對沿海農村雙向電視網雷電防護的探討

趙建志 戴 鵬

(鎮海區新聞中心,浙江寧波 315200)

對沿海農村雙向電視網雷電防護的探討

趙建志 戴 鵬

(鎮海區新聞中心,浙江寧波 315200)

沿海農村地處雷電高發區。雷電是一種破壞性極強的自然現象,其對農村雙向電視網的危害極大。文章闡述了農村雙向電視網安裝有效的防雷系統的重要性,并提出了防雷接地的具體措施。

雙向網;避雷線;接地體

近些年來,由于全球氣候變暖,氣候反常導致雷電災害增加。雷電是一種自然現象,是指雷云層接近大地時,地面感應出相反的電荷。當電荷積聚到一定程度的時候,產生云和云間以及云和大地之間的放電,進而迸發出光和聲的現象,雷擊時所釋放的能量非常巨大。雷擊主要可以分為兩種,一種是直接雷擊,指低層雷云與大地之間發生放電,放電經過建筑物、各種電器設備等,這些東西在雷電所引起的強大電流作用下將遭到破壞。直接雷擊的放電時間很短,但泄放電流可達到幾萬、甚至幾十萬安培。另外一種是感應雷,指雷電產生的靜電感應與雷中電流產生的電磁感應在金屬導體上產生的感應電壓,其電壓高達數萬伏,這種高壓沖擊波沿著建筑物或導體迅速傳播,如果感應到正在聯機的導線上,就會對電器設備產生強烈的破壞,甚至危及人身安全,感應雷約占雷擊率的90%,危害范圍很廣。

沿海農村地處海邊,由于地理位置和氣候因素,每年都有許多次大規模的雷擊事件發生,在農村雙向網絡系統中,線路和設備大多架空,大量的供電設備都安裝在戶外,很容易遭受雷電的襲擊,一旦遭遇雷擊,如果沒有穩定的防雷系統的保護,雙向電視網絡就會遭到嚴重破壞,不但帶來經濟損失,同時給線路維護人員增加了大量的工作量。因此,農村雙向電視網絡安裝良好的防雷系統就變地十分的必要。

一、雷電的危害

雷電的危害在我們的實際工作中常常遇到,感受也頗為深刻。筆者從事有線電視網絡外線維修工作多年,經歷著有線電視網絡的發展,從過去以放大器級聯作為主干線路傳輸發展到如今的HFC(光纖、同軸電纜混合網)雙向網絡。網絡技術不斷地提升,但雷電問題卻一直困擾著我們每一個線路維護工作者。一直以來,由于我們沒有重視電視網絡防雷這方面的意識,沒有給系統安裝完善的防雷裝置,特別在設備采用220v市電直接供電的時候,感應雷電經常會從電源線直接竄進設備,輕則燒掉設備的保險絲,重則設備的主板直接燒壞報廢,對有線電視網絡造成嚴重的經濟損失。如果設備由于雷擊碳化,那220v電源便會直接竄進電纜,危及電視觀眾的生命和財產,那更是致命的?，F在農村電視網絡經過雙向改造,主干線由光纜代替了以往的大多電纜,電視信號質量變地越來越優良,同時存在著各種各樣本來可以避免卻又發生了的雷擊事故,下面針對有線電視網絡的現狀,分析如何安裝有效的防雷系統,減少雷擊帶來的損害。

二、農村雙向網防雷的具體措施

農村雙向電視網的傳輸線路可以分為桿線和管線兩種,而在農村,線路大多為桿線 (因為立桿比較簡單,花費比較低,各部門線路互相靠掛比較容易),即電桿上架設電視主干線路傳輸電視信號。在農村電視雙向網絡中,除了少量落地箱用于擺設光接收機和光分路器以外,考慮安全性等因素,大多數有源設備安置于電線桿上的箱子當中,沒有接地。農村雙向網改造之后,原有的60v供電放大器都用光接收機覆蓋,各個設備都采用了220v市電電源直接供給的方式。在這個系統當中,電纜和支撐電纜的鋼絞線、220v供電的設備都暴露于空氣當中,一到雷雨季節,很容易受到雷擊,將感應電壓引入系統設備當中,使線路和架空設備受到損傷。

1、主干電纜的接地

在外線施工過程中,我們一般用電線桿來架設主干線,先架設好鋼絞線,再用35m/m或者25m/m的掛鉤在鋼絞線上架設主干電纜 (現在一般用-9電纜,線路損耗低),其中鋼絞線便成為-9電纜的避雷線了。鋼絞終結開始于引上桿,結束于終端桿。鋼絞線架設后,用壓板壓緊于包箍后,兩頭鋼絞終結處桿子必須板線于地錨塊,以防電桿傾斜。在主桿線中,我們可以每隔幾根電線桿接一根用于避雷的鋼絞線,鋼絞線可以先扎在三角鐵上然后緊扣于電桿包箍,避雷鋼絞線沿水泥桿延伸至地面,鋼絞線往地面的同時用粗鉛絲分斷捆綁在電線桿上以便外觀整齊。接地體一般用抗腐蝕處理后的鍍鋅角鋼、扁鋼及其焊接體,也可以用鍍銅鋼棒或紫銅,但是缺點為投資大。有些山區,山腳,沙石地等土壤硬度比較高,電阻比較高,可采用石墨電極材料做成的接地體,它具有良好的穩定性、抗腐蝕性、導電性、抗老化性、吸濕性和包濕性。防雷接地作為一項重要的安全保護措施,國標有嚴格的規定,一般接地體的電阻必須小于4歐姆,可以用ZC-8型測試儀測量。

2、雙向網野外器材的接地

農村雙向網改造之后,通過戶外光分路器均分光信號(一般為1550nm光信號,損耗為0.2db/KM)到各個點,減少了大多放大器數量,除了少量無法接通220v市電電源的地方和其他無必要雙向網轉換的少數地區還保留60v集中供點放大器。除了鋼絞線接地外,野外器材也必須獨立安裝避雷接地線,而且引線用銅芯電纜最為適宜,因為銅芯電纜電阻比較低,能加快雷擊電流放電。有些野外放大器和光接收機直接承掛于鋼絞線上,器材的外殼 (目前大多都用鋁殼)必須接上單獨的接地線,有些設備離電桿兩頭拉線較遠,一旦遭受雷擊,電流是來不及通過拉線進地泄放的。在農村雙向網中,現有的設備大多采用金屬箱安裝器材 (光接受機和放大器),設備采用220v電源供電,我們一般可以采用防雷模塊和箱子接地的同步方式進行避雷,在設備供電前增加一個防雷模塊并將箱子接地防雷。

在留有的少量放大器當中,農村雙向網系統盡量采用60v集中供電,以保證網絡的獨立性,這樣減少雷電直接竄入網絡的可能。

3、光纜線路的防雷

農村雙向網絡當中,由于減少了放大器數量,光纜到各個光點,增放了很多光纜。光纜的主要材料是石英,最外面是防水防腐蝕的外包層,一般是聚合材料,第二層是鋁皮,鋁片皮面有鋼絲、填充物和光纖束管,其中的鋼絲是為增加光纜拉力而存留的。在雙向網熔接當中,光纜線路較長,需要中間破頭,將光纜進行打包或者終端。在這個過程當中,需把打包的光纜當中的鋼絲固定在接頭盒的支架上,幾段鋼絲之間自然形成了一間隙。當其中一段光纜的鋼絲感應雷電高壓后,由于鋼絲尖端電荷密集,電荷密集的地方導體外電場強度大,單位距離上的電壓強度就大,空氣容易擊穿放電,所以鋼絲之間的間隙便形成了尖端放電,產生的火花可以損傷接頭里面的光纖。在雙向網絡改造過程當中,為防止這種現象出現,我們在做完光纖熔接工作后,還要把接頭盒內光纜鋼絲的端頭用導線連接在一起,然后再用導線將其與支承光纜的鋼絞線連接在一起,經過這樣最簡單的處理后,即可有效的防止光纜遭受雷擊的破壞。

4、電視終端的防雷

在農村雙向網改造后,電視網絡升級,用戶可以直接通過stp(set-top box)進行電視點播,以往的普通型機頂盒都置換成高清的互動形機頂盒,豐富的娛樂信息跟好看的節目隨時隨地的可以得到查詢跟收看,但是如何做到電視終端的防雷成為用戶自己最關心的保護措施。

電視機點播有線電視機頂盒,需要兩種信號,一種是電視信號,通過面板終端進入機頂盒,還有一種是電源線路,用戶機頂盒根本電視機工作都需要220v的市電。要有效放雷,就要在這兩種線路上防止雷擊電波的侵入,一般措施是主要在線路上安裝相應的防雷電波侵入裝置,也有是我們說的防雷模塊,并有效接地,但是目前位置最有效的方法還是在雷雨天氣斷開電視信號線和工作電源。

三、結束語

農村雙向網是有線電視網絡技術的提升,是群眾對電視信號質量的品位提升,也是黨與政府對老百姓的民生服務。在雙向網改造過程中投入了大量的人力、智力和高價值的設備,如果由于雷擊造成設備和線路的損害,那是得不償失的。把雷擊引入大地,既可防止這些損害的形成,又可屏蔽雜波信號對主信號的影響,加強電視信號質量。因此,農村雙向網防雷系統的正確安裝,不但可以增長雙向網線路和雙向網設備的壽命,而且也保證電視的安全播出,減少了外線維護工作人員維修負擔。

[1]盧炳瑞.防雷電安全技術 (四) [M].北京:中國言實出版社,2004.

[2]周志敏,周紀海,紀愛華.電子信息系統防雷接地技術 [M].北京:人民郵電出版社,2004.

[3]王芝.《淺述農村有線電視防雷問題》.編號:1007 -7731(2008)16-142-02.

TN948.507

A

1008-7508(2012)05-0119-02

2012-03-21

趙建志 (1983～),浙江寧波人,鎮海區新聞中心技術員/助理工程師,有線數字電視網絡/數字電視網絡維護。戴鵬 (1984～),浙江寧波人,鎮海區新聞中心技術員/助理工程師,有線電視光纜傳輸/數字電視網絡維護。