雷击对电视网络的影响

1有线电视进入千家万户后,人们往往对怎样传输好高质量的电视图像都比较关心和重视,而对有线电视系统的防雷却重视不够。主要是对防雷认知不够,认为有电视系统的防雷只需做好前端的避雷,因此造成有线电视系统防雷措施不够完善,到了雷雨季节,经常发生放大器、分支分配器、电视机顶盒等被雷击,造成不应有的经济损失和不良影响。特别是2007年7月中下旬的几场雷电,鄂钢电视台(以下称我台)受雷击损坏的光接收机、用户放大器、供电器、分支分配器等竟多达十几台次,造成了较大的损失,严重影响系统的正常运行。

有线电视网是一个庞大的网络,它包括多个环节,如前端、光节点、干线分配网等,要使每个环节在雷雨时能正常工作,必须从各个环节着手,做好每个环节的防雷工作,以保证有线电视的优质传输和安全运行。

2　雷电对有线电视系统的危害

雨季来临的时候,打雷闪电是常见的事情,地处于长江中游的鄂州市是雷击活动频繁的地区,一年四季各月均可发生雷电现象。雷电日数的月变化呈双峰型,主峰在7月,次峰在5月,而且雷击点低,对有线电视系统和用户有较大的威胁。

雷电是一个普遍的客观存在的自然现象。雷电的产生是由于大气中的饱和蒸气在上下气流的强烈摩擦和碰撞下,形成带正负不同电荷的电云。由于静电感应,当带电的云块临近地面时,地面相应感应与其极性相反的电荷,两者就组成一个巨大的“电容”。

当带电云层电荷聚积的电场强度达到足够高时,就会使周围的空气电离,当电离放电的通路达地面时,大地上的电荷与带电云层中的电荷就产生强烈的放电,出现极大的电流,这就是所谓主放电阶段。主放电电流极大,可达几kA至几百kA,而且其放电时间极短,若有线电视系统上的各种设备防雷措施不当,雷电就很容易进入这些设备,而对其造成严重损害。以下是近几年来我台发生过的雷电事故与现象。

(1)雷击时,位于雷击点附近的有线电视电缆上产生意外感应电压,感应的电压进入放大器后,造成放大器和分支分配器损坏。

(2)雷击时,位于雷击点附近的高低压线路上产生意外感应电压,使市电电压升得很高,一些供电电压为220V的放大器和供电器被烧坏,分支分配器也不会例外。

(3)雷击时,电视机电源插座未拨掉,雷电经电源线进入电视机后,烧坏了电视机的电源部分,然后雷电流通过电视机的射频孔窜入到有线电视系统,烧坏分支分配器等无源器件。

3　有线电视系统的防雷措施

3.1　前端的防雷措施

前端是整个有线电视系统的核心,包括各种开路接收天线、卫星天线、卫星接收机、调制器、光发射机等设备,万一这些设备被雷击损坏,除造成严重的经济损失外,还会造成大范围的停播,对有线台的形象造成影响,因此前端的防雷措施至关重要。

3.1.1　接收天线的防雷

为了获得满意的接收效果,通常都把接收天线架设在比较高和开阔的位置,显露在室外,而且接收天线是良好的导体,因此接收天线受雷击的机会就多了,它很容易将雷电由天线引入设备,特别是卫星天线,一般安装在有线电视台中心前端附近的地面或楼顶。如果安装在地面对防雷有好处,首先是卫星天线比建筑物低,并且在其防雷保护区内,只要接地电阻少于4Ω就可以有较好的防雷效果。但由于受客观条件的制约,我台的卫星天线安装在楼顶上。要达到好的防雷效果,一方面要使几付卫星天线在避雷针的保护区内;另一方面还要降低避雷针的接地电阻。为此我们采取了三个方位架设避雷针的方法,将卫星天线完全处于避雷针的保护之下,所安装的三根避雷针底座与卫星天线等楼顶上各种金属设施都分别采用不小于40mm×4mm扁钢与机房楼面的建筑避雷带就近连接,使其可靠地接入建筑地网。

在机房防静电地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线,作为地板金属支架的接地引线排,其材料为铜导线,截面积应不小于50,并从接地汇集线上引出不少于二根截面积为50~75的铜质接地线与引线排的南、北或东、西侧连通。同轴电缆天馈线的金属外护层,应在进机房入口处就近工作接地,在机房入口处的接地应就近与地网引出的接地线妥善连通,同轴电缆天馈线进入机房后与设备连接处应安装雷击保护器。如美国开发和研制的专利产品CLPS系列避雷器,以防来自天馈线引入的感应雷。这样通过工作接地,可以泄掉设备漏电,也可以泄掉各种摩擦产生的静电,即可减少其它干扰,也可减少雷电的破坏。

同时,当交流电源触及到有线电视线路时,接地装置也会把市电快速导入大地,引起电源跳闸,从而保护有线电视器材、设备不受损坏,确保人员人身安全。

总之,对于电源部分,难以用单一级的避雷装置一步到位地解决问题。而应该采用多级防护的手段,逐步把雷电压降低到允许的范围之内。

3.2　光节点的防雷

光节点的防雷也非常重要,因为光接收机一旦被雷电击坏,不但经济上受到损失,而且会导致整个小区的电视信号中断。

光节点的防雷措施主要是接地及电源的防雷。

光接收机本身是有防雷器件,但需要有良好接地才能真正起作用。光接收机和供电器的外壳必须跟地线连接,并保证所有设备外壳均可靠接地。光节点的电源防雷同样采用低压避雷器,防止雷电从电源线中窜入造成接收机和供电器烧坏。

3.3　电缆网的防雷

电缆应尽可能埋地铺设,确实不能埋地的电缆明线,架设时应将电缆架设在建筑物约二层楼高度以下,避免沿楼顶架线。另外,要把所有的电缆均用塑皮细铁线绕扎在一条钢绞线上,该钢绞线一是起支撑作用,使电缆重量支撑在钢绞线上,避免由于跨度过大,拉力太大而损坏电缆;二是起防雷作用,只要在每隔一定距离处设一条接地线,接地电阻在4Ω以下,就可以对感应雷具有防护作用,从而预防电缆感应的雷电进入放大器造成损坏。