有线数字电视网络系统防雷接地的重要性
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有线数字电视网络系统防雷接地的重要性
摘要通过学习有线数字电视防雷接地知识,并根据自己多年的工作经验,来谈谈有线数字电视网络防雷接地的重要性,就有线数字电视系统如何防雷、如何做好接地,提出自己的一些想法,请大家批评指正。
关键词有线数字电视前端;干线传输;分配网;防雷电;接地
1 对雷电的初步了解
到底雷电是如何产生的呢?大家都知道,云层的对流和空气的对流,会使云层产生电荷,云层的电荷很复杂,上部集聚大量的正电荷,下部集聚大量的负电荷,云层的上部和下部就形成一个电位差,当达到一定的程度时,就会放电,且电压很高,可以达到上亿伏,电流也相当高,可以达到数万安培。
雷电的放电时间迅速、放电时间短,电流、电压非常高,所以雷电给人们的生产和生活带来巨大的影响,特别是我们的有线数字电视网络系统,如果没有好的防雷接地设施,会对电视网络设备造成很大的危害。
2 雷电对有线数字电视网络系统的影响
有线数字电视系统是由信号源、前端系统、干线传输系统、用户分配系统组成,除了信号源之外,前端系统、干线传输系统和用户分配系统都很容易遭受雷电的危害,所以防雷接地的設计和施工是一项非常重要的工作,是长期以来我们广电同仁研究的一个共同的课题。
雷电有好多种,对有线数字电视网络有影响且危害最大的主要有“直击雷”和“感应雷”两种,就两种雷电的影响下面分别表述。
(1)“直击雷”对有线数字电视网络的影响。
强电流通过具有电阻和电感的物体会产生电压降和感应电压,将破坏绝缘,使强电流通过,强电流所到之处,电子元件、电气设备等物体受热汽化、剧烈膨胀,从而产生强大的冲击性机械力,这种机械力能破坏设备部件、建筑物等。
“直击雷”对有线电视系统的破坏力很大,但危害范围有限,占雷击率的10%,根据设备需要安装避雷针就可以保护有线电视设备,即使这样,它对电源部分的保险管、电源变压器、整流原件、电路元件等都可以破坏。
(2)“感应雷”分为雷电流产生的“静电感应雷”和“电磁感应雷”两种,大家都知道感应雷电流是电源线引入的,避雷针保护了建筑物,但保护不了电子元件,有线电视的电子元件的损坏主要是感应雷造成的,电磁感应雷是由于放电时,巨大的冲击电流在周围空间迅速变化的强磁场引起的,这种磁场可以在附近的导体上产生很强的电动势,破坏电子设备和电气设备,有线数字电视系统的光设备、干路线缆、光工作站、放大器、机顶盒等极易遭受破坏。
电磁感应雷的危害范围广,破坏力巨大,占雷击率的90%。
3 有线数字电视网络系统防雷接地的要求
防雷接地系统是将电子设备、电气设备、建筑物等利用金属导体与大地进行电气上的连接,使电荷泄入大地。
因为大地具有导电性和无限大的容量,大量的电荷泄入大地,可以避免对有线数字电视系统中的电子设备和电气设备的危害。
根据《民用闭路电视系统工程技术规范》[1](GB50198—94)第四章第五节第四条之规定,系统采用专用接地装置时,接地电阻不大于4欧姆,采用综合接地时,接地电阻不大于1欧姆。
根据《民用建筑电气设计规范》[2](JGJ/T16—92)第十四章第七节第五条第三小条之规定,通信机房应与建筑物防雷共用同一接地防雷装置,其接地电阻不大于1欧姆。
前端机房和分前端机房的接地,要用组合接地体,利用铜排线或镀锌扁铁与接地极相连接进行泄电。
接地极要用50*50*5mm 镀锌角铁或直径16~18mm螺纹钢垂直打入地下,深度要3米,不得少于2.5米,便于雷电和静电泄入大地。
据《有线广播机线员——线务员》[3]第1.4.得知,干线光缆的接地电阻一般应小于5欧姆,在土壤电阻系数p值大于100欧姆·米的地方,光缆的接地电阻不应超过10欧姆。
4 有线数字电视网络系统的防雷接地措施
(1)有线数字电视前端、分前端的防雷措施至关重要,在有线数字电视前端、分前端机房选址时就要考虑放雷击之事,应尽量避开雷区,选择理想的地点,架设安装避雷针和避雷网,做良好的接地系统,接地电阻要控制在1欧姆以下。
机房要装“三项电源防雷器”,它的作用是能在最短的时间内把电源线路因感应雷击而产生的大量的脉冲能量波安全传到大地上,来保护机房和前端电子和电气设备的安全。
(2)前端机房和分前端机房的接地,要选择导电性能好的金属材料,圆钢、角钢、钢管都可以,但一定要达到规格要求,接地体的表面要镀锡或热镀锌,防止土壤的腐蚀,接地体钢管的外径不低于30mm,角铁的规格不低于50*50*5mm,为了降低阻值,可以用适量的降阻剂,不得已用盐代替,接地极的深度要达到要求,应该是2.5~3米。
很好的组合接地体,才能保证接地电阻在1欧姆一下。
(3)有线电视干线传输网的防雷接地。
接地是干线光缆防雷的重要措施之一,雷电感应的强电流或其他杂散电流进入光缆后,会沿光缆继续传播,由于光缆外护层的缘故,电流难以泄入大地,会在光缆上形成高电压,击穿光缆外护层和芯线绝缘,影响通信质量和信号的传输。
根据本人的工作经验,地埋管线敷设缆线应是1800~2000米接地一次,接地体到缆线的垂直距离不低于15米,中间用扁铁连接,角铁规格不低于50*50*5mm,钢管直径不低于30mm,且深度不低2米,做防雷接地装置的井位一般选择有缆线接续的井位,便于缆线金属外皮或缆线钢丝与接地极相连接。
光、电缆的引上和引下处应做防雷接地装置,缆线金属外皮或增加拉力的钢丝与防雷接地装置想连接,确保接地电阻低于4欧姆。
杆路架空光缆、电缆线路要10到15根的杆距接地一次,接地极的工序要求是将垂直式接地极砸入地下2.5~3米,此接地极要用不低于50*50*5mm的镀锌角铁或直径不低于30mm的钢管,地面以上的与接地极的连接金属导体要用40*4mm 的镀锌扁铁,扁铁用卡子固定电线杆上,扁铁上端与横担连接,由此来保证接地电阻在4欧姆以下,以此来保证有线电视信号的安全传输。
(4)干线传输系统中的设备要做好防雷接地的装置,以保护机器设备。
光接收机、光放大器、放大器及提供电源的供电器应就近接地,小区内的光工作站置于光站箱内,其接地方式应的垂直接地,一般采用长度3米50*50*5mm的镀锌角铁,垂直砸入地下,如果地下有障碍无法将角铁就近砸下,可以选择不远处将角铁砸入地下不少于2.5米,中间用40*4 mm的镀锌扁铁连接,确保接地电阻要低于4欧姆,来保证机器设备的安全。
(5)有线数字电视分配网系统的防雷接地。
有线数字电视的用户分配网络一般都在室内,因此,能受到建筑物防雷措施的保护,但是也要做好这部分缆线设备的防雷措施,缆线进入建筑物时,在最后一个节点将电缆外金属皮与建筑物的防雷装置相连接,多口分配器置于单元集中分配箱,分配箱体要用金属导体与弱电井放线桥架相连接,便于泄电,确保分配网系统的接地电阻小于4欧姆,保证用户终端的设备安全。
5 结束语
本文阐述了有线数字电视系统防雷接地的重要性,并根据自己的工作经验提出了如何做防雷接地装置的措施,供同仁们商榷。
就现在的状况而言,我们的有线数字电视防雷电工程已做得很好了,但是防雷电这一课题我们还要继续努力,不断探索,在将来能研究出更合理的防雷电措施。
参考文献
[1] GB50198-94.民用闭路电视系统工程技术规范[S].北京:国家广播电影电视总局,2012.
[2] JGJ/T16-92.民用建筑电气设计规范[S].北京:中国人民共和国建设部,1993.
[3] 国家广播电影电视总局人事司组织.有线广播电视机务员——线务员[M].北京:中国广播电视出版社,2009:270-272.。