防雷接地

有线电视系统前端设备的防雷接地

点击:1219时间:2017-07-21
    随着国内经济的不断发展,大部分人都已过上了小康生活,每家每户都有液晶电视,而且还可以收到各省市的电视节目,通过一个网络数字机盒连接到有线电视系统就可以收听节目了。
    如果说有线电视系统前端遇到了雷雨天气怎么办?答案就是对有线电视系统前端进行有效的合理的防雷接地措施。今日,小编就这一问题进行一个详细的分析。
    当雷击发生在有线电视系统前端设备附近的时候,则会在机房内前端设备的金属机箱和外壳上感应出高电压,危及设备和人身安全,因此,机房内的所有设备,输入、输出电缆的屏蔽层以及金属管道等都需要可靠接地,设备接地与建筑物的防雷设施接地及工频交流系统供电系统的接地应在总接地处连接在一起。系统内的电子设备接地装置和埋地金属管道应与防雷接地装置相连,不相连时两者之间的距离应大于3。
    机房内敷设的接地母线表面应完整,并且无明显的锤痕以及残余焊剂渣;铜带母线应光滑无毛刺;绝缘浅的绝缘层不应有老化、龟裂现象。一些前端设备设有过压保护,在总电源处加装电源防雷器,以更好的保护前端设备。
    新型发射机大量采用了微电子技术和计算机技术,因而设备的抗浪涌和抗电压电磁干扰能力很弱,对电源质量的要求高。而机房供电普遍存在着过压、欠压、浪涌、电网谐波等一系列问题,严重影响了发射机等机房设备的正常运行,因此,为机房供电提供一套电源综合防护方案已是有线电视系统设备安全稳运行的必要条件。
    机房电源防护方案
    配电线缆进入建筑物时,在靠近建筑物的地方,应将电缆的外导电屏蔽层接地,架空电缆直接引入时,在入户处应增设防雷器,并将电缆处外导体接到电气设备的接地装置上,电缆直接埋地引入时,应在入户端将电缆金属外皮与接地装置相连。不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆,可将电缆沿墙将至防雷保护区内,但不得妨碍车辆的通行,钢线应作接地处理。
    采用有线电视机房电源综合防护方案,可以提高有线电视机房供电的可靠性,可有效地抑制浪涌、谐波及电磁干扰。在机房电源综合防雷系统的实施中还应采取以下措施:
    1、在低压架空线路转换埋地电缆进入机房的第一根电线杆上加装低压避雷器,抑制沿电源线路引入的雷电波,降低侵入机房雷电过电压的幅值。引入室内的电源线应采取穿金属管理的敷设方式,并将金属管两端可靠接地。电源线在进入电子设备前可绕几个圈以形成小电感,这虽然对50Hz电流没有什么影响,但对阻挡雷电波侵入设备却有一定作用。
    2、在相线与避雷地线、零线与避雷地线之间各装上一个0.22kv氧化锌无间隙避雷器,不仅可以有效的防雷,还可以防止由于三相四线进户零线断线时引起中线点位移而产生的过电压危及人身和机器设备安全。
    3、在机房内加装1:1的电源隔离变压器,使用防雷插座,构成四道保护器,由机房内引出同轴电缆的屏蔽端应接地,机房前端设备的交流接地、直流接地、机架接地、屏蔽接地以及安全保护接地等应就近与机房内接地母线可靠连接,使各接地之间保持等电位,不存在电位差。接地电阻按以上各类地的接地电阻最小值确定,定期采用专用接地测试仪对其进行检测,并根据测试仪结果采取相应的措施,以确保保证接地系统良好。
    4、机房中一般还要安装一些其他用电设备,这些设备可能会产生一些高次谐波或电磁干扰,窜入电源线后将对发射机的信噪比、失真度等指标造成一定影响。因此,在机房电源综合防护方案中还应考虑电源滤波器,以有效地滤除沿电源线传输的高次谐波和电磁干扰。
    5、设计和实施机房接地系统时,一定注意接地电阻的最小化,接地电阻大时防雷效果就差,应尽量减小接地电阻,最好将其控制在4欧姆以下。
    有线电视机房设备综合防护方案
    在低压交流供电系统中,如果在供电器上采用接地法防雷,输出电压不受雷电影响,在连接供电器和第一个放大器的同轴电缆的一半长度处装上平衡防雷器,可认为放电点与防雷器两端的电缆距离相等或接近相等,防雷器两端的电缆受雷击感应强度接近或相等,在放大器端口处的电线内外层导体受感应的压差得到消除,保护了放大器。同理,在第一个放大器和第二个放大器之间连接的电缆一半处也装上一个防雷器,第二个放大器也得到保护。如此类推,由这个供电器提供电源的每一个放大器,无需采用接地法或其他防雷方法也可得到有效的防雷效果,大大降低施工强度,节省了成本。
    对于单管半波整流的放大器,因防雷器的“换相”作用,使交流电的上下半周均得以利用,提高了电源的利用率。独立市供电放大器系统也可以采用以上办法防止从同轴电线处引入感应雷击,但是防备从电源引线引入的雷击得采取其他方法。
    在低压直流过流供电系统中,因防雷器的“换相”作用,必须两两相连,使极性相反的内外层导体再回复供电器输出时的极性,使同型号的放大器得到供电,其防雷效果也和交流供电一样。
    以上是以“频分”的手段达到平衡的防雷方法,不仅适用于CATV系统,其他信号频率与雷电频率可分开的同轴电缆传输系统也可使用。
    如果信号频率和雷电波频率相同或相近时,可采用“时分”的方法达到平衡,即在平时电缆呈“宜通”状态,受雷电感应时,将两端的内外导体互接,使两端的外导体受感应的机会相等,也可保持内外导体的感应压基平衡。
    机房内的等电位
    机房内的硬盘监控设备和非接触门禁系统以及PSTN,ISDN等信息产品的终端设备的外壳都与屏蔽室内静电地板下的防静电母带连接形成等电位。
前端机房一般采用UPS供电,所以其电源系统的防雷也至关重要。现在一般采用3级防雷措施,但精密设备的防护级别应该得到重视,因此,在对电源系统的保护设计中在设备前端设计1只防雷插座是必要的,除电源系统外,有线电视系统RF信号,卫星接收机,网络设备和门禁系统的RS485信号等弱电系统也要增加相应的浪涌保护装置。
    建筑物内合理布线
    另外,就是用户建筑物的综合布线问题,同样应该引起重视,合理布线可以减少电流所产生的磁场及线路之间的耦合,其实质是改变系统内线缆之间的分布电容、分布电感、公共阻抗,在施工时应注意:尽量靠近建筑物中心部位布线,并减少潜在的感应环路,防止外部的辐射干扰;同轴信号电缆应避免与引下线、泄流线并行,靠近敷设,防止线缆从引下线感应到浪涌。
    CATV系统建筑物内的合理布线可以减少雷电流所产生的磁场及线路之间的耦合,其实质是改变系统内线缆之间的分布电容、分布电感、公共阻抗,在施工时应注意:
    尽量靠近建筑物中心部位布线,并减少潜在的感应环路,防止外部的辐射干扰。
    避免与引下线、泄流线并行,靠近敷设,防止线缆从引下线感应到浪涌
    大负载设备应单独供电,不应与其他系统合用,防止切换操作过电压的干扰。
    尽量采用光缆,但采用光缆应注意将金属加强筋进行接地连接。
    适当的增加引入线长度,或设置成电感形式以增大匝间电容和对地电容,可抑制雷电波头强度。
    信号线与电力线缆及其他管线之间的距离应符合GB50343-2004的要求。