有线电视系统中防雷措施概述

时间:2022-01-18 05:12:51

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有线电视系统中防雷措施概述

[关键词]有线电视系统防雷;设计方案

在有线电视系统中,防雷设计是一项十分重要的工作。随着科学技术不断进步,广播电视领域设备升级改造,微电子设备的不断增加,其耐过电压能力的下降以及印刷电路板的线间距离越来越小,使得设备的抗雷击能力越来越弱。雷电灾害具有巨大的破坏力,其强大的电流,炽热的高温,猛烈的冲击波,剧变的电磁场以及强烈的电磁辐射等物理效应,极易导致起火爆炸,引起有线电视系统设备的巨大破坏,甚至造成人员伤亡。防雷与安全接地越来越重要,已成为广播电视部门的一项重要工作,防雷与接地系统是否可靠将关系到整个广播电视节目能否安全播出与接收。

一、雷电对有线电视系统的影响

在实际工作中,对有线电视系统设备影响的雷击分为直击雷和感应雷。直击雷是指雷云对地面突出物的直接放电。主放电流可高达几百千安、电流可高达数万伏,强大的雷电流在通过被击物体时产生破坏性巨大的热效应和机械效应。在广播电视设备方面,直击雷的主要袭人途径是从接收和发射天线侵人。感应雷是指由于带电云层的静电感应和电磁感应作用,而在金属物体上产生极高电压而放电的过程。它对广播电视的袭人途径主要是通过传输线缆并对与之相连的元器件及设备造成损坏。

对于有线电视系统,直击雷的雷击率约为10%,破坏力大,但危害范围一般较小,可使用避雷针、避雷线和避雷网来防避。安装避雷针后,有线电视系统的电子设备即使在其保护范围之内,仍然可能遭雷击而受损,而这则是感应雷造成的。“感应雷”占雷击率近90%,危害范围甚广,有线电视系统的电子设备受雷击损坏,主要是感应雷造成的,故应当引起防护工作人员的高度重视。

二、有线电视系统防雷的措施

防雷的解决方案:由于大多地方广播电视部门均包含有制作、播出、发射及相应的局域网等设施环节,因此,防雷主要涉及有传输线缆、设备电源、发射机馈线部分的保护以及发射天线的直击雷保护。

1.天线的防雷接地。有线电视的接收天线和竖杆一般架设在建筑物的顶端,应把所有的接收天线,包括卫星接收天线的接地焊在一起,接天线的竖杆(架)上应装设避雷针,避雷针的高度应能满足对天线设施的保护。避雷针起到接闪的作用,将发生雷电时的雷电流通过与大地中接地装置相连接的引下线将雷电能量泄放入地,使天线达到避雷的目的。

2.前端设备的防雷接地。当在前端附近发生雷击时,会在机房内的金属机箱和外壳上感应出高电压。危及设备和人身安全。因此,对机房内的所有设备,输入输出电缆的屏蔽层、金属管道等都需要接地,设备接地与房屋避雷针接地及交流供电系统的接地应在总接地处连接在一起。系统内的电气设备接地装置和埋地金属管道应与防雷接地装置相连,不相连时两者的距离应大于3m,机房内接地母线表面应完整,绝缘线的老化层不应有老化龟裂现象。一般前端设备,如调制器、接收机、光发射机等没有过压保护,而只有过流保护,一旦有雷击往往会出现电源烧坏而保险不断的情况,针对此种情况应在总电源处加装避雷器,以更好地保护前端设备。

3.分配系统的防雷接地。有线电视电缆进入建筑时,在靠近建筑物处应将电缆的外导电屏蔽层接地,架空电缆直接引入时,在入户处应增设避雷器,并将电缆外导体接到电器设备的接地装置上,不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆,可将电缆沿墙降至防雷保护区以内。

三、防雷设计方案

根据中华人民共和国国家标准有关技术规范要求,结合县广播电视局业务大楼三楼电子信息系统设备布局情况,综合防雷设计方案如下:

1.县广播电视局业务大楼北侧山上已安装了50米高塔式避雷针,防直击雷。经县防雷中心检测合格,可继续使用。业务楼在该避雷针防直击雷保护范围内,业务楼不需再安装避雷针或避雷带。

2.在四楼总配电室安装1个三相五线带计数器电涌保护器SNDl,通流量为100KA,型号为LGA604J―I型。将浪涌保护器的接地端子与地网可靠连接,以保证浪涌保护器有良好的泄流通道,相线与电源相线并联连接。作为第一级电源防雷保护。

3.在业务大楼三楼电源线人口处安装1个三相五线电源避雷器SND2,通流量为60KA,型号为LGA406P~II型电源避雷器。电源避雷器的接地端子与地网可靠连接,相线与电源相线并联连接,作为第二级电源防雷保护,抑制第一级保护残留高电平。

4.在业务大楼三楼4间机房电源人口处,各安装1个共5个(编辑控制室2个,其他机房每室1个)通流量为20KA电源避雷器SND3,型号为LGA203P―II型电源避雷器。作为第三级防雷保护,电源避雷器的接地端子与地网可靠连接,相线与电源相线并联连接,使设备的承受电压控制在安全范围内,确保设备安全。

5.在三楼有线电视视频输出分变器5条通道上,安装5个串联式视频同轴电缆避雷器,以防止雷电流从视频线路上进人室内,损坏设备或危及人身安全。

6.在业务大楼北侧山地中建设电源防雷系统独立接地地网,地网接地电阻≤4Ω(共用接地电阻≤1Ω),接地母线用截面积不小于50ram2铜芯线或截面积不小于80ram2铜带或镀锌扁铁。不与其它设备工作接地共用接地系统,以避免相互干扰。但当各接地地网间距达不到规范要求时,建议采用共用接地,作等电位连接,以防止因雷击形成地网间高电位差造成反击损坏有线电视设备。

7.进入业务楼的所有弱电输入线应穿入金属管内进行屏蔽,金属管作接地处理(接地电阻≤2Ω);进入业务楼的所有金属管线、金属门窗应与大楼主体框架钢筋自然接地体作等电位连接。

四、总结

有线电视是一个涉及区域广、线路长、设备较多的复杂系统,在实际的有线电视设备管理及维护工作中,我们需要根据系统各个环节所处的环境和所需的防雷等级,探索出适合当地地形特点且可靠方便的防雷措施,以减少因雷电造成的经济损失及人员的伤亡。

在防雷的过程中,必须重视接地与屏蔽的作用。各种设施的良好接地和屏蔽对空间传播的雷电电磁干扰有很好的防护作用。如果接地不好,轻则会造成设备不能正常工作,降低设备的可靠性,重则会损坏设备,并影响到工作人员的人身安全。常规的接地方法是在建筑物下方或周围埋设由水平及垂直接地体组成的接地装置。接地体一般采用导电性高、耐腐蚀的铜合金材料,所有设备的外壳再与接地装置良好连接。在埋设接地装置时。接地电阻要控制在4Ω以下。

总之,要把防雷工作当做广播电视部门的一项重要工作来对待,并根据实际情况采取切实可行的防雷措施,以达到保障设备的安全运行、节目的安全播出这一目的。

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