有線電視網(wǎng)絡(luò)避雷措施改進(jìn)

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0引言

自上世紀(jì)八九十年代有線電視開(kāi)始發(fā)展以來(lái)，我市有線電視網(wǎng)絡(luò)迅猛發(fā)展，但是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)雷電的抗擊力卻十分脆弱，尤其夏季的雷陣雨又十分頻繁，有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及鋼絞線等也會(huì)感應(yīng)到強(qiáng)電壓，會(huì)被擊損壞。這些農(nóng)村地區(qū),就很明顯了,危害相當(dāng)大，因此很有必要采取各種保護(hù)措施來(lái)確保防雷?，F(xiàn)我們根據(jù)多年的實(shí)踐，總結(jié)出了一些防雷措施以及防雷設(shè)備的改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，為其他有線電視網(wǎng)絡(luò)的同仁們提供參考。

1防雷接地裝置的改進(jìn)

有線電視網(wǎng)絡(luò)的避雷通常想到的就是人為地用接地線接地，把雷電引入大地。以前通常的做法是把該接地線只要與有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)干支線連在一起就行了，如果避雷接地線與設(shè)備的接地線相連，一旦遭雷擊時(shí)，就會(huì)瞬間感應(yīng)到極高的電壓，很容易擊壞有線電視設(shè)備，但這種做法是不可取的，現(xiàn)正逐漸被淘汰。所以我們改變以往的做法：1.接地線的要求：在有線電視網(wǎng)絡(luò)的干線上可以用大于φ3.0多股鋼絞線與角鋼、扁鋼或接地棒牢固焊接，要求確保接地線對(duì)電阻小于4Ω，而且兩至三檔桿路須單獨(dú)接地。2.接地棒的要求：在干線中采用φ16mm，長(zhǎng)2m；在支線中采用φ14mm，長(zhǎng)1.8m，如土壤干燥的地方，接地棒要埋地下深些,最好不少于3m。3.接地的方式：光接機(jī)器、放大器等重要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備須單獨(dú)接地，兩個(gè)接地線改變了以往的連在一起的做法，全部獨(dú)立連接至大地，防變以往將線路鋼絞線作為接地線的簡(jiǎn)單方法。另外，按照不同的土壤成分，電阻率范圍可以從幾個(gè)歐姆到幾千歐姆，而且增加土壤的濕度可以迅速降低其電阻率。因此，接地體應(yīng)該盡可能地安裝到地下水位線下或永久性的地下水位。還有土壤的PH值也會(huì)影響電阻率，所以，在安裝任何接地裝置之前，應(yīng)檢測(cè)土壤的酸堿度，以確定在特定的土壤條件下，哪種金屬的接地器能保證接地裝置有最長(zhǎng)的使用壽命。而我市主要的土壤就是堿性偏重，現(xiàn)有一部分用作實(shí)驗(yàn)的接地體就是考慮針對(duì)堿性土壤這一因素而改進(jìn)的電解質(zhì)接地系統(tǒng)。該接地系統(tǒng)是由全銅精工制造的接地主體、體內(nèi)由電解質(zhì)填充劑、體外固體填充劑和分子焊接高溫熔接劑及專用熔接設(shè)備共同組成，能夠有效地實(shí)現(xiàn)接地電阻低、工作接地電阻長(zhǎng)期穩(wěn)定、耐腐蝕性強(qiáng)、能持續(xù)負(fù)載大電流，確保最高導(dǎo)電性能及長(zhǎng)期的使用壽命（外部填充劑與內(nèi)部填充劑的結(jié)合使用可以形成導(dǎo)電性極強(qiáng)的滲透液逐漸流到接地體底部周圍的土壤中，起到緩各降阻作用，從而保持阻值的穩(wěn)定性。就像大樹(shù)的根部一樣，逐漸生出接地根，時(shí)間越長(zhǎng)，根就越長(zhǎng)、越廣、越深，以致地阻越來(lái)越?。Ｔ摻拥叵到y(tǒng)這樣設(shè)計(jì)，就是考慮到了它能不斷地自動(dòng)釋放出活性電解離子，大大降低了土壤的電阻率，整個(gè)系統(tǒng)能夠長(zhǎng)期處于離子交換的狀態(tài)中，使得周圍土壤的導(dǎo)電性能可以始終保持在較高的水平，使得應(yīng)用在各種復(fù)雜的地理環(huán)境中，并可長(zhǎng)期（就如我市堿性土壤為例，20年以上）無(wú)需維護(hù)保養(yǎng)，省下不少經(jīng)費(fèi)。

2防雷保護(hù)設(shè)備的改進(jìn)

通常情況下，有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被雷電擊壞的大部分的故障是電源部分的故障，習(xí)慣上在供電電源上安裝耐壓值低的氧化鋅壓敏器件，并在電源輸入端安裝放電管和保險(xiǎn)絲，但是在這種情況下，一般都采用小功率的壓敏電阻和氣體放電管，無(wú)論雷電壓多大，均會(huì)出現(xiàn)斷路，造成不能正常工作，所以很難承受一般的、小型的感應(yīng)雷電的擊打。為此我們經(jīng)過(guò)多次的實(shí)踐改進(jìn)，改造出了一種防雷電涌保護(hù)器（以下簡(jiǎn)稱防雷保護(hù)器）來(lái)解決這個(gè)技術(shù)性的難題。該保護(hù)器有泄壓放電電路、報(bào)警電路與保險(xiǎn)裝置組成。（該泄壓放電電路采用壓敏電阻均為大功率的壓敏電阻，能有效防止市電的交流電源進(jìn)入產(chǎn)生的相疊加的瞬間電壓；該保險(xiǎn)裝置采用磷銅保險(xiǎn)片，與泄壓電路能將疊加電壓快速有效對(duì)地釋放，這樣可以遭受多次從供電電源進(jìn)入的感應(yīng)雷電而不會(huì)受其影響，能正常工作，也解決了以往的在壓敏電阻與電源脫開(kāi)后，造成二次損壞網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的技術(shù)難題）。本防雷保護(hù)器是技術(shù)改進(jìn)方式：該保護(hù)器改變了以往的連體式的鋁合金外殼結(jié)構(gòu)。

1）現(xiàn)外殼是由塑鋼外殼組成，分上下殼體，上、下兩塊殼體之間涂有不導(dǎo)電的密封硅膠，以作絕緣處理，改變了以往的連接導(dǎo)線。

2）在下方裝有電源線、接地線以入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的電源插口，電源插口隱蔽在外殼下方，能有效地防止雨淋。

3）在保護(hù)器內(nèi)裝有雷電保護(hù)的電子線路板和元器件。電子線路還是采用原來(lái)的泄壓電路、報(bào)警電路和磷銅保險(xiǎn)裝置。泄壓電路Ⅰ由大功率壓敏電阻R1、R2、R3等組成，采用限制電壓為560V；泄壓電路Ⅱ包括氣體放電管V，限制電壓為470V；磷銅保險(xiǎn)片由磷銅保險(xiǎn)片BX1、BX2、和BX3構(gòu)成。報(bào)警電路電容C、整流二極管D、蜂鳴器Y、帶觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K構(gòu)成。在這次技術(shù)改造中，電子線路中的大功率壓敏電阻R1、R2分別接地改成了串聯(lián)并接地，用導(dǎo)線連接到保護(hù)器接地螺絲上。同時(shí)把磷銅保險(xiǎn)片BX1的一端與大功率壓敏電阻R1另一端相連，而磷銅保險(xiǎn)片BX1另一端接電源線L端，同樣磷銅保險(xiǎn)片BX2的一端與大功率壓敏電阻R2另一端相連，磷銅保險(xiǎn)片BX2另一端接電源N端，而大功率壓敏電阻R3一端直接與電源L端相連，另一端與磷銅保險(xiǎn)片BX3相連，再連接到電源N端；電容C1一端與電源N端相連，電容C1的另一端與蜂鳴器Y1與整流二極管涌電保護(hù)器應(yīng)用于由光機(jī)提供的信號(hào)源的干線圖D1并聯(lián)后相連，另一端與帶觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K1以及帶觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K3的一端相連；電容C2一端與電源L端相連，電容C2的另一端與蜂鳴器Y2與整流二極管D2并聯(lián)后相連，另一端與帶觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)K2相連。氣體放電管V一端與電源L端相連，另一端電源N端相連，起到將疊加電壓快速有效對(duì)地釋放的作用。采用磷銅保險(xiǎn)片保險(xiǎn)裝置，當(dāng)被雷電擊打時(shí)，壓敏電阻自身的溫度會(huì)升高，由于采用低熔點(diǎn)焊錫焊接，焊錫便熔化，磷銅保險(xiǎn)片便會(huì)自動(dòng)彈開(kāi)，從而不會(huì)造成電路短路，不影響網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的正常工作。值得關(guān)注的是，以上所述的磷銅保險(xiǎn)片在用低溫焊錫與壓敏電阻焊接時(shí)，改變了磷銅保險(xiǎn)片與壓敏電阻一面呈平行狀態(tài)安裝，采用垂直安裝方式，并把磷銅保險(xiǎn)片末梢的長(zhǎng)度略長(zhǎng)于壓敏電阻的中心約2mm，有效地防止壓敏電阻的發(fā)熱會(huì)直接導(dǎo)致保險(xiǎn)片的失靈。壓敏電阻的中心位置必須預(yù)焊錫焊牢，焊錫點(diǎn)直徑大于磷銅彈片寬度2mm。焊錫點(diǎn)不宜太小，如焊錫點(diǎn)太小，在雷電擊打時(shí)焊錫容易發(fā)熱至熔點(diǎn)而導(dǎo)致磷銅保險(xiǎn)片與壓敏電阻脫離。本防雷保護(hù)器改造后的優(yōu)點(diǎn)：該保護(hù)器輕巧，便于安裝，通流容量大，抗雷擊能力強(qiáng)，對(duì)接地線要求低。值得一提的是，當(dāng)電路瞬間產(chǎn)生雷電過(guò)電壓或操作過(guò)電壓時(shí)，大功率壓敏電阻立即導(dǎo)通，向電源另一端釋放電壓，快速將兩端電壓釋放，同時(shí)也對(duì)地釋放電流。幾乎同時(shí)氣體放電管V將多余殘壓釋放。當(dāng)雷電擊中電源L線時(shí)，電流因電壓的作用迅速流經(jīng)R1，向地線泄放電壓。如果沒(méi)有接地線電壓會(huì)向其它壓敏電阻繼續(xù)泄放到N線上，但此時(shí)的殘壓仍然較高。經(jīng)過(guò)多次實(shí)踐證明，從L線進(jìn)入的雷電才會(huì)產(chǎn)生較高的電壓，但能從一定程度上防范，但雷電一般情況下很難從N線進(jìn)入，這也是防雷保護(hù)器技改的一個(gè)新亮點(diǎn)。在圖2中，建議每隔一放大器或光機(jī)安裝一只防雷保護(hù)器，可以使整個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都能有效地避雷。如果光機(jī)前端的線路用的是光纜，那么防雷器可以直接安裝在光機(jī)上，沒(méi)有必要使用信號(hào)分離器，直接使用過(guò)流分支即可。在圖3中，為了更有效地防雷擊，建議每一放大器或重要的有線電視設(shè)備均安裝一只防雷保護(hù)器，可以將雷擊壞設(shè)備的損失降至最小。

3結(jié)束語(yǔ)

有線電視防雷的措施或設(shè)備是形形色色的，同時(shí)現(xiàn)有的技術(shù)對(duì)防雷能起到一定的效果，從某種意義上說(shuō)能有效地避雷，但只能說(shuō)是讓損失減少一些而已，并未做到從本質(zhì)上防雷，所以說(shuō)能讓雷電不擊壞有線電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，或把雷電應(yīng)用起來(lái)，才是每個(gè)從事有線電視的技術(shù)的新的挑戰(zhàn)。

作者：吳巧明 單位：江蘇有線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展有限責(zé)任公司海門(mén)分公司