探索有線電視避雷對策
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本文作者：張鳳鳴 單位：太原鐵路有線電視臺
雷電入侵有線電視網(wǎng)絡(luò)的途徑
通過供電220/380V電源線路入侵進(jìn)入播出機(jī)房的220V和380V兩路電源線路遭遇雷擊時，電源線上出現(xiàn)的雷電壓瞬間可達(dá)萬伏，沖擊波沿電源線侵入微電子設(shè)備及系統(tǒng)，導(dǎo)致毀滅性的燒毀。經(jīng)傳輸信號的線纜入侵雷云放電，在通信線路上感應(yīng)過電壓直接損壞與其相連的通信設(shè)備；雷電直擊地面突出物時，產(chǎn)生上千伏的強(qiáng)雷電過電壓將鄰近土壤擊穿，穿過同軸電纜外皮，侵入傳輸網(wǎng)絡(luò)，擊壞與線路相連的電子設(shè)備。雷電擊中接地體產(chǎn)生的地電位反擊電壓入侵雷電擊到建筑物避雷針接地體附近將產(chǎn)生放射狀的電位分布，這種地電位反擊電壓可高達(dá)數(shù)萬伏，嚴(yán)重?fù)p壞連接它的電子設(shè)備。
有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)防雷
防雷，就是防止因雷擊而造成損害，將雷電流迅速導(dǎo)入大地的途徑就是防雷接地。防雷避免了感應(yīng)和直接雷電高壓對設(shè)備的損害，接地防止了積壓的電流對設(shè)備和人員的危害。合理地加裝電源避雷器，信號和天線避雷器，最大限度地釋放雷電感應(yīng)的能量，才能有效保護(hù)有線設(shè)備，因此，有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)計防雷是關(guān)鍵。
衛(wèi)星接收天線的防雷太原鐵路有線電視臺原有10米、7米、5米衛(wèi)星接收天線各一組，用來接收亞洲衛(wèi)星電視節(jié)目，安裝于主樓五樓頂部；有1組3米衛(wèi)星接收天線，安裝于側(cè)樓三層頂部。安裝天線時首先選擇避開雷區(qū)和電磁波干擾，在天線底座用較粗的金屬材料，單獨(dú)做了接地引下線直接引入大樓外深埋地下的避雷地樁形成的矩陣接地網(wǎng)；另將引入機(jī)房饋線部分的外導(dǎo)體與避雷地線牢固地熔接在一起并用防水膠帶做處理，有效地避免感應(yīng)雷發(fā)生的感應(yīng)電流擊壞衛(wèi)星天線接收高頻頭。
機(jī)房內(nèi)設(shè)備防雷播出機(jī)房是有線電視傳輸系統(tǒng)的核心，設(shè)備較多，衛(wèi)星接收機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、調(diào)制器、光發(fā)射機(jī)、硬盤播出系統(tǒng)等一旦遭受雷擊，會發(fā)生信號斷磁、播出中斷等重大事故。把樓外接地矩陣網(wǎng)，作為機(jī)房所有地線的最終接地點(diǎn)，設(shè)備前端安裝合適的避雷器，使設(shè)備線路與大地成等電位，把雷電流阻攔在外或安全泄放入地，確保設(shè)備和室內(nèi)人員的安全。（1）出入饋線防雷：對進(jìn)入播出機(jī)房設(shè)備所有的輸入輸出電纜的屏蔽層、金屬管道等逐一接地，把所有饋線的外導(dǎo)體作接地處理后，雷電流（電壓）在饋線進(jìn)入機(jī)房前消失了。普通電纜的外金屬保護(hù)層在頂端及機(jī)房入口處就近接地，光纜的加強(qiáng)芯在進(jìn)入機(jī)房前相應(yīng)作接地處理。（2）供電電源防雷：播出機(jī)房單獨(dú)設(shè)立電源室，采用UPS不間斷電源給設(shè)備供電，在UPS電源前端安裝電源防雷器，限制電源線路上的過電壓。讓感應(yīng)雷擊產(chǎn)生的大量脈沖能量在最短時間內(nèi)釋放到安全地線上，避免高脈沖電壓損壞電路上的設(shè)備。在設(shè)備末端加防浪涌插座。在配電柜內(nèi)，加三相B級電源防雷器，并選用質(zhì)量較好的空氣開關(guān),有效泄放電源線路上大部分的雷電流。進(jìn)入播出機(jī)房電源線都采用電力電纜，電纜的金屬外護(hù)套兩端先做接地防雷，進(jìn)入分配柜時要將三相四線變?yōu)槿辔寰€，也就是增加一條專用接地線，并把UPS主機(jī)和電池箱金屬外殼及機(jī)架引入接地裝置與大地可靠連接，有效泄掉設(shè)備漏電和磨擦產(chǎn)生的靜電。（3）設(shè)備和機(jī)柜防雷接地：有線電視播出機(jī)房安裝防靜電地板，在防靜電地板下敷設(shè)銅帶防靜電接地泄漏網(wǎng)。由室外接地點(diǎn)矩陣網(wǎng)引入10mm2接地地線到機(jī)房內(nèi)，與地板金屬托架相連。機(jī)房所有設(shè)備使用專用螺絲牢牢固定在機(jī)柜，這樣使設(shè)備外殼與所在機(jī)柜良好接觸，各機(jī)柜外殼分別單獨(dú)引線與機(jī)房銅帶防靜電接地泄漏網(wǎng)中銅帶連接，監(jiān)控電視墻單獨(dú)引線接地，均不能與UPS電源等電源設(shè)備串聯(lián)接地，零線地線不共用；播出機(jī)房做到強(qiáng)弱電分開；交流接地、直流接地、防雷接地分別用不同引線接至大樓的地面等電位接地端子上，然后再引入地下接地矩陣網(wǎng)，這樣做避免了地地位差對圖象信號形成干擾。保證網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)傳輸信號的質(zhì)量。
傳輸網(wǎng)電纜、光纜防雷有線電視網(wǎng)絡(luò)傳輸采用同軸電纜，感應(yīng)雷可能會通過同軸電纜進(jìn)入機(jī)房損壞設(shè)備；供電線路受雷擊時，瞬間高壓產(chǎn)生的脈沖電流也會直接損壞設(shè)備。（1）電纜防雷。1993年至2000年，太原鐵路有線電視臺有線電視傳輸網(wǎng)絡(luò)主要由同軸電纜、干線放大器、片區(qū)放大器、分支分配器構(gòu)成。防雷方面，架設(shè)的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支撐電纜用的鋼絞線應(yīng)都做良好的接地，在架空線路上，凡是桿路走向發(fā)生拐彎處都加裝避雷針；選用兩端裝有避雷裝置的放大器，采用集中供電方式給干線放大器供電，片區(qū)分支放大器采取就近供電，每一干線放大器和片區(qū)放大器處都做有接地線引入地下，供電線路單獨(dú)做避雷接地線入地，以此來釋放雷電產(chǎn)生的能量，有效避免感應(yīng)雷的危害，大大減少了雷雨季節(jié)信號中斷故障發(fā)生率。（2）光發(fā)射與光接收機(jī)的防雷措施。隨著有線電視數(shù)字化的發(fā)展，2000年太原鐵路有線電視網(wǎng)全部改用光纜傳輸信號，不再使用干線放大器，干線防雷重點(diǎn)是片區(qū)光接收機(jī)。我們在每個光接收機(jī)位置設(shè)立專用地線，將光接收機(jī)箱、光接收機(jī)外殼可靠連接一并入地，在為光接收機(jī)供電的電源線路上同樣做相應(yīng)接地處理，讓雷擊產(chǎn)生的脈沖能量直接釋放到接地體上，有效地保護(hù)了光接收機(jī)，防止雷擊燒毀光接收機(jī)帶來的經(jīng)濟(jì)損失和信號中斷事故。
有線電視分配網(wǎng)絡(luò)終端防雷太原鐵路有線電視臺網(wǎng)內(nèi)用戶片區(qū)多，信號覆蓋廣，有線用戶達(dá)4萬左右。各片區(qū)建筑物結(jié)構(gòu)不同，樓房不太集中的地方，分配線路繞線多，進(jìn)入用戶家的線路比較長，為了防止低壓線落在傳輸網(wǎng)絡(luò)上對人的傷害，入用戶樓的傳輸電纜都穿金屬管，到達(dá)用戶端電纜外皮、鋼管牢牢壓環(huán)，良好接地，充分防雷，保證了用戶安全，網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)故障時維修也比較安全。
結(jié)語
有線電視網(wǎng)絡(luò)是電視傳媒的大動脈，是將有線信號安全傳輸?shù)角Ъ胰f戶的紐帶，網(wǎng)絡(luò)防雷是有線電視網(wǎng)內(nèi)設(shè)備安全運(yùn)行的保障，也是有線電視維護(hù)人員征服自然、減少災(zāi)害損失的技術(shù)工程。太原鐵路有線電視臺采取上述防雷措施后，做到了雷電過電壓泄放、等地位防護(hù)，大大降低雷擊危害的頻率，減少了網(wǎng)絡(luò)維修成本，有效地提高了有線電視綜合效益。但是，近年來機(jī)房設(shè)備越來越多，干擾信號的因素也逐漸增多，防雷措施仍然是我們繼續(xù)探討的課題。
