摘要:有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行在很大程度上依賴(lài)于是否擁有完善的防雷系統(tǒng)。本文首先介紹了雷電對(duì)于建筑物及其內(nèi)部設(shè)備的危害,然后闡述機(jī)房防雷的基本原則和措施,最后給出了機(jī)房防雷接地的一些具體方法。
關(guān)鍵詞:有線(xiàn)電視機(jī)房;防雷保護(hù);接地措施
中圖分類(lèi)號(hào):TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9599 (2012) 22-0000-02
1 雷電的危害
改革開(kāi)放以來(lái),民眾對(duì)于文化食糧的需求日益增加,目前,隨著有線(xiàn)電視數(shù)字化的日益普及以及“三網(wǎng)融合”的不斷推進(jìn),有線(xiàn)電視也迅速地向多功能化、自動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)變,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開(kāi)始具備越來(lái)越高的集成度和越來(lái)越小的體積等特點(diǎn)。由于有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大量應(yīng)用精密電子設(shè)備,諸如光發(fā)射和接收裝置、智控裝置、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等,導(dǎo)致有線(xiàn)電視的抗雷能力大大減弱,有線(xiàn)電視機(jī)房以及其通信設(shè)備因雷電打擊或者電路中的其他瞬間過(guò)電而產(chǎn)生的事故頻繁發(fā)生,擁有現(xiàn)代電子設(shè)備的機(jī)房便會(huì)因雷擊而受到巨大威脅,甚至造成嚴(yán)重的損失。實(shí)踐證明,影響和威脅廣播電視機(jī)房安全平穩(wěn)運(yùn)作的諸多因素中,雷電是公認(rèn)的最大元兇。
雷電之所以能造成如此大的危害,究其原因,是由于它包含著巨大的能量。僅一次雷擊一般便會(huì)有600KW/h的能量產(chǎn)生,伴隨而來(lái)的電流可高達(dá)十萬(wàn)安培。每年全國(guó)基建設(shè)施因雷擊所造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)幾十億,因電子通信設(shè)備及附屬天線(xiàn)和電纜容易遭受感應(yīng)雷所產(chǎn)生的電磁脈沖的影響,所以應(yīng)用這些通信設(shè)備的有線(xiàn)電視機(jī)房受損現(xiàn)象更是非常廣泛。因此,做好對(duì)有線(xiàn)電視機(jī)房的防雷工作,防止其設(shè)備因雷擊而受損是很有必要的。
2 機(jī)房防雷應(yīng)遵循的基本原則
2.1 系統(tǒng)防護(hù)原則。對(duì)機(jī)房的防雷而言,由于其內(nèi)部放置多種通信設(shè)備,所以可以分為兩個(gè)系統(tǒng),分別是外部防雷和內(nèi)部防雷。以防止直擊雷為目的,由承接放電的接閃器、接地裝置以及連接閃器與接地裝置的引下線(xiàn)為組成,是外部防雷的主要特征。而以防止雷電感應(yīng)、電波干擾等為目的附加措施,則構(gòu)成了內(nèi)部防雷系統(tǒng)。
2.2 防雷原則。雷電是一種自然現(xiàn)象,我們無(wú)法阻止其產(chǎn)生,只能在它發(fā)生的時(shí)候進(jìn)行預(yù)防,從而避免機(jī)房和內(nèi)部設(shè)備受到威脅。
(1)雷電因其產(chǎn)生具有很大的隨機(jī)性,致使對(duì)其強(qiáng)度和頻率等方面的預(yù)報(bào)存在很大難度。因此,防雷工作應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,合理安裝配套的防雷措施,盡管無(wú)法保證絕對(duì)防雷,但在一定程度上減小了機(jī)房及其設(shè)備因雷擊而受損的幾率。
(2)建設(shè)有線(xiàn)電視機(jī)房的防雷系統(tǒng)時(shí),應(yīng)以防止設(shè)備受損和避免操作人員受到傷害為出發(fā),以阻止雷擊所產(chǎn)生的電流侵入設(shè)備為目的,主要措施仍以引流為原理,即通過(guò)引線(xiàn)將雷擊所產(chǎn)生的電流引入大地。
3 有線(xiàn)電視機(jī)房的防雷措施
3.1 建筑物直擊雷防護(hù)。直擊雷指雷電直接打擊在建筑物上某個(gè)地點(diǎn)并產(chǎn)生放電的現(xiàn)象,直接雷經(jīng)常伴隨閃電而產(chǎn)生,由于其具有較強(qiáng)的雷擊電流,所以對(duì)建筑物產(chǎn)生的危害很大。因此,進(jìn)行建筑物直擊雷防護(hù)很有必要,其保護(hù)措施主要從“疏導(dǎo)”方面考慮,即將避雷針等裝置安裝在易遭受雷擊的建筑物周?chē)?,將雷擊產(chǎn)生的電流中的電荷引導(dǎo)至地端,避免建筑物受損。其保護(hù)原理是,避雷針在周?chē)欣纂娊咏鼤r(shí),會(huì)在其頂部產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度畸變,這種電場(chǎng)畸變會(huì)改變雷電原來(lái)?yè)舸蚍较?,使雷電轉(zhuǎn)而向避雷針進(jìn)行放電,進(jìn)而使雷電產(chǎn)生的大電流流入大地,避免建筑物受雷擊。
3.2 系統(tǒng)設(shè)備的感應(yīng)雷防護(hù)。感應(yīng)雷指雷電在放電過(guò)程中,會(huì)對(duì)擊打點(diǎn)周?chē)脑O(shè)備及其線(xiàn)路產(chǎn)生電磁感應(yīng),進(jìn)而對(duì)設(shè)備終端進(jìn)行放電。感應(yīng)雷雖然規(guī)模較小,但有很大的幾率產(chǎn)生。而系統(tǒng)設(shè)備又很容易遭受感應(yīng)雷破壞,因此,應(yīng)加大對(duì)系統(tǒng)設(shè)備的感應(yīng)雷防護(hù)力度,其保護(hù)措施主要有以下兩個(gè)方面:
(1)隔離:顧名思義,就是將系統(tǒng)設(shè)備和雷電感應(yīng)相隔離,使其不受雷擊。在系統(tǒng)設(shè)備的供電系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等方面進(jìn)行多層次的綜合防護(hù),合理運(yùn)用攔截、分流等技術(shù)。諸如像信號(hào)發(fā)射器等室外信號(hào)裝置,需使其置于金屬箱內(nèi),金屬箱應(yīng)具與大地相連,這樣可以確保置于機(jī)房外部的系統(tǒng)處于雷電電磁脈沖防護(hù)范圍內(nèi)。
(2)等位:因機(jī)房的內(nèi)外部有多個(gè)接地系統(tǒng),而各個(gè)接地裝置的沖擊接地電阻一般不等,導(dǎo)致在雷電所產(chǎn)生的電流沖擊下,產(chǎn)生電位差,當(dāng)雷電流流經(jīng)這些接地體的時(shí)候,從另外的接地體回流至設(shè)備,從而使設(shè)備遭受損害,即造成“地電位反擊”。所以,有必要進(jìn)行等電位保護(hù),即將機(jī)房、設(shè)備等置于同一電位,具體可用導(dǎo)線(xiàn)或過(guò)電壓保護(hù)器將電氣設(shè)備、各個(gè)金屬裝置等相連。
4 機(jī)房防雷接地的具體方法
在設(shè)計(jì)有線(xiàn)電視機(jī)房的同時(shí),必須考慮到防雷接地措施,常用的具體方法有如下幾個(gè)方面:
(1)接地匯集線(xiàn)一般采用環(huán)狀同等阻值的鍍鋅的扁鋼,而交流工作接地則可從其周?chē)M(jìn)行引線(xiàn),機(jī)房一般用銅線(xiàn)以多股形式作為引出接地線(xiàn),為滿(mǎn)足負(fù)荷要求,接地線(xiàn)的截面積需大于35mm2。機(jī)房?jī)?nèi)部電纜橋架需每隔一段距離進(jìn)行一次接地,一般選取5米左右,電纜橋架、金屬通風(fēng)管道以及用于吊掛的鐵件等金屬器件在確保互相連通的同時(shí),要注意好是否接地。
(2)地網(wǎng)方面,其接地電阻最好不大于4Ω,若不易實(shí)現(xiàn),則應(yīng)采取夸大地方范圍的方法,即將由水平和垂直接地體構(gòu)成的環(huán)形接地裝置安裝在地網(wǎng)外圍,使其隔4米左右與機(jī)房地網(wǎng)相焊接一次,焊點(diǎn)應(yīng)做防腐蝕處理。其中地網(wǎng)應(yīng)和封閉的水平接地體處在同一水平面上;垂直接地體的長(zhǎng)度一般為2米左右,其間距一般為3米左右,應(yīng)注意其上端應(yīng)埋設(shè)在地表面0.7m以下,即凍土層以下。
(3)天線(xiàn)方面,應(yīng)將其置于避雷針的保護(hù)范圍內(nèi),檢查連接接閃器與接地裝置的引下線(xiàn)是否焊接無(wú)縫,引下線(xiàn)同樣選擇鍍鋅的扁鋼作為其組成材料,截面積一般為40mm×40mm,引下線(xiàn)與用作接地保護(hù)的埋于地下的底線(xiàn)總接口(即地網(wǎng))的連接點(diǎn)和引出接地線(xiàn)接點(diǎn)應(yīng)相距10米以上。目前,我國(guó)一般選用避雷帶作為接閃器,應(yīng)保證機(jī)房屋頂?shù)谋芾讕У木W(wǎng)格尺寸小于3m×3m。而機(jī)房架構(gòu)內(nèi)的主鋼筋可以被用作引下線(xiàn),在鋼筋的頂端與房頂避雷帶焊接相連,底端與埋于地下的地網(wǎng)焊接相連。
連接接收天線(xiàn)和接收器的天線(xiàn)饋線(xiàn),它的裸露在機(jī)房外部的金屬外護(hù)層應(yīng)該做好接地措施,進(jìn)入機(jī)房?jī)?nèi)部的天線(xiàn)饋線(xiàn),應(yīng)在所搭設(shè)的電纜橋架的轉(zhuǎn)彎處的上方約1m內(nèi)做好接地。此外,需將無(wú)間隙氧化鋅避雷器安裝在塔燈的處于機(jī)房入口處的每相控制線(xiàn)處。
(4)天線(xiàn)鐵塔方面,應(yīng)以塔基四腳外擴(kuò)1.5m為基準(zhǔn),作為鐵塔的地網(wǎng)分布范圍。若在機(jī)房屋頂架設(shè)天線(xiàn)鐵塔,則應(yīng)將塔基的鋼筋與地網(wǎng)焊接相連,為了提高雷電散流能力,應(yīng)將輻射式外引接地體安裝在地網(wǎng)周?chē)?。若在機(jī)房周?chē)茉O(shè)天線(xiàn)鐵塔,應(yīng)使鐵塔也有地網(wǎng)系統(tǒng),并且使其隔4米左右與機(jī)房地網(wǎng)相焊接,其中焊接點(diǎn)包括鐵塔的四腳。
(5)分級(jí)防雷措施方面,類(lèi)似于塔燈的每相控制線(xiàn),機(jī)房的變壓器的相線(xiàn)也應(yīng)安裝氧化鋅避雷器。變壓器的金屬外表面、零線(xiàn)以及與其相連的電線(xiàn)均應(yīng)接地。再選用機(jī)房?jī)?nèi)部配電設(shè)備和三相電源自動(dòng)轉(zhuǎn)換控制器時(shí),應(yīng)首先考慮其是否具備分級(jí)防雷措施,例如是否具備浪涌吸收器,穩(wěn)壓二極管等。
五、結(jié)論
有線(xiàn)電視機(jī)房的防雷工作,由于其內(nèi)部放置了多種通信設(shè)備,因此涉及了外部防雷和內(nèi)部防雷兩大部分,因此,可以說(shuō)它是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。而防雷措施對(duì)于有線(xiàn)電視機(jī)房及其內(nèi)部設(shè)備的安全保障而言,又有著至關(guān)重要的作用。所以,在設(shè)計(jì)機(jī)房防雷措施時(shí),應(yīng)該遵循全局考慮,分塊解決的原則,構(gòu)建出一套完整的預(yù)防體系,確保有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。
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