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浅论防雷如何做好有线电视的防雷工作学位论文


预读:浅论防雷如何做好有线电视的防雷工作学位论文
  摘 要:笔者查阅了有关资料得知我国使用网络电视的家庭达一亿多,然而由于全球气象的变化莫测,雷雨天的雷电也慢慢增多,已经构成一种自然灾害,在国际上也被认为是较严重的大气自然灾害之一,更有电子杀手之称。下文分析雷电入侵有线电视网络的途径,阐述卫星接收天线、机房内设备、传输网电缆光缆、有线电视分配网络终端的防雷措施。

  关键词:雷电知识;原理; 途径;防雷措施

  伴随着我国社会经济与科技的不断发展与进步,有线电视数字化,电信网、广播电视网、互联网实现“三网融合”,网络互联互通、资源共享,互动娱乐节目增多,有线电视设备大多使用多功能、自动化、智能化和高价值的微电子器材。这些集成电路微电子器件,对雷电冲击防御能力较弱,很容易遭遇雷击烧坏,因此,每年夏季是电视台设备和线路故障发生率最高的季节。大气中雷放电时,CATV 电缆网内有源器件和无源器件都会产生感应带电,感应产生的电位瞬间会达到几千伏甚至万伏,通过电缆线进入机房会严重冲击机房硬盘播出系统和卫星接收设备,不仅烧毁设备器件,还会危及机房工作人员生命安全。全面系统地做好有线电视网络防雷、避雷与接地是保障设备安全运行的必要条件。

  1.雷电知识和防雷原理

  1.1 雷电知识

  雷电,通俗的说就是雷云放电。当云中的电荷积累到一定程度时,周围空气的绝缘性能被破坏,正负雷云之间或雷云对大地之间就会产生强烈的放电。雷电分为直击雷、感应雷和传导雷。

  (1)直击雷是带电云层和大地之间放电造成的,雷电直击设备和安装在建筑物上的物体(如防雷装置),直接入地瞬间产生 5000kV 高电位,这种地电位反击能量大,有巨大破坏力,严重危及人身和设备安全。(2)感应雷是云层之间的频繁放电产生强大的电磁波,在金属导电体上感应出极高的脉冲电压(峰值可达 50kV)。感应雷分为电磁感应和静电感应两种。(3)传导雷是远处的雷电击中电源线路和通信线路,因电磁感应产生的极高电压,传至建筑物内,损坏电气设备。

  1.2防雷主要原理

  利用防雷器件在感应雷击电压尚未达到最大值前通过全网反复接地放电,在最短时间(纳秒级)内释放系统中因雷击而产生的大量脉冲能量,并短路泄放到大地,使线路中的雷击感应电压不再增高,降低设备各接口的电位差,从而保护线路上设备的安全,达到理想的防雷效果。

  2.雷电入侵有线电视网络的途径

  1)通过供电 220/380V 电源线路入侵

  进入播出机房的 220V 和 380V 两路电源线路遭遇雷击时,电源线上出现的雷电压瞬间可达万伏,冲击波沿电源线侵入微电子设备及系统,导致毁灭性的烧毁。

  2)经传输信号的线缆入侵

  雷云放电,在通信线路上感应过电压直接损坏与其相连的通信设备;雷电直击地面突出物时,产生上千伏的强雷电过电压将邻近土壤击穿,穿过同轴电缆外皮,侵入传输网络,击坏与线路相连的电子设备。

  3)雷电击中接地体产生的地电位反击电压入侵

  雷电击到建筑物避雷针接地体附近将产生放射状的电位分布,这种地电位反击电压可高达数万伏,严重损坏连接它的电子设备。

  3.有线电视网络的防雷措施

  有线电视网络的防雷,必须以防“转移雷”为重点,落实好“电源隔离”、“加强接地”和“分散释放反击电压”等一整套关键性、针对性的防雷措施,必须把有线电视网络的防雷作为一个整体的系统工程来做,才能取得最大成效。具体做法如下:

  1)基础网络防雷采用“多点接地、全网贯通”的接地措施。CATV 系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑的钢绞线应该都有良好的接地,将整个电缆网络的钢绞线全部贯通多点接地,使整个系统成为一个可靠的接地网,给雷云对地面放电时在网络线路上感应的过电压提供多个泄放回路。具体做法:在每隔 10 个杆档或二级放大器处用一根 1.5~2m 长的 50mm×50mm×5mm 的热镀锌角钢打入地下,接地电阻小于8Ω。角钢与 4mm 镀锌铁丝焊接点应进行防腐处理,防锈漆涂覆。

  2)在钢绞线按以上要求做好多点接地的基础上,放大器或光接收机的外壳与钢绞线有效相接即可。用 2.5mm 铁丝先在钢绞线上打麻花腰 5~10cm,另一头并紧在放大器或光接收机外壳上。光接收机本身有防雷器件,但需要良好接地才能真正起作用。

  3)220V 电源防雷措施:在整个网络系统中的所有 220V 电源接入点, 在 220V 有源设备前面按要求串接一台 220V 电源防雷(过压)器,确保所有的用电设备的电源都经过 220V 电源防雷(过压)器的有效过滤,保护了设备的用电安全。

  4)光纤不导电,本不存在防雷问题,但光缆在制造过程中,为了增加光缆的强度,在光缆中增加了钢丝和金属护套。在通常设置接续盒进行光缆接续时,往往只注意了光纤的熔接,将两段光缆的钢丝分别固定在接续盒两端的支架上,两段光缆的钢丝和金属护套在这里自然形成一个间隙。这样,当任意一段光缆中的钢丝和金属护套感应了很高的雷电电压时,就会在接续盒中向另一端钢丝和金属护套放电,放电过程中产生的巨

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大火花,会使接续盒内光纤断裂损坏。为防止这种现象的发生,在光缆的施工过程中,应注意将接续盒内的光缆钢丝和金属护套的端头用导线连通,并用导线将其与吊挂光缆的钢绞线连接,可有效地避免光缆遭雷电侵害。光缆遭雷击的几率虽然很小,但有线电视系统中的光缆多数为骨干线路,一旦光缆遭到雷击,影响面将很大,故光缆网络的防雷不可忽视。

  5)在防雷措施中还有一个部分的防雷也十分重要 ,那就是光节点 ,如果一个接收机在雷雨天气被雷电击坏 ,不但使企业或家庭蒙受经济损失 ,还会使信号中断。因此 ,光节点的防雷工作不容忽视。光节点的防雷措施主要还是以接地防雷和电源防雷为主。目前 ,有效的防雷器件还是光接收机 ,但是机器需要在接地的同时才能良好的起到防雷效果 ,光接收机是通过供电箱外壳与光节点机箱相连接的 ,这样可以保证外壳全部接地 ;电源防雷器则是架设在光节点电源防雷上 ,这样在受到雷击时市电感应的大量脉冲会从电源防雷器由上而下引入大地 ,地体通过面积释放将能量消耗掉 ,从而能够有效保护光节点内的用电设备 ,从而起到很好的防雷作用。

  4.结束语

  综上所述,有线网络电视防雷主要还在于系统中的器件和线路的安装防护要合理防雷 ,在有线电视的维护工作上也要做细做实 ,只有这样才能为防雷安全加上一层砝码 ,本人相信只要在各个环节上都做到安全避雷 ,并对有线网络电视的防雷技巧进行不断的改造 ,一定会更有效更快捷的做好防雷措施。
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