

第三，對于線路有源設(shè)備部分，應(yīng)盡量采用具備防雷功能的線路設(shè)備，其安裝位置最好選擇在地面設(shè)備箱內(nèi)或者建筑物的防雷范圍內(nèi)，除設(shè)備安裝位置的桿路、設(shè)備箱要良好接地外，光接收機(jī)、干線放大器、供電器等有源設(shè)備的外殼均應(yīng)可靠接地。光接收機(jī)和放大器的供電盡量采用60 V集中供電方式，并采用具有防雷功能的線路供電器；對于獨(dú)立供電的220 V放大器和光接收機(jī)，要防止220 V市電感應(yīng)雷損壞，因此在經(jīng)常有雷擊的地方要加裝電源防雷器。

2.4 用戶分配系統(tǒng)和用戶終端部分

用戶分配系統(tǒng)主要包括同軸電纜、分支分配器、電纜接頭等，用戶終端部分包括用戶盒、數(shù)字機(jī)頂盒、電視機(jī)等。用戶分配系統(tǒng)的雷擊故障也比較常見，其主要途徑是來自用戶終端的220 V市電感應(yīng)雷電波侵害。另外，在用戶終端遭受市電竄入的雷擊時，有時用戶還誤以為有線電視線路引入雷擊造成對其家用電器的損壞，因此也經(jīng)常會產(chǎn)生用戶投訴，所以此部分的防雷措施要很好的解決。

第一，同軸電纜敷設(shè)盡量穿管保護(hù)或者地埋敷設(shè)，并且確保器件和接頭處可靠接地。對于雷擊頻繁的地區(qū)，可加裝電纜線路隔離器，也能夠很好避免來自于用戶終端的市電感應(yīng)雷傷害。

第二，分支分配器盡量安裝在集中分配箱內(nèi)，分散的平房地區(qū)，分支器件盡量要安裝于窗臺、屋檐下，并加裝金屬防護(hù)盒，確?？煽拷拥?。對于用戶分支分配器要盡量選用具備高壓隔離電容的元器件，以盡量減少對有線電視網(wǎng)的破壞。另外，對于需要60 V集中供電的線路分支分配器，在雷擊頻繁地區(qū)，可采用具有熔斷器保護(hù)的器件，以減少對線路損壞范圍的擴(kuò)大，同時也便于故障的查找。

第三，對于用戶終端部分，在用戶安裝和維修中，必須按照為用戶安裝帶高壓隔離電容的專業(yè)用戶盒，避免直接采用接頭連接用戶端設(shè)備的情況，否則，當(dāng)市電線路遭受雷擊時，雷電波會經(jīng)過用戶的電視機(jī)或者機(jī)頂盒等進(jìn)入有線電視網(wǎng)絡(luò)而入地，并由此造成對有線電視線路的破壞。另外，有的用戶因追求裝修美觀，會自行采購用戶盒，技術(shù)人員要及時給予指導(dǎo)和檢查，避免采用劣質(zhì)或者不具備防雷功能的用戶盒，如發(fā)現(xiàn)不合格的用戶盒，應(yīng)要求用戶更換采用專業(yè)防雷的用戶盒，以避免不必要的損失，同時也是確保用戶自身的安全使用。

根據(jù)前面的分析，必須針對有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)不同環(huán)節(jié)和不同雷擊情況采取相應(yīng)的防范措施，才能取得良好的效果。

3 蚌埠廣播電視網(wǎng)絡(luò)的防雷工作

蚌埠市地處淮河流域，夏季雷雨季節(jié)時雷電頻繁，經(jīng)常對有線電視網(wǎng)絡(luò)帶來很大的破壞，也帶來很大的損失。為此，蚌埠廣電網(wǎng)絡(luò)一直把防范雷擊當(dāng)做一項重點工作來做，并經(jīng)過不斷實踐和總結(jié)，在防范雷擊方面積累了一些經(jīng)驗和好的做法。

第一，高度重視網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)中的防雷工作，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、工程施工、工程驗收中，嚴(yán)格執(zhí)行防雷技術(shù)的相關(guān)要求，以確保最大程度的減少雷擊破壞。

第二、每年都在雷雨季節(jié)到來之前，對有線網(wǎng)絡(luò)各環(huán)節(jié)的防雷設(shè)施進(jìn)行全面的檢測，認(rèn)真做好接地線路、避雷器等的維護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)不合格的及時整改。

第三，積極探索新的防雷技術(shù)措施，近兩年在蚌埠市公安監(jiān)控視頻監(jiān)控工程中嘗試采用了“等電位”防雷原理的避雷器，由于其對接地要求不高，尤其適用于高架橋梁等不易接地的場合，在實際中也取得了一定的效果，目前正準(zhǔn)備逐步推廣應(yīng)用。

4 結(jié)語

總之，有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的防雷工作是一項長期的工程，需要高度的重視和不斷的改進(jìn)，這樣才能取得更好的防雷效果，從而確保有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定。

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