guukis 发表于 2011-12-23 15:36:29

CATV系统电子设备中的防雷技术之雷击现象的发生

CATV系统电子设备中的防雷技术之雷击现象的发生
发生雷是一种大气中的放电现象,常常使有线电视设备严重损坏,在CATV系统中,防雷设计是一项十分重要的工作,而在实际工程当中,防雷并没有引起技术人员的足够重视,一旦遭到雷击,没有良好防雷措施的系统就会遭到严重破坏,甚至瘫痪。对于干线较长的大系统,防雷设计更是刻不容缓的大事,本文从雷击的产生机理以及雷电的分布规律阐述雷电,以期读者对雷击有一个整体的认识,进而阐述防雷的措施以及CATV器材的抗雷击性能。
雷击主要有两种:“直未雷”和“感应雷”。直击雷只有雷击率的10%左右,危害范围一般较小,可使用避雷针、避雷线和避雷网来防避,危害大得多的“感应雷”占雷击率近90%,危害范围甚广,CATV系统的电子设备受雷击损环,主要是感应雷造成的。直击雷是带电云层和大地之间放电造成的,在形成雷云的过程中某些云积累起正电荷的雳云接近到一定程度时,发生讯猛的放电。出现耀眼的闪光。当雷云很低,周围又没有异性电荷的雷云时,就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷,形成带电云层向地面或者建筑物放电;放电电流可达到几十甚至几百千安,放电时间为50-100霺,这种放电就是直击雷,直击雷对建筑物和人、畜安全危害甚大。安装于避雷针后,CATV系统的电子设备即使在其保护范围之内,仍然可能遭雷击而受损,大多数都是烧保险丝、电源变压器。整流元件,三端稳压器,严重的还可能损坏集成电路等元件,这说明雷击不是从天线引人的,而是从电源线引入的,可见避雷针虽保护了建筑物,却保护不了置于其内的CATV电子设备,这是感应雷造成的。
感应雷电静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因所引起的,当带电的云层(雷云)靠近输电线路时,会在它们上面感应出异性电荷,这些异性电荷被雷云电荷束缚着。当雷云对附近的目标或接闪器(避雷针是最早、最常用的接闪器)放电时,其电荷迅速中和,而输电线路上束缚的电荷便为自由电荷,形成局部感应高电位。这种感应高电位发生在低压架空线路时亦可达100KV;在电信线路上可达40-60KV。而且它可以沿着线路传入电子设备,造成损害。雷击后巨大的雷电流在周围空间产生交变磁场,由于电磁感应使附近设备感应出高电压,从而使设备损坏。
对于系统的防雷最有利的措施是系统有良好的接地,良好接地不仅能及早的泄掉感应雷产生的电压,同时也可泄掉由于设备漏电而产生的对地电压,达到保护设备和人身安全的目的,具体的系统防雷也是从接地开始的。与此同时,在需要的地方按装避雷外、防雷器,但是选用器材的抗雷击性能也不忽视,在选用器材时,考查器材的抗雷击性能也是重要的一环。目前,我国大量生产和使用防雷器,有以电工碳化硅阀片为基本元件的各种阀式防雷器;有以氧化锌阀片为基本元件的氧化锌防雷器,氧化锌防雷器较之阀式防雷器具有动作迅速、通流容量大、残压低、无续流、结构简单、可靠性高、寿命长、维护简便等优点。下面重点讲述氧化锌防雷器,氧化锌压敏防雷器对感应雷及雷电波入侵的防止是有效的。其工作原理是其伏安特性的非线性。正常电压时,防雷器呈高阻状态,只有很小的泄漏电流(霢数量级),功率损耗很小,当线路中出现过压时,防雷器呈低阻状态(时间效应为10-9数量级)过电压以放电电流的形式通过防雷器流入大地,过电压被抑制下来,浪涌电压过后,线路电压恢复正常时,防雷器又呈高阻绝缘状态,因此防雷器必须有良好的接地装置与之配合。电源防雷器避雷针防雷工程接地产品信号防雷器
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