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摘 要：雷击是雷雨季节常见的自然灾害现象，对有线广播电视网络的破坏十分严重。本文分析了雷击对有线广播电视网络损害情况，提出了防范雷击的技术要求和措施，并介绍了一些实际的应用和做法。
关键词：防雷 接地 有线电视网络 电气设计
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0029-02
有线广播电视网络由接收天线、前端机房、干线传输系统、用户分配系统和用户终端等几部分组成，是一个庞大的综合传输系统，广泛分布于高层建筑、室外架空线路、地埋线路，也极易遭受雷电的袭击。雷击引起的网络故障影响大、范围广、维修的难度也很大，如何采取有效的防范措施来避免和减轻雷击破坏，对有线广播电视网络的正常运行极其重要。
1 雷击的种类及其对有线广播电视网络的危害
雷击根据其形成的原理可分为直击雷、雷电侵入和波感应雷三类。
（1）直击雷是带电云层与大地的直接放电造成的，它主要的特征是雷电发生迅猛放电，且声光并发。直击雷主要的损害部位是接收天线、架空杆路和有源设备。
（2）雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道而迅速传播的雷电波。雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。
（3）感应雷是由于雷雨云的感应或放电电流产生的电磁感应引起的。感应雷产生过程中，巨大的电流在周围空间产生磁场，由于感应使附近设备感应出较高的电压，使电子设备损坏。有线广播电视网络遭到感应雷的通道有：接收天线、馈线引入、电源线引入、信号线路引入、接地线路引入等5个部分，其中最常见的是电源线路引入。因此，感应雷对接收天线、前端机房、干线传输系统、用户分配系统和用户终端均能造成严重损坏。
实践证明，一般直击雷和雷电侵入波对有线广播电视网络破坏的概率较小。出现概率最大的是感应雷，感应雷击约占网络中雷击故障的90%以上，因其危害大、范围广，也是有线广播电视传输网络安全运行中需要重点解决的问题。
2 有线广播电视网络的防雷技术分析与措施
防范雷击除了在设备元器件上加强必要的防护措施外，关键是做好对雷电产生的电流的疏导工，目前来看，良好的接地以及引下线路的布线设计是简便也是最关键的手段之一。
2.1 接收天线。
对天线部分形成危害的主要是直击雷，因可采用避雷针、避雷线及避雷网来解决。首先确保接收天线及天线的立杆金属外壳的接地线要整体连接在一起，其接地电阻应小于4 Ω。接收天线的避雷针接地应有独立走线，不允许和天线、机房工作接地共用，防止造成感应雷击。避雷针的高度应满足对天线设施的保护范围，避雷针与天线的最小距离应大于3 m。
2.2 前端机房。
有线电视前端机房是有线广播电视传输网络的核心部分，大多处在建筑物的高层，极易遭受雷击，而且机房内集中了大量的各种电子设备和供电线路，其安全性要求最高，万一发生雷击还有可能对值班人员造成人身伤害。此部分雷击主要是电源感应雷和雷电侵入波，因此需要采用良好的接地，并采用一些必要的防雷设备。
第一，要确保有安全的雷电疏导通路，即采用传导性能优良的防雷引下线，安全的将雷电电流引入接地极，引线接头与接地线要确保接触良好。
第二，机房应做好屏蔽处理，减少雷电的电磁感应对机房传输设备及机房内设备的影响。机房内所有设备的输入、输出电（光）缆的屏蔽层及金属管道等，都要牢固接地，但是不能与接收天线的地线连在一起，并且机房的地板必须采用防静电地板。
第三，信号电缆要与电力电缆分开敷设，所有接收机、调制器、播控台与相关设备的信号电缆与电源线必须分开铺设，分两侧走线，并且播出机架要采用金属屏蔽式结构。
第四，将供电线路进入机房的入口端设置避雷装置，机房最好采用1∶1的电源隔离变压器，使用防雷电源插座。
第五，机房内设备电源前端应设置过压保护装置，电源线在进入电子设备前可绕几圈形成小电感，这对阻碍雷电波侵入设备有一定的作用。
第六，机房前端设备的各种接地应保证就近接地，并采用同一电位体，使各接地体之间保持等电位，不產生电位差，并且与建筑接地的地线要分开。埋设的防雷接地线要远离有线广播电视设备的工作地线。
第七，机房输入、输出有金属缆线时，注意要使其处在避雷针（带）的保护范围内，并且电缆外皮要加装防雷装置，防止雷电从金属缆线窜入造成损坏。
2.3 干线传输系统。
干线传输系统主要包括电（光）传输线路、线路有源设备，其分布广、多处于户外，也是遭受雷击最多的部分。雷击破坏的主要情况有：（1）雷电直接对电（光）缆的金属铠装保护层产生破坏，此种情况多发生在架空线路的场合。（2）雷电袭击电（光）缆线路附近的金属件，造成雷电峰值电流在电（光）缆线路周围大地中流过，从而引起该区域的电（光）缆变形损毁，此种情况多发生在地埋电（光）缆线路的场合。（3）感应雷通过220 V市电供电线路引入线路有源设备，从而造成光接收机、放大器、供电器等有源设备的损坏。干线传输系统主要防雷是做好系统的防雷接地和加装电源防雷装置。
第一，对于架空线路，在架空的电（光）缆吊线两端和架空的金属管道均应接地，其它架空的电（光）缆的屏蔽层及金属护套、钢绞线每隔250 m左右，良好接地1次。架空线路的分支杆、引上杆每隔7～8根杆加装避雷针并按照要求做好良好接地。
第二，对于地埋管道电（光）缆线路，应在引上和引下处将金属管道或电缆金属外皮与防雷接地装置相连，对于空旷地区的地下光电缆的屏蔽层或者金属护套，应每隔2 km左右接地1次，且接地的电阻应在10 Ω以下。
第三，对于线路有源设备部分，应尽量采用具备防雷功能的线路设备，其安装位置最好选择在地面设备箱内或者建筑物的防雷范围内，除设备安装位置的杆路、设备箱要良好接地外，光接收机、干线放大器、供电器等有源设备的外壳均应可靠接地。光接收机和放大器的供电尽量采用60 V集中供电方式，并采用具有防雷功能的线路供电器；对于独立供电的220 V放大器和光接收机，要防止220 V市电感应雷损坏，因此在经常有雷击的地方要加装电源防雷器。 2.4 用户分配系统和用户终端部分
用户分配系统主要包括同轴电缆、分支分配器、电缆接头等，用户终端部分包括用户盒、数字机顶盒、电视机等。用户分配系统的雷击故障也比较常见，其主要途径是来自用户终端的220 V市电感应雷电波侵害。另外，在用户终端遭受市电窜入的雷击时，有时用户还误以为有线电视线路引入雷击造成对其家用电器的损坏，因此也经常会产生用户投诉，所以此部分的防雷措施要很好的解决。
第一，同轴电缆敷设尽量穿管保护或者地埋敷设，并且确保器件和接头处可靠接地。对于雷击频繁的地区，可加装电缆线路隔离器，也能够很好避免来自于用户终端的市电感应雷伤害。
第二，分支分配器尽量安装在集中分配箱内，分散的平房地区，分支器件尽量要安装于窗台、屋檐下，并加装金属防护盒，确保可靠接地。对于用户分支分配器要尽量选用具备高压隔离电容的元器件，以尽量减少对有线电视网的破坏。另外，对于需要60 V集中供电的线路分支分配器，在雷击频繁地区，可采用具有熔断器保护的器件，以减少对线路损坏范围的扩大，同时也便于故障的查找。
第三，对于用户终端部分，在用户安装和维修中，必须按照为用户安装带高压隔离电容的专业用户盒，避免直接采用接头连接用户端设备的情况，否则，当市电线路遭受雷击时，雷电波会经过用户的电视机或者机顶盒等进入有线电视网络而入地，并由此造成对有线电视线路的破坏。另外，有的用户因追求装修美观，会自行采购用户盒，技术人员要及时给予指导和检查，避免采用劣质或者不具备防雷功能的用户盒，如发现不合格的用户盒，应要求用户更换采用专业防雷的用户盒，以避免不必要的损失，同时也是确保用户自身的安全使用。
根据前面的分析，必须针对有线广播电视网络不同环节和不同雷击情况采取相应的防范措施，才能取得良好的效果。
3 蚌埠广播电视网络的防雷工作
蚌埠市地处淮河流域，夏季雷雨季节时雷电频繁，经常对有线电视网络带来很大的破坏，也带来很大的损失。为此，蚌埠广电网络一直把防范雷击当做一项重点工作来做，并经过不断实践和总结，在防范雷击方面积累了一些经验和好的做法。
第一，高度重视网络基础建设中的防雷工作，在网络规划设计、工程施工、工程验收中，严格执行防雷技术的相关要求，以确保最大程度的減少雷击破坏。
第二、每年都在雷雨季节到来之前，对有线网络各环节的防雷设施进行全面的检测，认真做好接地线路、避雷器等的维护工作，发现不合格的及时整改。
第三，积极探索新的防雷技术措施，近两年在蚌埠市公安监控视频监控工程中尝试采用了“等电位”防雷原理的避雷器，由于其对接地要求不高，尤其适用于高架桥梁等不易接地的场合，在实际中也取得了一定的效果，目前正准备逐步推广应用。
4 结语
总之，有线广播电视网络的防雷工作是一项长期的工程，需要高度的重视和不断的改进，这样才能取得更好的防雷效果，从而确保有线广播电视网络的安全稳定。
参考文献
[1] 谷由石，戚世坚，叶秋，等.有线电视系统设计安装调试与维修[M].北京：人民邮电出版社.
[2] 马亮.广播电视系统设备的接地[J].中国有线电视，2004（9）：19-23.
[3] 刘修文.有线电视技术应知应会问答[M].北京：机械工业出版社，2004.
关键词：防雷 接地 有线电视网络 电气设计
中图分类号：TM862 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0029-02
有线广播电视网络由接收天线、前端机房、干线传输系统、用户分配系统和用户终端等几部分组成，是一个庞大的综合传输系统，广泛分布于高层建筑、室外架空线路、地埋线路，也极易遭受雷电的袭击。雷击引起的网络故障影响大、范围广、维修的难度也很大，如何采取有效的防范措施来避免和减轻雷击破坏，对有线广播电视网络的正常运行极其重要。
1 雷击的种类及其对有线广播电视网络的危害
雷击根据其形成的原理可分为直击雷、雷电侵入和波感应雷三类。
（1）直击雷是带电云层与大地的直接放电造成的，它主要的特征是雷电发生迅猛放电，且声光并发。直击雷主要的损害部位是接收天线、架空杆路和有源设备。
（2）雷电侵入波是由于雷击而在架空线路上或空中金属管道上产生的冲击电压沿线路或管道而迅速传播的雷电波。雷电侵入波可毁坏电气设备的绝缘，使高压窜入低压，造成严重的触电事故。
（3）感应雷是由于雷雨云的感应或放电电流产生的电磁感应引起的。感应雷产生过程中，巨大的电流在周围空间产生磁场，由于感应使附近设备感应出较高的电压，使电子设备损坏。有线广播电视网络遭到感应雷的通道有：接收天线、馈线引入、电源线引入、信号线路引入、接地线路引入等5个部分，其中最常见的是电源线路引入。因此，感应雷对接收天线、前端机房、干线传输系统、用户分配系统和用户终端均能造成严重损坏。
实践证明，一般直击雷和雷电侵入波对有线广播电视网络破坏的概率较小。出现概率最大的是感应雷，感应雷击约占网络中雷击故障的90%以上，因其危害大、范围广，也是有线广播电视传输网络安全运行中需要重点解决的问题。
2 有线广播电视网络的防雷技术分析与措施
防范雷击除了在设备元器件上加强必要的防护措施外，关键是做好对雷电产生的电流的疏导工，目前来看，良好的接地以及引下线路的布线设计是简便也是最关键的手段之一。
2.1 接收天线。
对天线部分形成危害的主要是直击雷，因可采用避雷针、避雷线及避雷网来解决。首先确保接收天线及天线的立杆金属外壳的接地线要整体连接在一起，其接地电阻应小于4 Ω。接收天线的避雷针接地应有独立走线，不允许和天线、机房工作接地共用，防止造成感应雷击。避雷针的高度应满足对天线设施的保护范围，避雷针与天线的最小距离应大于3 m。
2.2 前端机房。
有线电视前端机房是有线广播电视传输网络的核心部分，大多处在建筑物的高层，极易遭受雷击，而且机房内集中了大量的各种电子设备和供电线路，其安全性要求最高，万一发生雷击还有可能对值班人员造成人身伤害。此部分雷击主要是电源感应雷和雷电侵入波，因此需要采用良好的接地，并采用一些必要的防雷设备。
第一，要确保有安全的雷电疏导通路，即采用传导性能优良的防雷引下线，安全的将雷电电流引入接地极，引线接头与接地线要确保接触良好。
第二，机房应做好屏蔽处理，减少雷电的电磁感应对机房传输设备及机房内设备的影响。机房内所有设备的输入、输出电（光）缆的屏蔽层及金属管道等，都要牢固接地，但是不能与接收天线的地线连在一起，并且机房的地板必须采用防静电地板。
第三，信号电缆要与电力电缆分开敷设，所有接收机、调制器、播控台与相关设备的信号电缆与电源线必须分开铺设，分两侧走线，并且播出机架要采用金属屏蔽式结构。
第四，将供电线路进入机房的入口端设置避雷装置，机房最好采用1∶1的电源隔离变压器，使用防雷电源插座。
第五，机房内设备电源前端应设置过压保护装置，电源线在进入电子设备前可绕几圈形成小电感，这对阻碍雷电波侵入设备有一定的作用。
第六，机房前端设备的各种接地应保证就近接地，并采用同一电位体，使各接地体之间保持等电位，不產生电位差，并且与建筑接地的地线要分开。埋设的防雷接地线要远离有线广播电视设备的工作地线。
第七，机房输入、输出有金属缆线时，注意要使其处在避雷针（带）的保护范围内，并且电缆外皮要加装防雷装置，防止雷电从金属缆线窜入造成损坏。
2.3 干线传输系统。
干线传输系统主要包括电（光）传输线路、线路有源设备，其分布广、多处于户外，也是遭受雷击最多的部分。雷击破坏的主要情况有：（1）雷电直接对电（光）缆的金属铠装保护层产生破坏，此种情况多发生在架空线路的场合。（2）雷电袭击电（光）缆线路附近的金属件，造成雷电峰值电流在电（光）缆线路周围大地中流过，从而引起该区域的电（光）缆变形损毁，此种情况多发生在地埋电（光）缆线路的场合。（3）感应雷通过220 V市电供电线路引入线路有源设备，从而造成光接收机、放大器、供电器等有源设备的损坏。干线传输系统主要防雷是做好系统的防雷接地和加装电源防雷装置。
第一，对于架空线路，在架空的电（光）缆吊线两端和架空的金属管道均应接地，其它架空的电（光）缆的屏蔽层及金属护套、钢绞线每隔250 m左右，良好接地1次。架空线路的分支杆、引上杆每隔7～8根杆加装避雷针并按照要求做好良好接地。
第二，对于地埋管道电（光）缆线路，应在引上和引下处将金属管道或电缆金属外皮与防雷接地装置相连，对于空旷地区的地下光电缆的屏蔽层或者金属护套，应每隔2 km左右接地1次，且接地的电阻应在10 Ω以下。
第三，对于线路有源设备部分，应尽量采用具备防雷功能的线路设备，其安装位置最好选择在地面设备箱内或者建筑物的防雷范围内，除设备安装位置的杆路、设备箱要良好接地外，光接收机、干线放大器、供电器等有源设备的外壳均应可靠接地。光接收机和放大器的供电尽量采用60 V集中供电方式，并采用具有防雷功能的线路供电器；对于独立供电的220 V放大器和光接收机，要防止220 V市电感应雷损坏，因此在经常有雷击的地方要加装电源防雷器。 2.4 用户分配系统和用户终端部分
用户分配系统主要包括同轴电缆、分支分配器、电缆接头等，用户终端部分包括用户盒、数字机顶盒、电视机等。用户分配系统的雷击故障也比较常见，其主要途径是来自用户终端的220 V市电感应雷电波侵害。另外，在用户终端遭受市电窜入的雷击时，有时用户还误以为有线电视线路引入雷击造成对其家用电器的损坏，因此也经常会产生用户投诉，所以此部分的防雷措施要很好的解决。
第一，同轴电缆敷设尽量穿管保护或者地埋敷设，并且确保器件和接头处可靠接地。对于雷击频繁的地区，可加装电缆线路隔离器，也能够很好避免来自于用户终端的市电感应雷伤害。
第二，分支分配器尽量安装在集中分配箱内，分散的平房地区，分支器件尽量要安装于窗台、屋檐下，并加装金属防护盒，确保可靠接地。对于用户分支分配器要尽量选用具备高压隔离电容的元器件，以尽量减少对有线电视网的破坏。另外，对于需要60 V集中供电的线路分支分配器，在雷击频繁地区，可采用具有熔断器保护的器件，以减少对线路损坏范围的扩大，同时也便于故障的查找。
第三，对于用户终端部分，在用户安装和维修中，必须按照为用户安装带高压隔离电容的专业用户盒，避免直接采用接头连接用户端设备的情况，否则，当市电线路遭受雷击时，雷电波会经过用户的电视机或者机顶盒等进入有线电视网络而入地，并由此造成对有线电视线路的破坏。另外，有的用户因追求装修美观，会自行采购用户盒，技术人员要及时给予指导和检查，避免采用劣质或者不具备防雷功能的用户盒，如发现不合格的用户盒，应要求用户更换采用专业防雷的用户盒，以避免不必要的损失，同时也是确保用户自身的安全使用。
根据前面的分析，必须针对有线广播电视网络不同环节和不同雷击情况采取相应的防范措施，才能取得良好的效果。
3 蚌埠广播电视网络的防雷工作
蚌埠市地处淮河流域，夏季雷雨季节时雷电频繁，经常对有线电视网络带来很大的破坏，也带来很大的损失。为此，蚌埠广电网络一直把防范雷击当做一项重点工作来做，并经过不断实践和总结，在防范雷击方面积累了一些经验和好的做法。
第一，高度重视网络基础建设中的防雷工作，在网络规划设计、工程施工、工程验收中，严格执行防雷技术的相关要求，以确保最大程度的減少雷击破坏。
第二、每年都在雷雨季节到来之前，对有线网络各环节的防雷设施进行全面的检测，认真做好接地线路、避雷器等的维护工作，发现不合格的及时整改。
第三，积极探索新的防雷技术措施，近两年在蚌埠市公安监控视频监控工程中尝试采用了“等电位”防雷原理的避雷器，由于其对接地要求不高，尤其适用于高架桥梁等不易接地的场合，在实际中也取得了一定的效果，目前正准备逐步推广应用。
4 结语
总之，有线广播电视网络的防雷工作是一项长期的工程，需要高度的重视和不断的改进，这样才能取得更好的防雷效果，从而确保有线广播电视网络的安全稳定。
参考文献
[1] 谷由石，戚世坚，叶秋，等.有线电视系统设计安装调试与维修[M].北京：人民邮电出版社.
[2] 马亮.广播电视系统设备的接地[J].中国有线电视，2004（9）：19-23.
[3] 刘修文.有线电视技术应知应会问答[M].北京：机械工业出版社，2004.