有线电视系统防雷分析论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

摘要:由于受到外界各种因素的影响,乡镇有线电视容易受到雷电的袭击,造成不同程度的伤害。本文从乡镇有线电视网络系统防雷的特点出发,分析雷电袭击乡镇有线电视网络的方式及其危害,提出有效的防雷措施。关键词:乡镇有线电视;雷电;防雷措施随着我国每年乡镇有线电视数量的不断增加,每年因为雷击造成的有线电视损害也在不断的增加。下面是小编精心推荐的《有线电视系统防雷分析论文 (精选3篇)》相关资料,欢迎阅读!

有线电视系统防雷分析论文 篇1:

桐柏有线电视系统的防雷措施分析

【摘 要】桐柏有线电视的卫星接收天线都安装在广播电视局五层楼的屋顶,闭路线除了主要街道外其它都是沿街架空,所以极易在夏季遭受雷击,因此有线电视系统的防雷工作也非常重要,根据当地特点,设计出及经济又可靠的防雷措施很有必要。通过分析本地雷电对有线电视设备的影响和危害,提出了相应的雷电预防措施。

【关键词】有线电视;设备;防雷

0.引言

桐柏县有线电视的卫星接收系统安装在电视局五楼的楼顶,而且闭路线绝大部分也都是架空,所以极易遭受雷击。桐柏县历年的雷暴次数为30.3次,最多年份可达到38次,属于国家规定的重雷区。桐柏属于山区县,地下储藏有丰富的金、银、铜、铁等矿藏,所以雷电灾害偏多。据统计桐柏县每年因雷击造成有线电视设备和用户电视损坏多达数十起,损失均在20万元左右。

1.桐柏有线闭路电视系统的现状

桐柏的有线电视系统由五楼的楼顶通过数个卫星接收天线和共用的天线接收电视系统将信号接收后传入五楼机房,再经过一系列放大处理后,通过闭路线把电视信号分送到各电视用户。防雷是有线电视系统非常重要的工作,雷电灾害对电视系统的破坏性很强,往往造成有线电视系统的设备和用户电视损坏,给广播电视局和电视用户带来很大的经济损失。在实际的闭路电视工程当中如果没有良好防雷措施,电视系统很容易遭到雷击,造成严重破坏,甚至导致整个电视系统瘫痪,因此对于整个电视系统防雷设计安装是值得重视的事。

2.雷电影响分析

雷电有直击雷、雷电波侵入以及感应雷击三类。直击雷是最为常见的,其声光并发,直接击中地面以及地面上的建筑物、树木、动物等;雷电波侵入比较隐蔽不易察觉,对线路及金属管线作用,沿着金属管线侵入,危害电子设备及人体的安全;感应雷击主要对电子设备发生作用,更加不容易察觉。直接雷击破坏性最大,而雷电波侵入、感应雷击主要破坏对象是电子设备。最近桐柏县几十起闭路线设备和电视机遭到雷击损害,就是后者导致造成的。据调查,因人们使用电子设备越来越多,并且越来越精密,近些年来感应雷击事件正呈现明显上升趋势,85%的电子设备损坏都是由雷电波侵入和感应雷击引起的,但是人们的认识还不到位,大部分人没有防护意识。有部分人多少对雷击有点认识,但认为只要在屋顶安装了避雷针就可以了,不愿意在电视机上加装避雷器。

对有线电视系统影响的主要有感应雷击和雷电波侵入。所谓感应雷击是积雨云的静电感应或者积雨云放电时的电磁感应作用在金属物件上,比如电线、金属管道、建筑物里面的钢筋等,感应出与积雨云里面相反的电荷,从而产生电流所引起的。直击雷的破坏力往往比较大,其直接对建筑物及人畜造成危害,所幸的是其影响范围较小,使用符合规范规定的避雷针、避雷线及避雷网就可以很好的防避。直击雷对有线电视系统设备的破坏率在15%左右。直击雷伴随有雷电波和感应雷,因此在建筑物上安装了避雷针和避雷网后,虽然有线电视系统的电子设备在规范规定的保护范围之内,但仍然有遭受雷击的可能,大多数都是烧坏保险丝,还有整流元器件和三端稳压器,严重的还可损坏集成电路板等元器件。因此避雷针和避雷网主要是保护建筑物,对电子器件却无能为力。研究发现静电感应高电位瞬间发生在低压线路时最高可以达到100KV左右,在有线电视线闭路系统上也可以达到50KV左右,如果传入电子设备,必会造成电子设备的损毁。电磁感应是雷电之后在其周围空间里瞬间产生强大的交变磁场,使附近的电线、管道及相应的感应设备产生出高电压,从而破坏电子设备。静电感应造成的电视闭路系统的破坏占85%左右,其破坏范围广,是有线电视系统损害的最主要元凶。

3.防护措施分析

3.1电视接收卫星天线的防雷接地

桐柏有线电视的卫星接收天线架设在广播局五楼的楼顶,大大小小共有八個卫星接收天线,应把这八个卫星接收天线的基座用直径为10mm的镀锌钢筋牢牢的焊接在一起,每个连接天线的竖杆上都应装设避雷针,避雷针的高度在5米左右,避雷针与天线之间的最小水平间距在3m左右,并与防雷网和防雷接地系统共地连接在一起,使接地电阻值小于4Ω。

3.2电视闭路系统机房设备的防雷接地

机房的前端设备也是防雷的重点,如果防护措施不到位,在遭到雷击时,不但会击毁前段的设备,而且设备的金属机箱及外壳上感应出高压电会危及到人身安全。因此机房内的所有设备的机箱和外壳以及电缆的屏蔽线等都要牢牢的接地,设备的接地和避雷针避雷网的接地以及供电系统的接地应该在总接地处牢牢的焊接在一起。闭路电视系统前端内的电子设备接地装置与防雷接地网相连,在不相连的部分距离相隔不小于3m。应定期检查,保证电视闭路系统的机房接地线完整,防止绝缘线老化龟裂。前端设备的调制器、接收机和光发射机等都应在总电源处加装有产品合格证的避雷器,使前端设备的保护万无一失。

3.3闭路系统干线部分的防护措施

桐柏的闭路线在主城区都位于地下,其它都为架空线路。对于空旷地方的地下电缆,电缆里的屏蔽线和金属保护套每隔2km都要接地一次,使感应电流能够顺畅的释放到大地。对于架空部分的电缆屏蔽线及金属保护套和钢绞线每隔200m接地一次,特别是在闭路线分线箱处的电缆,屏蔽线、金属护套以及钢绞线都应与线杆拉线共同接在接地装置上。电视闭路线的光纤并不导电,但为了增加光缆的抗拉强度,在生产过程中光缆中增加了钢丝,因此在设置接续盒时,不但要注意光纤的熔接,也要注意把接线盒内的光缆钢丝端头用导线连通,避免光缆遭受雷电损害。

3.4电视闭路系统分配部分的防雷措施

在电缆进入电视用户的楼房时要把电缆的屏蔽线接地,如果是架空电缆直接入户,在屏蔽线接地的同时还应增加避雷器,电缆外导体也要牢牢的接到电器设备的接地装置上,不要在建筑物屋顶上架设电缆,电缆要沿着楼房的墙架设,架设用的钢线要每隔200米接地一次。电缆屏蔽线和架空支撑有线电视系统电缆用的镀锌铁丝都要有非常良好的接地,在有线电视系统中设备的输入输出端都要加装放电保护器,在市电供电的放大器的电源端应加装过压保护器,尽量用低电压集中供电,以减少雷电传入的机会,做好分配系统的防雷措施。

桐柏县的有线电视避雷系统经过不断的改造升级,防雷效果很好,但由于广播电视局财力上的限制,因此不能够严格根据理论上的设计进行安装避雷器,需要根据实际情况,设置合适的防雷等级以尽量减少不必要的开支。在实际的工作中要不断摸索出适合桐柏当地特点的可靠经济的防雷设计方案,以保证闭路电视系统安全可靠的运行。

【参考文献】

[1]《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994.

[2]关象石.雷电电磁脉冲防护基本原理和初步实践经验.工科物理(副刊),现代防雷专辑(一),1998:36-40.

[3]《雷电电磁脉冲的防护》GB50323-2004.

[4]苏邦礼,崔秉球等.雷电与避雷工程.广州:中山大学出版社,1999:35-38.

[5]肖稳安.雷电与防护技术基础.北京:气象出版社,2006.

[6]《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2004.

[7]周志敏,纪爱华等.电子信息系统防雷接地技术.

作者:仵超 石红欣 魏建堃

有线电视系统防雷分析论文 篇2:

乡镇有线电视网络系统防雷研究

摘要:由于受到外界各种因素的影响,乡镇有线电视容易受到雷电的袭击,造成不同程度的伤害。本文从乡镇有线电视网络系统防雷的特点出发,分析雷电袭击乡镇有线电视网络的方式及其危害,提出有效的防雷措施。

关键词:乡镇有线电视;雷电;防雷措施

随着我国每年乡镇有线电视数量的不断增加,每年因为雷击造成的有线电视损害也在不断的增加。而近些年来某些乡镇有线电视因遭受雷击受到的破坏已经到了近乎瘫痪的状态。因此,对乡镇有线电视网络系统的保护和防雷研究已经成为亟待解决的问题。

一、乡镇有线电视网络系统防雷的特点

乡镇有线电视网络系统是一个具有城市有线电视网络中网络点多、线长、线路多、面广等开放性的特点,同时其也因为乡镇特殊的地域、经济、气候等特点具有特殊的防护措施。但无论是对城市的有线电视网络系统防雷保护还是对乡镇有线电视网络系统的防雷保护,重要的就在于对网络系统中的支线,干线等传输系统的防护。

实践中,有些人认为,对支、干线传输系统的防护主要是通过多点接地的方式,也有人认为,不需要进行多点接地方式。理由也无非在于担忧过多的多点接地,容易造成连串的雷击现象发生,从而带来更多的、更大范围的破坏面。因此他们认为,只要在网络系统中加装防雷元件就可以解决问题。也有人主张,将多点接地和加装防雷元件两者结合起来,会收到良好的效果。理由在于,任何一种单一的方式都不可能完全保证乡镇有线电视网络系统不受雷电袭击。笔者认为,支、干线传输系统的防雷主要做好电源、钢铰线、光节点、放大器和电缆等电缆和光节点的防雷工作,而这些设备必须符合防雷的质量和要求。

二、雷电袭击的方式和危害

雷电是大气中的一种自然现象,雷电的产生是由于两种不同的云层发生一定程度上的接近就会出现。理论上将雷电分为直击雷,球状雷,感应雷和雷电侵入波四种。其中感应雷是发生频率最高的一种现象,因此对乡镇有线电视网络系统的损害几率也是比较高的。加上感应雷通常是通过电缆、电源线等方式将雷电输送到距离很远的地方,一旦受到感应雷的侵害,将会受到大面积、大范围的影响。而主要是对保险丝进行破坏,对变压器进行破坏,三端稳压器和集成电路造成一定一定程度的损害。因此,对感应雷的防范在一定程度上解决了乡镇有线电视网络系统受损的问题。

感应雷主要通过以下两种方式来对乡镇有线电视网络系统造成破坏:

第一,通过电源线方式。经过对乡镇有线电视网络系统的调查发现,有很多的设备或线路造成破坏,是因为在220/380伏电源线上,经过了10000伏的感应雷过电压,使得雷电直接通过220/380伏电源线破坏到乡镇有限电视的设备和网络系统。

第二,通过网络系统设备或线路等各种运输方式。通常情况下,乡镇的有线电视网络设备和线路都是被设置在了无人烟的地方,而这些地方由于没有一些高层建筑物或设施的阻挡,很容易在雷电来临时,遭到破坏。

通过上述两种方式的雷电袭击,不仅直接的给乡镇有线电视的用户者造成电视机、线路、设备上的破坏,造成一定的经济损失,同时在用户心理上对广播电视台造成一定的恶劣影响,用户会因为看不到想看的电视或娱乐节目而产生不满看法和情绪。而且雷电的袭击,也会给广播电视台的工作人员造成一定程度上的工作负担,人力、财力的付出,很多情况下,给工作人员带来大量的维修任务。如果我们提前做好乡镇有线电视网络系统的防护工作,那么就可以从维修费用,各种器材,设备,线路上节省不必要的损失,也能腾出时间让工作人员做一些更有意义的工作。

三、乡镇有线电视网络系统的防雷措施

根据以往有线电视网络系统防雷的工作经验和方法,结合雷电袭击乡镇有限电视网络系统的方式和特点,针对乡镇有线电视网络系统防雷措施,提出以下建议:

第一,关于电缆的保护防雷措施。电缆的防雷工作主要是钢铰线和电缆的防雷,钢铰线的防雷措施实际上是多点接地,钢铰线的防雷实际上就是放大器的防雷。

采用多点接地的方式,大力加强多点接地力度,尤其是乡镇有线电视网络的接地密度,比如先挖一个0.5米到1米的坑,用3根160里面×5厘米×5厘米的角铁,打入地下,三根角铁之间的距离保持在2米左右,用Φ12mm的圆铁把3根角铁焊接起来,用木炭和锯糠埋设地网。这样多点接地的地线阻值一般会达到≤4Ω的要求。

同时在接地时,要防止有线电视同轴电缆屏蔽线在发生雷击时,受到感应雷的袭击,应该采用诸如两只放大器接一根地线的方法使有线电视同轴电缆屏蔽线有效的、良好的接地。只有这样,才能让受到雷电袭击的电缆上的电流迅速泄掉。关于乡镇有线电视网络系统中的放大器,也要选择安装有防雷器件的放大器,这样做的目的在于保证放大器的过流、过压作用。目前市场上很多只能过流不能过压的放大器,在选择上要防止此种放大器的使用。同时为了保护放大器,也应该将光接收机和放大器都接上地线。同时将避雷镀锌铅丝线与装有放大器、光接收机的电线杆捆绑,避雷镀锌锌铅丝线的上端要用铁扎头与钢绞线扎在一起,然后将避雷镀锌铅丝线与放大器外壳固定缠扎相接,不得少于10厘米。避雷镀锌铅丝线的下端要与长1、5米,直径为14mm的接地棒,用螺母固定在地面上,然后将其打入地下,地线接地电阻应小于8Ω,才能起到保护放大器的作用。

第二,关于光节点的保护措施。光节点是通过光节点箱与光接收机和供电箱的外壳连接,并且所有外壳都要接地的情况下,光节点箱与接地之间通过连接而发生作用。因此对光节点的防雷主要是接地和电源的保护。只有光接收机在保持良好的接地状态下,方能发挥防雷的功效。同时光接点的电源要加装电源防雷器,通过电源防雷器使产生的脉冲能量释放到接地体上,从而起到防雷作用。

通常情况下,采用集中供电、在进户线上加装避雷的设备装置等来防止电源线进入电子设备,乡镇有线电视设备抗受电压的能力与一般的电力设备相比,是相差甚远的。而且,在发生雷击时,雷电总是通过有线电视网络用户的电源线方式进入到用户的电视机等设备中,因此只有通过采用集中供电的方式来减少有限电视网络用户的电源线与电视器件的各种联系,才能防止雷电通过电源线进入到用户的有线电视设备中。目前乡镇有线电视网络采用一只光接点上用一只60V电源的方式,在发生雷击时,电流会直接通过用户的进户线而破坏到有源设备,因此,在采用集中供电的同时也应该在用户的电源进户线上接入避雷设备装置。经过某些地区乡镇农村的适用情况,实践证明,这种采用集中供电、在在进户线上加装避雷的设备装置的方式能够迅速的减少电路由于雷击产生的电流,从而起到保护乡镇有线电视线路的安全。

四、结语

乡镇有线电视网络系统的防雷研究工作是一项长期的任务,同时又是一个技术性的工作。需要我们了解雷电的客观规律,提高自身的防雷技术水平,在不断的实践操作中,掌握真正防雷的有效措施,才能有效的降低雷电袭击给乡镇有线电视网络带来的损害。

参考文献:

[1]王显平.有线电视网络的防雷技术研究[J].黑龙江科技信息.2008(15)

[2] 谢许明.有线电视网络的雷电防护[J].科技信息.2009(23)

[3] 宋明琪.有线电视网络的雷电防护[J].中国有线电视.2008(3)

[4] 易泳辉.有线电视网络防雷措施研究[J].科技信息.2009(23)

[5] 刘理刚.农村有线广播电视网络的防雷[J].有线电视技术.2002(6)

作者简介:

姓名:曹学彦 性别:男 学历:本科出生年月:1972年2月生,籍贯:山东招远职称:助理工程师,研究方向:工程学研究方向工作单位:山东省招远市玲珑镇广播电视站

作者:曹学彦

有线电视系统防雷分析论文 篇3:

分析智能建筑中弱电系统的防雷接地

摘要:现代智能建筑中弱电设备遭受雷击损坏是当前城市主要的雷击经济损失事件,加强現代智能建筑弱电系统防雷建设至关重要。本文着重对弱电系统防雷接地进行分析,供智能建筑物防雷工程设计施工参考。

关键词:智能建筑;弱电设备;防雷接地;联合接地

引言

随着城市建设规模的快速发展,城市高层智能建筑越来越多,现代智能建筑具有完善的计算机网络、通信网络、办公楼宇自动化及有线电视闭合线路、消防等弱电系统,这些弱电系统防过电压能力较差,遭受雷击概率较高,一旦受到雷击危害,雷电波就会沿进入建筑的金属线路、管道等分流入侵,或者是雷电感应电流经金属线路进入建筑室内致使电磁脉冲损坏建筑内微电子设备,因此加强现代智能建筑弱电系统防雷建设至关重要。

1 佛山市雷电灾害特征

佛山市位于广东省中南部,地处珠江三角洲腹地,境内西北部北靠大陆,东南部濒临海洋,南、北形成巨大的气压差异,夏半年多来自海洋的暖湿偏南风,冬半年常受内陆北方南下的干冷偏北风影响,具有明显的季风气候特点,受特殊的地形和气候影响,佛山市夏季温度高湿度大,极易出现强雷暴天气,属雷电多发区,年平均雷暴日数为75.7d,最多年份高达114d,雷暴一年四季均可出现,最早年份出现在1月4日,集中出现在5~9月,以6~8月最多。雷电灾害严重威胁人民群众生命财产安全和社会经济发展,据统计,1996~2003年期间,佛山市年平均雷电灾害事故高达100宗以上,直接经济损失达475万元,人员伤亡10人,仅2004年因雷电感应造成的雷击事故就达161起,造成一批电脑网络等弱电设备受损。随着社会信息化技术的普及,严重的雷击经济损失事件多发生在城市中雷电对计算机弱电设备、自动化系统的损坏,尤其是现代智能建筑弱电设备多,但雷电防护措施跟不上,一旦遭受雷击造成的损失将是不可估量的,且雷击电磁脉冲的危害呈逐年上升趋势。

2 智能建筑物防雷接地要求

防雷接地体是埋入土壤或混凝土基础中应与分散泄流雷电流的导体,连接引下线断接卡或换线处于与接地体之间的导体为接地线,防雷接地体和接地线统称为防雷接地装置。当接地电阻越低时电流就越容易流动,而且综合布线的接地应尽量减少可造成干扰的电位变动,因此,防雷接地电阻越低越好。在进行智能建筑微电子设备防雷接地时应做到:

①电源线路和信号线路、高电平电路和低电平电路不能使用共地回路;

②灵敏电路接地应各自屏蔽或隔离,防止回流或静电感应造成干扰;

③距离接地体30m以内,用采用直径为4mm的外包绝缘套的多股铜线缆接地导线;

④每个配线间之间的配线架(柜)均应该可靠连接到配线架(柜)接地排上,接地导线需>2.5mm?,接地电阻<1Ω。

3 弱电专用接地系统

①接地线。采用40×4的矩形铜排连呈地线网,按照建筑物布线系统进行走线,一些仪器设备需要防静电干扰时应通过铜芯导线与地线网可靠连接,保证整个系统处于独立的防静电抗干扰体系中。

②接地体。接地体应采用3根长度为2.5m的45×45镀锌角钢,垂直作水平或耙形埋设,埋设深度应≥0.6m,并保证角钢之间间距为2.5~3m。垂直接地体应采用镀锌扁钢,经焊接后连成一体,接地体引出线与地线网采用螺钉作牢固可靠连接,每个接点处都应进行防腐处理;而且,还要利用盐、水、石灰、木碳酸及金属屑等材料按比例调制后对接地体封环境进行浇灌作降阻处理,以增加接地体导电性。

③防静电抗干扰接地。建筑物四周应设置4个接地体,分别与地线网进行可靠连接,使接地体与地线网形成一个接地系统网,而且每个接地体与地网线连接处要设置一个检测点。

④抗干扰地线。设备系统的低电平信号应设置一条安全地线,避免其外壳感应电对建筑物内人员造成伤害,抗干扰地线接线方法为:一是内壳与外壳之间采用技术件连接,然后将外壳通过金属件与接地体可靠连接,所用金属件必须结实耐用;二是抗干扰信号地及屏蔽线应单独与阶梯第连接。

4 弱电设备防雷接地技术

4.1 电缆线

在高层建筑物入口区及每个楼层的配线间和每个二级交接间都应设置接地装置。其中入口区接地装置要设计安装在保护器处或尽量接近于保护器,干线电缆屏蔽层应采用4mm?的多股铜线,建筑物引入电缆的屏蔽层需焊接到建筑物入口区接地装置上,而且屏蔽层还应焊接到干线经过的配线间或二级交换间的接地装置上,且必须保证电缆屏蔽层连续。每个楼层的配线间和二级交接间接地线应采用一根多股铜芯接地母线焊接,然后连接到接地体上,对于面积较大的配线间和设备间,由于其内放置的弱电设备较多,为使配线间或设备间内达到等电位,接地线需采用割栅方式,未作屏蔽的电缆要穿敷金属管或置于金属线槽内,金属线槽(管)接头处要牢固连接,经过配线间时可用6mm?辫式铜带与接地装置相连,保持电气连通。根据应用系统设备接地要求,接地电阻值应≤1Ω,如果综合布线连接的应用设备或受临近强电磁场干扰时,接地电阻应取其中最小值。

4.2 配线柜(架)接地

现代智能建筑物多为高层建筑,每个楼层配线架接地端均应可靠连接至配线间的接地装置上,从楼层配线架应并联到接地极上,与接地极接地导线之间的直流电阻需≤1Ω,且保持持续连通。当应用系统内存在多个不同接地装置时,要将这些接地极连接起来,降低接地装置之间的电位差,同时布线金属线槽和金属管也应接地,这样可减少阻抗。

5 弱电接地系统联合接地

现代智能建筑物为钢筋混凝土或金属结构建成,建筑物基础、柱、梁内钢筋经焊接或绑扎就会形成多个闭合电气通路;同时,建筑物结构中具有很多相近的钢筋和金属件,这样就形成了一个完善的法拉第笼,多个闭合电气通路可阻止雷电流进入建筑物内部,因此处于法拉第笼内的电气线路及设备,不会受到外界雷电流的侵袭而形成危险电位。而建筑物顶部金属件或钢筋网类接闪器被雷电直接击中后,雷电流沿建筑物金属柱或外围柱内钢筋泄入大地,同时于建筑物表面形成电气屏障,雷电流到达建筑物中心时,电气屏障在闭合金属导电框架中产生感应电流,抑制雷电流入侵,而且电气屏障产生的感应电压降伴生出一个包围整个建筑物及其内部其他垂直导体的磁场,在每个柱子顶部和底部,磁场感应出等量电压,使得位于电气屏障上任一垂直导体与建筑物内部垂直导体形成不超过未允许的接触电压的较小的电位差,这就是现代智能建筑物在进行防雷接地保护时设计出的一个安全的法拉第接地系统。

弱电防雷接地系统地下接地极和引出线应与弱电接地系统地下接地极和引出线相距15m以上,目的是防止雷击电流沿接地系统影响和干扰弱电设备。但由于现代智能建筑物弱电设备具有高数据率,信号频率较高,通过电容耦合,因此分开距离不大时同样会产生回路间干扰,而且各类接地线分开会造成地线过多过长极易接收干扰,所以要实现这种分离难度较大。鉴于此,环式接地系统相对利用率较广,就是将建筑物弱电设备机壳连接至一个统一的弱电接地环上,再将弱电接地环连接防雷接地环,最后联合接地。

参考文献

[1] 贾文敏. 浅谈智能建筑中弱电系统的防雷接地[J]. 化工设计通讯,2004(1):53-55

[2] 刘健,赵利平. 智能建筑弱电工程防雷接地设计与施工[J]. 智能建筑,2007(6)

作者:戴火云 刘能 鹿麟

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