探索有線電視避雷對策

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本文作者：張鳳鳴 單位：太原鐵路有線電視臺

雷電入侵有線電視網絡的途徑

通過供電220/380V電源線路入侵進入播出機房的220V和380V兩路電源線路遭遇雷擊時，電源線上出現的雷電壓瞬間可達萬伏，沖擊波沿電源線侵入微電子設備及系統，導致毀滅性的燒毀。經傳輸信號的線纜入侵雷云放電，在通信線路上感應過電壓直接損壞與其相連的通信設備；雷電直擊地面突出物時，產生上千伏的強雷電過電壓將鄰近土壤擊穿，穿過同軸電纜外皮，侵入傳輸網絡，擊壞與線路相連的電子設備。雷電擊中接地體產生的地電位反擊電壓入侵雷電擊到建筑物避雷針接地體附近將產生放射狀的電位分布，這種地電位反擊電壓可高達數萬伏，嚴重損壞連接它的電子設備。

有線電視傳輸網絡防雷

防雷，就是防止因雷擊而造成損害，將雷電流迅速導入大地的途徑就是防雷接地。防雷避免了感應和直接雷電高壓對設備的損害，接地防止了積壓的電流對設備和人員的危害。合理地加裝電源避雷器，信號和天線避雷器，最大限度地釋放雷電感應的能量，才能有效保護有線設備，因此，有線電視網絡設計防雷是關鍵。

衛星接收天線的防雷太原鐵路有線電視臺原有10米、7米、5米衛星接收天線各一組，用來接收亞洲衛星電視節目，安裝于主樓五樓頂部；有1組3米衛星接收天線，安裝于側樓三層頂部。安裝天線時首先選擇避開雷區和電磁波干擾，在天線底座用較粗的金屬材料，單獨做了接地引下線直接引入大樓外深埋地下的避雷地樁形成的矩陣接地網；另將引入機房饋線部分的外導體與避雷地線牢固地熔接在一起并用防水膠帶做處理，有效地避免感應雷發生的感應電流擊壞衛星天線接收高頻頭。

機房內設備防雷播出機房是有線電視傳輸系統的核心，設備較多，衛星接收機、調制解調器、調制器、光發射機、硬盤播出系統等一旦遭受雷擊，會發生信號斷磁、播出中斷等重大事故。把樓外接地矩陣網，作為機房所有地線的最終接地點，設備前端安裝合適的避雷器，使設備線路與大地成等電位，把雷電流阻攔在外或安全泄放入地，確保設備和室內人員的安全。（1）出入饋線防雷：對進入播出機房設備所有的輸入輸出電纜的屏蔽層、金屬管道等逐一接地，把所有饋線的外導體作接地處理后，雷電流（電壓）在饋線進入機房前消失了。普通電纜的外金屬保護層在頂端及機房入口處就近接地，光纜的加強芯在進入機房前相應作接地處理。（2）供電電源防雷：播出機房單獨設立電源室，采用UPS不間斷電源給設備供電，在UPS電源前端安裝電源防雷器，限制電源線路上的過電壓。讓感應雷擊產生的大量脈沖能量在最短時間內釋放到安全地線上，避免高脈沖電壓損壞電路上的設備。在設備末端加防浪涌插座。在配電柜內，加三相B級電源防雷器，并選用質量較好的空氣開關,有效泄放電源線路上大部分的雷電流。進入播出機房電源線都采用電力電纜，電纜的金屬外護套兩端先做接地防雷，進入分配柜時要將三相四線變為三相五線，也就是增加一條專用接地線，并把UPS主機和電池箱金屬外殼及機架引入接地裝置與大地可靠連接，有效泄掉設備漏電和磨擦產生的靜電。（3）設備和機柜防雷接地：有線電視播出機房安裝防靜電地板，在防靜電地板下敷設銅帶防靜電接地泄漏網。由室外接地點矩陣網引入10mm2接地地線到機房內，與地板金屬托架相連。機房所有設備使用專用螺絲牢牢固定在機柜，這樣使設備外殼與所在機柜良好接觸，各機柜外殼分別單獨引線與機房銅帶防靜電接地泄漏網中銅帶連接，監控電視墻單獨引線接地，均不能與UPS電源等電源設備串聯接地，零線地線不共用；播出機房做到強弱電分開；交流接地、直流接地、防雷接地分別用不同引線接至大樓的地面等電位接地端子上，然后再引入地下接地矩陣網，這樣做避免了地地位差對圖象信號形成干擾。保證網絡系統內傳輸信號的質量。

傳輸網電纜、光纜防雷有線電視網絡傳輸采用同軸電纜，感應雷可能會通過同軸電纜進入機房損壞設備；供電線路受雷擊時，瞬間高壓產生的脈沖電流也會直接損壞設備。（1）電纜防雷。1993年至2000年，太原鐵路有線電視臺有線電視傳輸網絡主要由同軸電纜、干線放大器、片區放大器、分支分配器構成。防雷方面，架設的同軸電纜屏蔽網和架空支撐電纜用的鋼絞線應都做良好的接地，在架空線路上，凡是桿路走向發生拐彎處都加裝避雷針；選用兩端裝有避雷裝置的放大器，采用集中供電方式給干線放大器供電，片區分支放大器采取就近供電，每一干線放大器和片區放大器處都做有接地線引入地下，供電線路單獨做避雷接地線入地，以此來釋放雷電產生的能量，有效避免感應雷的危害，大大減少了雷雨季節信號中斷故障發生率。（2）光發射與光接收機的防雷措施。隨著有線電視數字化的發展，2000年太原鐵路有線電視網全部改用光纜傳輸信號，不再使用干線放大器，干線防雷重點是片區光接收機。我們在每個光接收機位置設立專用地線，將光接收機箱、光接收機外殼可靠連接一并入地，在為光接收機供電的電源線路上同樣做相應接地處理，讓雷擊產生的脈沖能量直接釋放到接地體上，有效地保護了光接收機，防止雷擊燒毀光接收機帶來的經濟損失和信號中斷事故。

有線電視分配網絡終端防雷太原鐵路有線電視臺網內用戶片區多，信號覆蓋廣，有線用戶達4萬左右。各片區建筑物結構不同，樓房不太集中的地方，分配線路繞線多，進入用戶家的線路比較長，為了防止低壓線落在傳輸網絡上對人的傷害，入用戶樓的傳輸電纜都穿金屬管，到達用戶端電纜外皮、鋼管牢牢壓環，良好接地，充分防雷，保證了用戶安全，網絡線路出現故障時維修也比較安全。

結語

有線電視網絡是電視傳媒的大動脈，是將有線信號安全傳輸到千家萬戶的紐帶，網絡防雷是有線電視網內設備安全運行的保障，也是有線電視維護人員征服自然、減少災害損失的技術工程。太原鐵路有線電視臺采取上述防雷措施后，做到了雷電過電壓泄放、等地位防護，大大降低雷擊危害的頻率，減少了網絡維修成本，有效地提高了有線電視綜合效益。但是，近年來機房設備越來越多，干擾信號的因素也逐漸增多，防雷措施仍然是我們繼續探討的課題。