浅谈广播电视系统防雷
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无线广播电视发射的防雷问题探究摘要:无线广播电视发射台是广播电视无线覆盖的最后一环,一般来说,其位置通常是当地城市。
而这也会带来一定的风险,尤其是在当地的雷雨季节,如果相关部门没有对其进行全面防范,不仅会对设备造成危害,也会威胁到工作人员的生命安全。
基于此,本文针对于无线广播电视发射的防雷问题进行下文论述。
关键词:无线广播电视发射;防雷措施;问题引言:雷电能够产生1亿伏到10亿的电压,其通道两端的电位差能够达到上完伏,瞬间电流高达上百甚至上千安,并且雷电流也会产生的电磁效应以及热效应。
而无线发射台为了能够保证覆盖范围,通常都会选择该区域的中心最高处,在发生雷电天气时,该设备极容易会受到雷击,引发电源跳闸、逻辑控制板被击毁、大功率晶体管被击穿等问题,不仅会严重影响播出,导致系统瘫痪,也会对人民生命安全带来不利影响。
一、雷电对无线广播电视发射的危害(一)直击雷的危害直击雷指的是带电云层对地面上某一凸起物体进行的直接放电的现象,一般来说,直击雷所产生的峰值能够达到几万伏,最高可以达到几百万伏的高压电,对于无线广播电视发射而言会产生极大的危害。
此外,直击雷的发生还会伴随着电磁效应、机械效应以及热效应,对于地面上的建筑物体而言会带来严重破坏。
一旦直击雷作用于无线广播电视发射塔之上,其冲击电流就会对设备造成极高的电压波,设备绝缘层受到破坏,进而导致被击中的物体遭受严重的损坏,带来经济损失的同时也会对广播电视的正常播出带来负面影响。
(二)感应雷的危害感应雷通常指的是静电感应雷,指的是带电积云在与地面距离较近时,地面上的物体会在短时间内聚积大量与雷电电极相反的电荷,尤其是导体,在发生雷击时,云层中的电荷就会在电磁场的作用下上形成自由电荷进行流动,产生静电电压,进而对地面上的建筑物造成影响。
而广播电视发射塔本身就是导体,且占据着当地地势较高的区域,相比于其他地面建筑而言,广播电视发射塔与带电积云的距离更近,导致大量的电荷就会集中在发射塔设备之中,形成感应雷现象,引发电子设备的电火花、自燃、爆炸等危害事故,对于广播电视发射设备而言势必会造成毁灭性的的打击。
有线广播电视网络的防雷技术与应用摘要: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。
2011年第10卷第2期广播电视系统防雷技术研究□蒋英其张介生【摘要】近年来,我国的广播电视事业以惊人的速度发展。
从中央到地方纷纷建广电中心,竖立高塔,并添置了一系列各档的进口设备含微波、发射中心和节目制作,进行了巨大投资。
然而,如果大楼、高塔及有关设备的接地系统和防雷、消雷系统不完善,仍有可能遭受雷电冲击,严重损坏上述设备,甚至造成广播电视节目的停传、停播。
那么,防雷工作该如何开展呢,本文将针对一些常见的雷击危害,提出一些相应的措施。
【关键词】广播电视;防雷;措施【作者单位】蒋英其,张介生;浙江省义乌市苏溪广播电视站随着现代电子技术的快速发展,近年来,我国对广播电视系统电子设备进行了大规模的更新换代,大量采用大功率模块和CMOS集成化电路。
它们对浪涌电压承受能力较弱,对电网电压的质量的要求较高,因此常常成为雷电浪涌电压侵入点。
防雷保护问题日益成为我们迫切需要解决的课题。
一、雷击的种类雷电是大气中雷云放电的结果。
在强烈的气流作用下,大气中饱和的水蒸气,不断分裂而形成雷云。
因为雷云中电荷的不均匀分布,当云层和地之间电场强度达到约27kV/cm 时,空气绝缘层就会被击穿,雷云对大地便会先导放电。
先导放电的路径达到大地时,雷云和大地产生强烈的碰撞(又称主放电),出现强大的雷电流(可达数万到数十万安培)放电时温度近二千度。
同时出现巨响和闪光,产生雷电。
雷击主要有三种形式:直击雷、感应雷和球形雷。
直击雷是指大地上某一点与带电的云层之间发生迅猛的放电现象,即电直接击在人体或物体上,产生热效应、电效应和机械力,从而导致对物体造成破坏和人体造成伤害;感应雷是指由于静电感应作用,带电云层使地面某一范围带上异种电荷,发生直击雷以后,云层带电迅速消失,而由于散流电阻大,某些地面范围出现局部高电压,或者有可能强大的脉冲电流对周围的金属物和导线产生电磁感应以致发生闪击的现象,叫做“感应雷”或“二次雷”。
感应雷会导致金属部件之间生成火花,进而引发火灾,也可在电源线路、信息网络线路、金属管线上电流“浪涌”和产生高压感应,经金属导体引入室内设备,损坏信息网络设备,甚至危及人身安全。
浅谈广播电视系统防雷
摘要:广播电视发射或微波天线或天线塔,一般铁塔和天线位置是台站地面建筑的最高点。
天线塔本身既可成为防雷的避雷塔,也可能变成“引雷器”或产生感应雷的导体,因此,它是台站防雷的第一关。
关键词:感应雷直击雷接地光节点防雷光缆防雷
按照国家94年颁布的《建筑物防雷设计规范》(gb50057—94)及其它标准设置好天线塔避雷针。
铁塔接地网形状,密度可根据地形、防雷等级、天线塔种类来设计。
重要发射台或微波枢纽站天线塔接地电阻要≤5欧。
一般台站要≤10欧。
条件允许的台站可安装ar限流避雷针。
ar避雷针是90年代防直击雷的先进产品,能有效降低雷击产生的二次效应。
直击雷防护是感应雷防护的基础。
安装避雷针可以有效的减小直击雷的危害,catv系统的电子设备即使在其保护范围内也会出现诸如烧保险、变压器、整流器、三端稳压等。
这说明雷击不是由天线引入的,而是从电源引入的,是感应了造成的。
目前避雷器可以来防止感应雷。
专用避雷器装设在被保护物引入端,其上端接在线路上,下端接地。
正常时,避雷器保持绝缘状态,不影响系统运行。
当雷电高压袭击电力线路时避雷器与大地连接,让雷电流迅速流入大地然后恢复绝缘,系统正常运行。
用于低压系统的避雷器,是由压敏电阻制成的。
近年来,研制了非线性特别优异并有很大过压吸收能力的氧化锌避雷器。
以下列
出了电源和电子设备专用避雷器特性,供参考。
两表中,残压比等于残压与压敏电压的比值。
压敏电压定义为:当避雷器通过1ma的直流电流时两端实测的电压,工程上认为此事避雷器已开通,故又称为开通电压。
残压或残压比越小、避雷效果越好。
catv系统中的同轴线缆屏蔽网和架空支撑线缆用的镀锌铁线都有良好的接地,受感应雷的机会比较小,雷电容易从电源线进入电子设备。
把供电线进户瓷瓶铁脚接地,对保护对保护电力设备和人身安全可以起一定作用,电源线进入电子设备前可绕几个圈以形成小电感,对50hz电流没什么影响,对阻挡雷电波侵入设备却有一定作用。
1、系统的接地与安全
1.1 前端设备的接地
前端设备是catv系统的中心,如果在附近发生雷击,则会在机房内的金属机箱和外壳感出高压,危及设备和人身安全。
因此对机房内所有设备,电缆的屏蔽层,金属管道的都需要做接地处理,不能与屋顶天线的地接在一起,设备接地与房屋避雷针接地与工频交流供电系统的接地应在总接地处连接在一起,系统内的电气设备接地装置和埋地金属管道与防雷接地装置相连接;不连接时,两者距离不小于3m。
机房内接地母线表面应完整,并无明显锤痕以及残余焊剂渣;铜带母线应光滑无毛刺。
绝缘线的老化层不应有老化龟裂现象。
1.2 干线和分配系统接地
市区架空电缆吊线的两端和架空电缆线路在分支杆、引上杆、终点杆、角深大于1m的角杆、安装光收机干线放大器的电杆,以及直线线路每隔10-15根,均应将线缆屏蔽层接地。
在电缆分线箱处的架空电缆屏蔽层、金属护套及钢绞线吊线应与分线箱和用接地装置。
埋设于空旷地区的地下电缆,其屏蔽层或金属护套应每隔2km 左右接第一次,以防感应电的影响。
电缆进入建筑物时,在靠近建筑物的地方,应将电缆的外导电屏蔽层接地。
架空直接引入时,在入户处应增设避雷器,并将电缆外导体接到电气设备的接地装置上;电缆直埋引入时,应在入户端将电缆金属外皮与接地装置相连。
不要在两个建筑物屋顶之间敷设电缆,各种放大器、电源插入器的输入输出端均需安装快速放电装置,外壳需接地。
1.3 光节点的防雷措施
光节点的防雷也非常重要,因为光接收机一旦被雷电击坏,不但经济上受到损失,而且会导致整个节点的电视信号中断。
光节点的防雷措施主要是接地及电源的防雷。
一般来讲,光接收机本身是有防雷器件,但需要良好接地才能真正起作用,将光节点机箱与接地体连接,光接收机和供电箱的外壳与光节点机箱连接,并保证所有设备外壳均可靠接地,光节点的电源防雷要加装电源防雷器,将市电因感应雷击而产生的大量脉冲能量释放到接地体上,从而保护
光节点内的用电设备,起到较好的防雷作用。
1.4 光缆如何防雷击
雷电也会对光缆造成破坏。
光缆被雷电破坏主要有两种:一是雷电直接对光缆的金属铠装护层(或光缆的金属芯线)发生作用,从而造成光缆损坏,此种情况多见于光缆架空场合;二是雷电袭击光缆附近的金属件,即雷电对地放电,造成雷电峰值电流在光缆周围大地流过,致使土中产生巨大的热能,并形成一股巨大的冲击力,使光缆变形造成损坏,此种情况多见于埋地光缆场合。
1.5 金属护套接地
将直埋光缆的金属护套在接头处集中接地,使金属护套连通并形成多点重复接地的模式,有助于防雷击。
一般光缆每2km左右作一次接地,接地电阻应在10欧姆以下。
另外,在每段光缆的终端,还应将光缆的金属护套直接或通过避雷器接地。
1.6 多雷区应设避雷针天线
对于雷击多发地点(雷暴区)适合此法。
一般说来,当避雷针天线高度为h时,其保护范围的半径为3~5h,其避雷针天线防雷原理与普通防雷相同,但要注意避雷针天线的接地点应距离直埋光缆20m左右,以免雷电入地泄放时危及光缆。
2、结语
有线电视系统的防雷是一项综合的技术工程,以目前防雷技术而采取的防雷措施,只能降低雷害的频率,但不能完全避免雷害的发生。
因此,只有真正将有线电视网络维护工作做细做实,就一定
会降低雷击发生率和危害性,更好地服务于大大众,同时提高有线电视行业的综合效益。
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