CATV系统电子设备中的防雷技术之雷击现象的发生

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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。

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