浅谈有线电视前端机房的防雷技术措施

　中图分类号：TN948.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）09（b）-0042-01
　　1 雷电危害的特点
　　雷击一般分为直击雷和感应雷。直击雷是指被雷电直接击中，其危害较大，但一般可通过架设避雷针和防雷网来进行防护。感应雷是由高压放电在附件导体上的电磁感应引起的，其强度虽小，但发生的概率要高得多。感应雷电流可以通过电源线、信号传输线缆等的金属部分窜入，有线电视系统的电子设备即使在避雷针和防雷网的保护下，也有可能遭到严重损坏。
　　2 雷电有线电视前端机房的主要途径
　　2.1 通过供电线路侵入
　　有线电视前端机房基本是采用市电供电，市电接入配电室再通过UPS进入机房。在遭受雷击时，市电线路及供电设备上有可能产生相当高的感应电压，感应电流将顺着供电线路侵入有线电视前端机房。
　　2.2 通过信号传输线路侵入
　　有线电视前端机房有大量的信号传输线路进出机房，当遭遇强烈雷击时，信号传输线路上可能会产生高压感应电流。还有就是当埋地线缆附近的地面突出物遭到雷击时，强大的放电电压可能透过周围土壤击穿线缆外皮，继而侵入信号传输线路。信号传输线路与前端设备直接连接，雷电电流可能循信号传输线路进入而烧毁前端设备。
　　2.3 通过电子设备接地体侵入
　　当雷电击中避雷针时，避雷针接地体对大地放电，如果在足够近的距离内有其它电子设备的接地体，放电产生的高压地电位反击电流将通过接地体侵入电子设备，使设备“间接”遭受雷击。
　　3 有线电视前端机房防雷措施综述
　　前端机房防雷工作主要分为四大部分。
　　3.1 供电线路防雷
　　据有线电视设备雷害事故统计，约70%以上是由雷电通过供电线路侵入造成的，为此我们应根据实际情况在以下位置加装避雷器或其它防护装置：（1）在供电线路上加装避雷器，位置在供电线路进入配电室之前。在供电线路遭雷击时，可将大部分感应电流释放掉。（2）在配电室安装低压避雷器。可以进一步消释放雷击感应电流。（3）如果条件允许，还可在前端机房配电柜前加装避雷器形成三级避雷，以进一步减弱感应电流。剩余的电流能量在理论上已不能危害到设备安全了。
　　3.2 楼顶天线防雷
　　机房楼楼顶一般安装有卫星天线锅和无线接收天线，并且附近无遮挡，高度相对较突出，易招雷袭。这些天线都通过同轴电缆与前端机房设备相连，为防止在雷击时引入雷电电流，同时为了保护建筑物，必须加装避雷针。为彻底防止在雷击时从接收天线引入雷电电流，楼顶天线还需采取以下防雷措施：（1）接收天线与避雷针保持距离，至少应大于3 m。（2）所有卫星天线底座、无线接收天线杆和天线放大器等室外设备的金属外壳应连为一体并可靠接地。（3）连接楼顶卫星接收天线和前端机房卫星接收机的馈线等同轴电缆必须采用双屏蔽电缆或加装金属护套，双屏蔽电缆的外层或金属护套要做到上端与天线底座连为一体，下端连接接地母线。
　　3.3 进出机房线缆防雷
　　有线电视前端有许多信号传输线缆进出机房，当遭遇强烈雷击时，传输线缆上可能会产生高压感应电流。并由线缆的金属部分引入机房，所以信号传输线缆应做到几点：（1）线缆的各个出入口位置都应在避雷针的保护范围内。（2）在线缆进出前端机房时应按照“内高外低”的原则，以免雨水顺线缆流入机房。这样可防止雷电电流通过雨水导入机房，同时避免机房设备短路。（3）在信号传输线缆的外皮上加装避雷器，将线缆的外皮等金属部分引入的雷电电流释放掉。
　　3.4 设备保护接地
　　采用市电交流电源供电的电器设备应实施保护接地，即工作接地。有线电视前端机房的机柜、机架、电视墙、操作台和设备的金属外壳等要用专门的接地装置可靠接地，以释放掉电缆、光缆的金属部分引入的雷电和设备漏电、静电等。
　　4 有线电视前端机房防雷基本要求
　　4.1 供电线路防雷基本要求
　　（1）避雷器必须可靠接地，接地线必须用截面积大于4 mm2的绝缘导线，接地电阻小于4 Ω。（2）如有条件，除了供电线路的避雷接地外，还应做好配电室供电接地、机房电源接地以及配电柜，UPS等的接地工作，其中配电室接地电阻应小于5 Ω。（3）供电电源的零线最好做到重复接地。
　　4.2 采用避雷针防雷的基本要求
　　（1）避雷针安装方式常见的有两种：一是架设避雷塔，避雷针位于铁塔顶端，整个机房楼及楼顶天线都处在避雷塔保护范围内；二是在机房楼的楼顶四周边缘位置安装多个避雷针，并且所有避雷针连为一体，围绕整个机房楼及楼顶天线形成一个保护圈。（2）避雷针高度应满足对楼顶天线保护的基本要求。如安装单根避雷针时，按照避雷针保护特性，避雷针与天线高度差的数值应大于天线最大几何尺寸。（3）避雷针应采用接地引下线和接地体接入大地。引下线多采用截面积大于60 mm2的镀锌扁铁，连接处焊接固定，防止松动、锈蚀增大接地电阻。接地体可采用镀锌角铁、铜网等，埋入地下1.5 m以下，最好围绕机房楼多点布设。（4）避雷接地必须与接收天线接地严格分开，单独接地。且接地电阻应小于4 Ω。
　　4.3 工作接地
　　（1）工作接地的接地引下线应采用扁铜条以降低接地电阻，并与其它地线保持1.5 m以上距离。为避免电磁干扰还可加装屏蔽层。（2）接地母线应选用较宽的扁铜条，在防静电地板下用绝缘物体支撑悬空架设。接地母线采用星型分配结构，扩展到每一组机柜、操作台和电视墙附近。（3）各机柜、操作台、电视墙和防静电地板分别与接地母线连接，连接线必须采用同等长度的扁铜带或截面积大于2.5 mm2的铜导线，两端连接处采用铜螺栓紧固。切不可将机架、操作台等串联起来再与接地母线相连，这样会因为接地电阻的不同导致较大电位差。（4）各个机柜、操作台、电视墙等内部的金属部件应连为一体，上架安装的设备外壳应与机柜、操作台等内部的金属部件保持良好接触。（5）工作接地的地线要单独布设，工作接地电阻应小于4 Ω。接地体多采用面积大于1.5 m2的铜板、铜网，在地下1.5 m以下，并与防雷接地分开50 m以上布设。接地体附近土壤应保持湿润，必要时可使用降阻剂。
　　参考文献
　　 杨玥.关于有线电视系统防雷接地措施的探讨.广播电视信息，2007（8）.
　　 顾俊华.有线电视系统的接地防雷技术.中国有线电视，2002（6）.