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桐柏有线电视系统的防雷措施分析

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【摘 要】桐柏有线电视的卫星接收天线都安装在广播电视局五层楼的屋顶,闭路线除了主要街道外其它都是沿街架空,所以极易在夏季遭受雷击,因此有线电视系统防雷工作也非常重要,根据当地特点,设计出及经济又可靠的防雷措施很有必要。通过分析本地雷电对有线电视设备的影响和危害,提出了相应的雷电预防措施。

【关键词】有线电视;设备;防雷

0.引言

桐柏县有线电视的卫星接收系统安装在电视局五楼的楼顶,而且闭路线绝大部分也都是架空,所以极易遭受雷击。桐柏县历年的雷暴次数为30.3次,最多年份可达到38次,属于国家规定的重雷区。桐柏属于山区县,地下储藏有丰富的金、银、铜、铁等矿藏,所以雷电灾害偏多。据统计桐柏县每年因雷击造成有线电视设备和用户电视损坏多达数十起,损失均在20万元左右。

1.桐柏有线闭路电视系统的现状

桐柏的有线电视系统由五楼的楼顶通过数个卫星接收天线和共用的天线接收电视系统将信号接收后传入五楼机房,再经过一系列放大处理后,通过闭路线把电视信号分送到各电视用户。防雷是有线电视系统非常重要的工作,雷电灾害对电视系统的破坏性很强,往往造成有线电视系统的设备和用户电视损坏,给广播电视局和电视用户带来很大的经济损失。在实际的闭路电视工程当中如果没有良好防雷措施,电视系统很容易遭到雷击,造成严重破坏,甚至导致整个电视系统瘫痪,因此对于整个电视系统防雷设计安装是值得重视的事。

2.雷电影响分析

雷电有直击雷、雷电波侵入以及感应雷击三类。直击雷是最为常见的,其声光并发,直接击中地面以及地面上的建筑物、树木、动物等;雷电波侵入比较隐蔽不易察觉,对线路及金属管线作用,沿着金属管线侵入,危害电子设备及人体的安全;感应雷击主要对电子设备发生作用,更加不容易察觉。直接雷击破坏性最大,而雷电波侵入、感应雷击主要破坏对象是电子设备。最近桐柏县几十起闭路线设备和电视机遭到雷击损害,就是后者导致造成的。据调查,因人们使用电子设备越来越多,并且越来越精密,近些年来感应雷击事件正呈现明显上升趋势,85%的电子设备损坏都是由雷电波侵入和感应雷击引起的,但是人们的认识还不到位,大部分人没有防护意识。有部分人多少对雷击有点认识,但认为只要在屋顶安装了避雷针就可以了,不愿意在电视机上加装避雷器。

对有线电视系统影响的主要有感应雷击和雷电波侵入。所谓感应雷击是积雨云的静电感应或者积雨云放电时的电磁感应作用在金属物件上,比如电线、金属管道、建筑物里面的钢筋等,感应出与积雨云里面相反的电荷,从而产生电流所引起的。直击雷的破坏力往往比较大,其直接对建筑物及人畜造成危害,所幸的是其影响范围较小,使用符合规范规定的避雷针、避雷线及避雷网就可以很好的防避。直击雷对有线电视系统设备的破坏率在15%左右。直击雷伴随有雷电波和感应雷,因此在建筑物上安装了避雷针和避雷网后,虽然有线电视系统的电子设备在规范规定的保护范围之内,但仍然有遭受雷击的可能,大多数都是烧坏保险丝,还有整流元器件和三端稳压器,严重的还可损坏集成电路板等元器件。因此避雷针和避雷网主要是保护建筑物,对电子器件却无能为力。研究发现静电感应高电位瞬间发生在低压线路时最高可以达到100KV左右,在有线电视线闭路系统上也可以达到50KV左右,如果传入电子设备,必会造成电子设备的损毁。电磁感应是雷电之后在其周围空间里瞬间产生强大的交变磁场,使附近的电线、管道及相应的感应设备产生出高电压,从而破坏电子设备。静电感应造成的电视闭路系统的破坏占85%左右,其破坏范围广,是有线电视系统损害的最主要元凶。

3.防护措施分析

3.1电视接收卫星天线的防雷接地

桐柏有线电视的卫星接收天线架设在广播局五楼的楼顶,大大小小共有八个卫星接收天线,应把这八个卫星接收天线的基座用直径为10mm的镀锌钢筋牢牢的焊接在一起,每个连接天线的竖杆上都应装设避雷针,避雷针的高度在5米左右,避雷针与天线之间的最小水平间距在3m左右,并与防雷网和防雷接地系统共地连接在一起,使接地电阻值小于4Ω。

3.2电视闭路系统机房设备的防雷接地

机房的前端设备也是防雷的重点,如果防护措施不到位,在遭到雷击时,不但会击毁前段的设备,而且设备的金属机箱及外壳上感应出高压电会危及到人身安全。因此机房内的所有设备的机箱和外壳以及电缆的屏蔽线等都要牢牢的接地,设备的接地和避雷针避雷网的接地以及供电系统的接地应该在总接地处牢牢的焊接在一起。闭路电视系统前端内的电子设备接地装置与防雷接地网相连,在不相连的部分距离相隔不小于3m。应定期检查,保证电视闭路系统的机房接地线完整,防止绝缘线老化龟裂。前端设备的调制器、接收机和光发射机等都应在总电源处加装有产品合格证的避雷器,使前端设备的保护万无一失。

3.3闭路系统干线部分的防护措施

桐柏的闭路线在主城区都位于地下,其它都为架空线路。对于空旷地方的地下电缆,电缆里的屏蔽线和金属保护套每隔2km都要接地一次,使感应电流能够顺畅的释放到大地。对于架空部分的电缆屏蔽线及金属保护套和钢绞线每隔200m接地一次,特别是在闭路线分线箱处的电缆,屏蔽线、金属护套以及钢绞线都应与线杆拉线共同接在接地装置上。电视闭路线的光纤并不导电,但为了增加光缆的抗拉强度,在生产过程中光缆中增加了钢丝,因此在设置接续盒时,不但要注意光纤的熔接,也要注意把接线盒内的光缆钢丝端头用导线连通,避免光缆遭受雷电损害。

3.4电视闭路系统分配部分的防雷措施

在电缆进入电视用户的楼房时要把电缆的屏蔽线接地,如果是架空电缆直接入户,在屏蔽线接地的同时还应增加避雷器,电缆外导体也要牢牢的接到电器设备的接地装置上,不要在建筑物屋顶上架设电缆,电缆要沿着楼房的墙架设,架设用的钢线要每隔200米接地一次。电缆屏蔽线和架空支撑有线电视系统电缆用的镀锌铁丝都要有非常良好的接地,在有线电视系统中设备的输入输出端都要加装放电保护器,在市电供电的放大器的电源端应加装过压保护器,尽量用低电压集中供电,以减少雷电传入的机会,做好分配系统的防雷措施。

桐柏县的有线电视避雷系统经过不断的改造升级,防雷效果很好,但由于广播电视局财力上的限制,因此不能够严格根据理论上的设计进行安装避雷器,需要根据实际情况,设置合适的防雷等级以尽量减少不必要的开支。在实际的工作中要不断摸索出适合桐柏当地特点的可靠经济的防雷设计方案,以保证闭路电视系统安全可靠的运行。

【参考文献】

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[3]《雷电电磁脉冲的防护》GB50323-2004.

[4]苏邦礼,崔秉球等.雷电与避雷工程.广州:中山大学出版社,1999:35-38.

[5]肖稳安.雷电与防护技术基础.北京:气象出版社,2006.

[6]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004.

[7]周志敏,纪爱华等.电子信息系统防雷接地技术.