有線電視傳輸網絡的防雷措施

范光鵬

【摘要】本文通過對大自然雷電的形成，雷電的種類及直接雷與感應雷對有線廣播電視系統造成的危害程度的分析，得出了雷擊對廣播電視系統造成損害的百分之九十以上是屬于感應雷的結論。作者詳細闡述了對有線廣播電視前端系統、有線廣播電視傳輸干線系統和有線廣播電視用分配系統三個部分的防雷所采取的不同方法，特別是采取了光纜加固鋼絲，線路鋼絞線的良好接地與220v供電設備的電源安裝漏電過載保護器相結合的方法，是一種行之有效的避雷方法。實踐證明也是切實可行的。它的應用對我地有線廣播電視防雷減災工作具有很大的促進作用，同時對減少機器設備的雷擊損失，節約維修經費開支，減輕一線維修人員的勞動強度，確保廣播電視正常安全播出，將發揮重要作用。

【關鍵詞】廣播電視傳輸系統;防雷措施

每年夏季由于雷雨較多氣候異常是有線電視系統發生故障的高峰季節。雷電對有線電視系統的危害十分強烈所以防雷、避雷與接地問題就成了有線電視維護人員征服自然減少災害損失的一個重要課題。下面我將結合本人的工作實踐就如何做好網絡的防雷措施談一些粗淺體會。

一、雷電的形成及雷擊對廣播電視的損害

雷電是一種大氣中的放電現象，產生于積雨云層，積雨云在形成過程中，某些云團帶正電荷，某些云團帶負電荷。它們對大地的靜電感應，使地面或建筑物表面產生異性電荷，當電荷積聚到一定程度時，不同電荷云團之間，或云與大地之間的電場強度可以擊穿空氣（一般為25-30kv/cm）開始游離放電。隨著云對地放電逐漸發展，當到達地面時如建筑物、高低壓輸電線等），便會產生由地面向云團的逆導主放電。在主放電階段里，由于異性電荷的劇烈中和，會出現很大的電流（一般為幾十千安至幾百千安）并隨之發生強烈的閃電和巨響。所以雷電是一種自然現象，每年它給人類的破壞性是巨大的，雷擊對人民群眾的生命財產造成極其嚴重的威脅。雷電災害是聯合國公布的10種最嚴重的自然災害之一。

我國每年因雷擊造成人員傷亡達4000人之多，財產損失約為50-100億元。雷擊對有線廣播電視系統設備帶來的破壞性災難也是非常嚴重的。隨著電子技術的快速發展，集成電路對電壓和電流脈沖的敏感程度越來越高，除直接雷擊影響外，雷電引起的過電壓和過電流沖擊波造成電子設備損壞和工作中斷時有發生，會使播出傳送系統中的元件及電子模塊燒毀，危害播出安全。

筆者在從事廣播電視工作多年，感受到在雷電災害多發地區，90%以上的播出傳輸故障是雷擊造成的。雷電引起的危害在廣播電視方面表現十分突出，尤其是對感應雷擊的防護，已經成為廣播電視技術部門關注和防范的重點。我地每年5—10月為雷雨季節，前后長達6個月以上全縣共有12個有線廣播電視傳輸機房，光纜電纜傳輸干線長達1200多公里，每年被雷擊造成的直接經濟損失100多萬元。城區和各鎮鄉（街道）廣電站維修人員，每到雷雨季節，經常不分白天和黑夜，加班加點突擊搶修被雷擊的有線電視、數字電視。為盡快修復被雷擊的廣播電視不顧勞累而拼搏。每年有線廣播電視雷擊故障搶修占整個故障維修的百分之八、九十之多，牽制了我市廣播電視維修人員大量的精力和物力。因此，有線廣播電視系統如何做好防雷減災工作，把雷擊造成的損失降低到最低限度，是擺在我們廣電工作者面前的重要課題。雷電通常有兩種：直接雷和感應雷。直接雷只占整個雷擊的10%左右，危害一般較小，可使用避雷針、避雷線和避雷網來防避。有線電視衛星接收如拋物面天線，雖然安裝避雷針后，即使在其保護范圍內，仍然可能遭到雷擊而使高頻頭、衛星接收機等設備燒壞。燒壞部位大多在電源保險絲、變壓器、整流元件。這說明雷擊不是從天線直接引入的，而是從電源線引入。可見避雷針雖然保護了建筑物和衛星接收無線的安全，卻保護不了置于機房內的有線電視設備，這最主要是由感應雷造成的，通過對所有雷擊設備損害部位分析證明，危害最大的是“感應雷”占整個雷擊率的90%左右，其危害范圍廣，雷擊程度重，對機房前端系統、傳輸系統、用戶分配系統，有線電視、數字電設設備均遭受破壞性損害。

二、前端機房設備的避雷接地辦法

前端是整個有線電視系統的核心，雷擊發生在前端機房附近，會在機房內的金屬機箱和外殼上感應出高壓電，危及設備和人身安全，前端設備的電源漏電也會危及人員安全。因此，對機房內的所有設備金屬外殼、輸入輸出電纜屏蔽層、光纜加固鋼絲和屏蔽層接地，設備外殼接地與交流供電系統的接地在總接地處把它連接起來。機房接地線的埋設：接地極采用φ50mm鍍鋅鋼管，長度為1.5m，地上部分留80cm，上端打φ10mm的圓孔2個，埋入地下端削成30°角斜面，在深0.6-0.8m的地線溝內，第二個樁長度為0.70m埋入地下端削成30°角斜面，便于打樁，每1.0m處打一個樁，上面留20cm，便于焊接，地線埋設長度一般為20-25米，具體根據土質而定，凝土可以短一點，如少質土需延長，每個樁上面用5×2mm鍍鋅扁鐵焊接后連成一體，焊接時整個鋼管周圍都要焊接嚴密，以增加扁鐵與鋼管的接觸面。為了減小接地電阻，可在整條在溝內先填埋40-50公斤中性降阻劑（如食鹽、鐵屑等長效化學降阻劑）。對整條溝先填埋20cm厚的細土并夯實，用地阻搖表檢測接地電阻，是否達到規定值，如未達到，延長接地線長度，直至接地電阻達到規定指標，然后回填夯實，填平整條溝。地線埋好后把前端機房所有設備金屬外殼，包括ups機箱外殼接地線連在一起，引至避雷接地極上端處，用3孔夾板固定連接。

三、光纜傳輸和用戶分配系統的防雷措施

從光纜傳輸和用戶分配系統每年所造成的設備雷擊情況看，90%以上是從設備電源線上竄入高壓電流，擊壞光接收機和放大器。擊壞光接收機、放大器、設備電源部分的保險絲，變壓器和整流元件，嚴重時擊壞光接收機、放大器放大模塊或造成整個放大器或光收機報廢。針對上述情況，采取了以下措施。

1.做好光纜防雷

因為光纜在制造過程中，為了增加其抗拉強度，在光纜中增加了兩根鋼絲。在光纜接頭包施工操作時，我們一般只注意光纜熔接，而忽視了光纜的防雷。通常將兩端光纜鋼絲，分別固定在接頭包兩端支架上，自然形成了間隙。這樣當任意一段光纜中感應很高的雷擊電壓時，就會向另一端鋼絲放電，放電過程中產生巨大火花，使接頭包內光纖斷裂損壞，為防止這種現象。在光纜熔接時，先把接頭包內的光纜鋼絲兩端用導線連通，再與吊掛光纜的鋼絞線連通。有效避免光纜遭受雷電侵害。

2.隨著當地低壓電網的改造，低壓電網越來越規范

有線電視的網絡隨著“光進銅退”光接點也越來越接近用戶，線路放大器逐步減少。我們根據這些條件，將有源設備的取電點推到了用戶表箱的漏保后，這樣就增加了取電的安全性。對于一些未能改造的電網，則根據情況我們自己加裝漏保和電源防雷器。

3.光節點處加裝地線

因我們地區光纜的改造使得電纜網的覆蓋片區半徑縮小到150米—200米的范圍內。這樣我們以光節點為中心點，在此處用1.5米長50mm×50mm×5mm鍍鋅角鐵做為接地體打入地下，為方便施工，在角鐵的上端焊接雙槽夾板夾持做避雷線的7*1.4的鋼絞線并涂抹防銹漆，避雷線與支撐鋼絞線也用雙槽夾板壓緊連接并用鐵絲扎緊。這樣接地處即能保護有源設備也為電纜網提供了保護。

經過2013年夏季的實際使用情況看，只要不是有直擊雷落下，雷雨后的設備損壞率只有常年同期的30%左右。提高了單位的經濟效益。