有線電視網(wǎng)絡避雷措施改進
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0引言
自上世紀八九十年代有線電視開始發(fā)展以來，我市有線電視網(wǎng)絡迅猛發(fā)展，但是整個網(wǎng)絡對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)絡設備及鋼絞線等也會感應到強電壓，會被擊損壞。這些農(nóng)村地區(qū),就很明顯了,危害相當大，因此很有必要采取各種保護措施來確保防雷?，F(xiàn)我們根據(jù)多年的實踐，總結(jié)出了一些防雷措施以及防雷設備的改進經(jīng)驗，為其他有線電視網(wǎng)絡的同仁們提供參考。
1防雷接地裝置的改進
有線電視網(wǎng)絡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)絡設備的網(wǎng)絡干支線連在一起就行了，如果避雷接地線與設備的接地線相連，一旦遭雷擊時，就會瞬間感應到極高的電壓，很容易擊壞有線電視設備，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，要求確保接地線對電阻小于4Ω，而且兩至三檔桿路須單獨接地。2.接地棒的要求：在干線中采用φ16mm，長2m；在支線中采用φ14mm，長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：光接機器、放大器等重要的網(wǎng)絡設備須單獨接地，兩個接地線改變了以往的連在一起的做法，全部獨立連接至大地，防變以往將線路鋼絞線作為接地線的簡單方法。另外，按照不同的土壤成分，電阻率范圍可以從幾個歐姆到幾千歐姆，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值也會影響電阻率，所以，在安裝任何接地裝置之前，應檢測土壤的酸堿度，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)有一部分用作實驗的接地體就是考慮針對堿性土壤這一因素而改進的電解質(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備共同組成，能夠有效地實現(xiàn)接地電阻低、工作接地電阻長期穩(wěn)定、耐腐蝕性強、能持續(xù)負載大電流，確保最高導電性能及長期的使用壽命（外部填充劑與內(nèi)部填充劑的結(jié)合使用可以形成導電性極強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。就像大樹的根部一樣，逐漸生出接地根，時間越長，根就越長、越廣、越深，以致地阻越來越?。?。該接地系統(tǒng)這樣設計，就是考慮到了它能不斷地自動釋放出活性電解離子，大大降低了土壤的電阻率，整個系統(tǒng)能夠長期處于離子交換的狀態(tài)中，使得周圍土壤的導電性能可以始終保持在較高的水平，使得應用在各種復雜的地理環(huán)境中，并可長期（就如我市堿性土壤為例，20年以上）無需維護保養(yǎng)，省下不少經(jīng)費。
2防雷保護設備的改進
通常情況下，有線電視網(wǎng)絡設備被雷電擊壞的大部分的故障是電源部分的故障，習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，無論雷電壓多大，均會出現(xiàn)斷路，造成不能正常工作，所以很難承受一般的、小型的感應雷電的擊打。為此我們經(jīng)過多次的實踐改進，改造出了一種防雷電涌保護器（以下簡稱防雷保護器）來解決這個技術(shù)性的難題。該保護器有泄壓放電電路、報警電路與保險裝置組成。（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入產(chǎn)生的相疊加的瞬間電壓；該保險裝置采用磷銅保險片，與泄壓電路能將疊加電壓快速有效對地釋放，這樣可以遭受多次從供電電源進入的感應雷電而不會受其影響，能正常工作，也解決了以往的在壓敏電阻與電源脫開后，造成二次損壞網(wǎng)絡設備的技術(shù)難題）。本防雷保護器是技術(shù)改進方式：該保護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電的密封硅膠，以作絕緣處理，改變了以往的連接導線。
2）在下方裝有電源線、接地線以入網(wǎng)絡設備的電源插口，電源插口隱蔽在外殼下方，能有效地防止雨淋。
3）在保護器內(nèi)裝有雷電保護的電子線路板和元器件。電子線路還是采用原來的泄壓電路、報警電路和磷銅保險裝置。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；磷銅保險片由磷銅保險片BX1、BX2、和BX3構(gòu)成。報警電路電容C、整流二極管D、蜂鳴器Y、帶觸點開關(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，用導線連接到保護器接地螺絲上。同時把磷銅保險片BX1的一端與大功率壓敏電阻R1另一端相連，而磷銅保險片BX1另一端接電源線L端，同樣磷銅保險片BX2的一端與大功率壓敏電阻R2另一端相連，磷銅保險片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器應用于由光機提供的信號源的干線圖D1并聯(lián)后相連，另一端與帶觸點開關(guān)K1以及帶觸點開關(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，另一端與帶觸點開關(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地釋放的作用。采用磷銅保險片保險裝置，當被雷電擊打時，壓敏電阻自身的溫度會升高，由于采用低熔點焊錫焊接，焊錫便熔化，磷銅保險片便會自動彈開，從而不會造成電路短路，不影響網(wǎng)絡設備的正常工作。值得關(guān)注的是，以上所述的磷銅保險片在用低溫焊錫與壓敏電阻焊接時，改變了磷銅保險片與壓敏電阻一面呈平行狀態(tài)安裝，采用垂直安裝方式，并把磷銅保險片末梢的長度略長于壓敏電阻的中心約2mm，有效地防止壓敏電阻的發(fā)熱會直接導致保險片的失靈。壓敏電阻的中心位置必須預焊錫焊牢，焊錫點直徑大于磷銅彈片寬度2mm。焊錫點不宜太小，如焊錫點太小，在雷電擊打時焊錫容易發(fā)熱至熔點而導致磷銅保險片與壓敏電阻脫離。本防雷保護器改造后的優(yōu)點：該保護器輕巧，便于安裝，通流容量大，抗雷擊能力強，對接地線要求低。值得一提的是，當電路瞬間產(chǎn)生雷電過電壓或操作過電壓時，大功率壓敏電阻立即導通，向電源另一端釋放電壓，快速將兩端電壓釋放，同時也對地釋放電流。幾乎同時氣體放電管V將多余殘壓釋放。當雷電擊中電源L線時，電流因電壓的作用迅速流經(jīng)R1，向地線泄放電壓。如果沒有接地線電壓會向其它壓敏電阻繼續(xù)泄放到N線上，但此時的殘壓仍然較高。經(jīng)過多次實踐證明，從L線進入的雷電才會產(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線進入，這也是防雷保護器技改的一個新亮點。在圖2中，建議每隔一放大器或光機安裝一只防雷保護器，可以使整個網(wǎng)絡設備都能有效地避雷。如果光機前端的線路用的是光纜，那么防雷器可以直接安裝在光機上，沒有必要使用信號分離器，直接使用過流分支即可。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備均安裝一只防雷保護器，可以將雷擊壞設備的損失降至最小。
3結(jié)束語
有線電視防雷的措施或設備是形形色色的，同時現(xiàn)有的技術(shù)對防雷能起到一定的效果，從某種意義上說能有效地避雷，但只能說是讓損失減少一些而已，并未做到從本質(zhì)上防雷，所以說能讓雷電不擊壞有線電視網(wǎng)絡設備，或把雷電應用起來，才是每個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)絡發(fā)展有限責任公司海門分公司
