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試論有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)防雷接地論文
摘要：雷電對有線電視系統(tǒng)的危害十分強烈，在有線電視系統(tǒng)中，防雷設(shè)計是一項十分重要的工作。文章為筆者根據(jù)多年工作實踐和經(jīng)驗，就雷電對有線電視系統(tǒng)的影響以及在有線電視設(shè)備的防護工作中常見的防范措施進(jìn)行了探討。
Abstract: Lightning damage to the cable system is very strong. In the cable television systems, lightning protection design is a very important job. This article discussed lightning’s impact on cable television system and the common preventive measures in the protection work of cable television equipment, based on many years of practice and experience.
關(guān)鍵詞：雷電；有線電視；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)；防雷措施
Key words: lightning；cable television；network system；lightning protection measures
0 引言
當(dāng)人類社會進(jìn)入電子信息時代后，雷災(zāi)出現(xiàn)的特點與以往有極大的不同，可以概括為：①受災(zāi)面大。②從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵。③雷災(zāi)的經(jīng)濟損失和危害程度大大增加了，它襲擊的對象本身的直接經(jīng)濟損失有時并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟損失和影響就難以估計。為此，當(dāng)今防雷工作的重要性、迫切性、復(fù)雜性大大增加了，雷電的防御已從直擊雷防護到系統(tǒng)防護，我們必須站到歷史時代的新高度來認(rèn)識和研究現(xiàn)代防雷技術(shù)，提高人類對雷災(zāi)防御的綜合能力。
1 雷電的產(chǎn)生與破壞性后果
雷電是雷云層接近大地時，地面感應(yīng)出相反電荷，當(dāng)電荷積聚到一定程度，產(chǎn)生云和云之間以及云和大地之間放電，迸發(fā)出光和聲的現(xiàn)象。雷電災(zāi)害具有巨大的破壞性，其所帶來的災(zāi)害后果是十分嚴(yán)重的。雷電的破壞作用不僅給人類社會帶來極大的危害，造成人員傷亡、巨大破壞、嚴(yán)重?fù)p失。雷電也常常使有線電視設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，在實際工程當(dāng)中，沒有良好防雷措施的系統(tǒng)一旦遭到雷擊就會遭到嚴(yán)重破壞，甚至癱瘓。對于干線較長的有線電視大系統(tǒng)，防雷設(shè)計就更是刻不容緩的大事。
2 雷電對有線電視系統(tǒng)的影響
在有線電視系統(tǒng)中，防雷避雷設(shè)計是一項非常重要的工作，也是有線電視工作者長期以來一直在研究的課題。本文是我們根據(jù)多年的工作實踐和學(xué)習(xí)，總結(jié)出雷電對有線電視系統(tǒng)的影響以及防范舉措。雷電可分為直擊雷、感應(yīng)雷（包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)）和球形雷。對有線電視系統(tǒng)影響的雷擊主要有兩種：“直擊雷”和“感應(yīng)雷”（包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)）。這里，我們主要介紹一下這兩種雷電。
2.1直擊雷雷電對有線電視系統(tǒng)的影響 直擊雷是帶電云層和大地之間放電造成的。強大的雷電流經(jīng)過地面建構(gòu)筑物和地面設(shè)備入地，霎那間產(chǎn)生高溫高熱和巨大的機械振動力使物體遭到破壞。雷電流通過具有電阻或電感的物體產(chǎn)生很大的電壓降和感應(yīng)電壓，破壞絕緣，使雷電流通過，所到之處物體受熱汽化、劇烈膨脹，產(chǎn)生超強大沖擊性機械力。破壞人體組織，建筑物結(jié)構(gòu)、設(shè)備部件等。
2.2 感應(yīng)雷電對有線電視系統(tǒng)的影響 感應(yīng)雷電可以分為雷電流產(chǎn)生的電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)兩種。有線電視系統(tǒng)的電子設(shè)備主要是受感應(yīng)雷擊損壞造成的。電磁感應(yīng)雷是由于雷電放電時，巨大的沖擊雷電流在周圍空間產(chǎn)生迅速變化的強磁場引起的，這種迅速變化的磁場可以在鄰近的導(dǎo)體上感應(yīng)出很高的電動勢，從而使設(shè)備損壞，“電磁感應(yīng)雷”占雷擊率近90％，危害范圍甚廣。靜電感應(yīng)雷是由于帶電積云接近地面，在架空線路導(dǎo)線或其他導(dǎo)電凸出物頂部感應(yīng)出大量電荷引起的。
3 前端的防雷措施
3.1 接收天線的防雷 ①確定好接收天線地理位置，架設(shè)天線時既要保證接收信號的質(zhì)量又要避開雷區(qū)；②架設(shè)避雷針、避雷線，這是一種普遍而又比較有效的防雷措施，由于接收天線一般架設(shè)在樓頂上，很容易將雷電引入前端，特別是衛(wèi)星天線，防雷措施一定要考慮周全，一方面要使接收天線在避雷針的保護區(qū)內(nèi)，另一方面還要降低避雷針的接地電阻。③天線饋線、同軸電纜、光纖等的屏蔽網(wǎng)和架空支撐等附屬設(shè)施都要有良好的接地，組成良好的接地網(wǎng)，接地電阻要控制在4Ω以內(nèi)。
3.2 電源部分的防雷 ①安裝電源防雷器，當(dāng)市電因雷擊或其它因素產(chǎn)生高脈沖電壓時，將會損壞電路上的設(shè)備，所以在有線電視機房要安裝“三相電源防雷器”。它的作用是在最短時間內(nèi)把電源線路上因感應(yīng)雷擊而產(chǎn)生的大量脈沖能量釋放到安全地線上，從而保護機房內(nèi)的前端設(shè)備。②機房安裝在線式UPS電源，由于有線電視傳輸頻帶寬，會有各種頻率的用電設(shè)備干擾通過電源引入機房，造成某個頻道或某段頻帶的干擾，影響播出質(zhì)量。同時現(xiàn)代有線機房對電腦的進(jìn)一步引入，而電腦產(chǎn)生的干擾具有功率較大、頻帶較寬、不定時的特點，對有線電視系統(tǒng)的干擾極其嚴(yán)重。所以為了用電設(shè)備的穩(wěn)定和安全，現(xiàn)代有線機房必須安裝具備一定抗干擾能力的在線式UPS電源。③做好三種接地工作。第一種接地——防雷接地，指過電壓保護裝置或設(shè)備的金屬結(jié)構(gòu)的接地。如避雷器的接地、避雷針構(gòu)架的接地等，也稱過電壓保護接地；第二種接地——保護接地，指正常情況下將電氣設(shè)備外殼及不帶電金屬部分與大地可靠聯(lián)接；第三種接地——工作接地，指電力、通訊等系統(tǒng)中利用大地做導(dǎo)線，根據(jù)系統(tǒng)運行的需要，實現(xiàn)其可靠性及固有性能的接地。如供電系統(tǒng)中的三相四線制中的地線。不過在有線電視系統(tǒng)中，所使用的交流電源大多數(shù)是由中性線不接地的低電壓供電網(wǎng)所提供，所以工作接地起到了保護設(shè)備和保護工作人員人身安全的作用。
4 電纜網(wǎng)的防雷措施
電纜網(wǎng)的防雷：①市電受到雷電擊中時，電纜網(wǎng)設(shè)備由于異常高電壓產(chǎn)生的脈沖電流而造成損壞；②雷電通過同軸電纜感應(yīng)使電纜網(wǎng)設(shè)備受到雷擊。其預(yù)防措施①放大器及分支分配器的防雷。采用接頭兩端都有防雷器件的放大器，每個放大器箱應(yīng)裝避雷地線（電阻小于10Ω），使雷電產(chǎn)生的能量釋放地線上，以保護放大器，若使用市電的放大器，還要防止放大器由于市電引入的感應(yīng)雷而被損壞，對此可采取在經(jīng)常有雷擊的地區(qū)加裝電源防雷器。②整個網(wǎng)絡(luò)多點接地，組成接地網(wǎng)，使線路受感應(yīng)雷的機會減小。操作方法：讓有線電視網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的同軸電纜屏蔽網(wǎng)和架空支撐電纜用的鋼絞線具有良好的接地，在每隔10個桿檔處，用1根（根據(jù)土壤電阻率可選擇多根）50mm×50mm×5mm的1.5m長的角鋼作為接地體打入地下，設(shè)接地保護，避雷線與支撐鋼絞線用鐵扎頭扎緊成為一體。在系統(tǒng)接地時，由于接地電阻大防雷效果就差，一定注意接地電阻的最小化、控制在8Ω以下為最好。
5 結(jié)語
以現(xiàn)階段人類對雷電的認(rèn)識和對防雷及其避雷方面的研究，做好有線電視系統(tǒng)的防雷、避雷的是可以實現(xiàn)的。
參考文獻(xiàn)：
[1]張小石,羅佳俊,曾祥標(biāo).微型斷路器在防雷中的應(yīng)用[J].廣東氣象，2010，（1）.
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