CATV系统电子设备中的防雷技术之如何解决防雷击问题
雷电过电压的电流是一种很快上升到峰值,然后较慢下降的脉冲,其时间量值为10-6S数量级,国家的通用标准是8/20霺,即用8霺的时间上升到峰值,然后用20霺的时间下降到半峰值,而氧化锌防雷器的响应时间为10-9数量级,因而响应时间是来得及的,其次是幅值问题,有线电视的供电电源经过电力系统的多级避雷,因而雷电脉冲电流大于5KA的概率不会大干15%,只要选择通流容量为5KA的避雷器,其残压也是设备能够承受的,加上合乎要求的接地就会达到避雷的效果。
1.无线的防雷接地。有线电视的接收天线和竖杆一般架设在建筑物的顶端,应把所有的接收天线,包括卫星接收无线的接地焊在一起,接天线的竖杆(架)上应装设避雷针,避雷针的高度应能满足对天线设施的保护,安装独立的避雷钟时,由于单根避雷针的保护范围呈帐篷状,边界线呈双曲线,所以避雷外高于天线顶端的长度应大于天线的最大尺寸,避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3M,建筑物已有防雷接地系统时避雷针和天线竖杆的接地应与建筑物的防雷接地系统共地连接;建筑物无专门的防雷接地可利用时,应设置专门的接地装置,从接闪器至接地装置采用两根引下线,从不同的方位以最短的距离沿建筑物引下,其接地电阻应小于4欧姆,无论是新制作的接地统还是原建筑的接地线,接地电阻都应小于4欧姆,除天线应有良好的避雷的接地外,还应采取如下措施:①无线输出端应安装专用CATV保安器;②天线输出电缆按接地要求接地;③使用装有气体放电管及快速反应保护二级管的天线放大器或频道放大器。
2.前端设备的防雷接地。如果在前端附近发生雷击,则会在机房内的金属机箱和外壳上感应出高电压,危及设备及人身安全。前端设备的电源漏电也会危及人员的安全,因此,对机房内的所有设备,输入、输出电缆的屏蔽层,金属管道等都需要接地,不能与层顶天线的接地接在一起,设备接地与房屋避雷针接地及工频交流供电系统的接地应在总接地处连接在一起。系统内的电气设备接地装置和埋地金属管道应与防雷接地产品装置相连,不相连时两者的距离应大于3米,机房内接地母线表面应完整,并无明显锤痕以及残余焊剂渣;铜带母线应光滑无毛刺。绝缘线的老化层不应有老化龟裂现象。一些前端设备如调制器,接收机等没有过压保护,而只有过流保护,一旦有雷击物往会出现电源烧坏而保险不断的情况,针对此种情况应在总电源处加装避雷器,以更好的保护前端设备。
3.干线和分配系统的防雷接地产品。①敷设于空旷地区的地下电缆,当所在地区年雷暴天数大于20天及土壤电阻率大于100欧姆时,电缆的屏蔽层或金属护套应每隔2KM左右接地一次。②架空电缆的屏蔽层及金属护套、钢纹吊线每隔250M左右接地一次,在电缆分线箱处的架空电缆金属护套,屏蔽层及钢绞线应与电缆分线精会用接地装置。埋设于空旷地区地下电缆,其屏蔽层和护套,应每隔2KM左右接地一次,以防止感应电的影响。③电缆进入建筑物时,在靠近建筑物的地方,应将电缆的外导电屏蔽层接地,架空电缆直接引入时,在入户处应增设防雷器,并将电缆外导体接到电气设备的接地装置上,电缆直接埋地引入时,应在入户端将电缆金属外皮与接地装置相连。④不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆,可将电缆沿墙降至防雷保护区以内,并不得防碍车辆的运行,吊线应作接地处理。⑤系统中设备的输入输出端应有气体放电保护管,220V供电的放大器的电源端应有过压保护装置,目前市面上的放大器鱼龙混杂,为了降低成本,甚至省去了防过压措施,如输入输出瑞元气体过压放电管,220V供电的放大器电源端只有过流保护,而无过压保护,在选用干线器材时,应把防过压保护作为一个重要的前提条件来考虑。⑤CATV系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的镀锌铁线都有良好的接地。
在系统接地时,一定注意接地电阻的最小化,接地电阻大防雷效果就差,尽量的减小接地电阻、控制在8欧姆以下为最好。 有线电视系统的防雷是一项综合的技术工程,任何一个环节出了漏洞,都会影响整个系统的防雷效果。在做系统的防雷设计时一定要本着科学严谨的态度,切实做好系统的防护设计。
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