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【摘 要】在有线电视系统中，防雷措施必不可少，没有良好防雷及避雷措施的系统就会遭到严重破坏，甚至瘫痪。本文从雷电的形成，对CATV系统的破坏性及防雷措施进行阐述。
【关键词】CATV； 防雷； 避雷措施
众所周知，雷电是自然现象，雷击释放能量很大，它的放电时间很短，但泄放电流可达几万；甚至几十万安培.因此，直接遭雷击，在放电通道上毁坏性巨大.即使不是直接雷击，而是在落雷点附近的建筑物体，由于电磁感应，在建筑物体上或者在架空线上都会产生高电压冲击波，沿着建筑物或沿着导体迅速传播，可破坏各种电器设备，危及人身安全。在CATV系统中，一旦遭到雷击，没有良好防雷措施的系统就会遭到严重破坏，甚至瘫痪.对于干线较长的大系统，防雷设计更是刻不容缓的大事。本文是雷电对CATV系统的破坏性阐述，进而加强并改进CATV系统防雷的措施。
一、CATV系统的组成
有线电视系统：（电缆电视，Cable Television，缩写CATV）是用射频电缆、光缆、多频道微波分配系统（缩写MMDS）或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。
有线电视系统主要由信号源、前端、干线传输和用户分配网络组成。信号源接收部分的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号。它一般包括开路电视接收信号、调频广播、地面卫星、微波以及有线电视台自办节目等信号。 系统的前端部分的主要任务是将信号源送来的各种信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等，使其适用于在干线传输系统中进行传输。
系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传输给分配系统。其传输方式主要有光纤、微波和同轴电缆三种。
用户分配系统的任务是把从前端传来的信号分配给千家万户，它是由支线放大器、分配器、分支器、用户终端以及它们之间的分支线、用户线组成。
二、 雷电对CATV系统的危害
1、 雷电的种类及危害
雷电主要有两种："直击雷"和"感应雷"。
直击雷是带电云层和大地之间放电造成的，在形成雷云的过程中某些云积累起正电荷的雾云接近到一定程度时，发生讯猛的放电。出现耀眼的闪光。当雷云很低，周围又没有异性电荷的雷云时，就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷，形成带电云层向地面或者建筑物放电；放电电流可达到几十甚至几百千安，放电时间为50-100 S，这种放电就是直击雷，直击雷对建筑物和人、畜安全危害甚大。
感应雷电静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因所引起的，当带电的云层（雷云）靠近输电线路时，会在它们上面感应出异性电荷，这些异性电荷被雷云电荷束缚着。当雷云对附近的目标或接闪器（避雷针是最早、最常用的接闪器）放电时，其电荷迅速中和，而输电线路上束缚的电荷便为自由电荷，形成局部感应高电位。这种感应高电位发生在低压架空线路时亦可达100KV；在电信线路上可达40-60KV.而且它可以沿着线路传入电子设备造成损害。雷击后巨大的雷电流在周围空间产生交变磁场，由于电磁感应使附近设备感应出高电压，从而使设备损坏。
直击雷只有雷击率的10%左右，危害范围一般较小，可使用避雷针、避雷线和避雷网来防避，危害大得多的"感应雷"占雷击率近90%，危害范围甚广，CATV系统的电子设备受雷击损环，主要是感应雷造成的。
2、雷电进入CATV系统的方式
雷电引入CATV系统主要是从避雷针、天线及引下电缆、架空电缆几方面引入，首先，由于避雷针尖端具有很小的曲率半径，雷云逼近时，尖端电荷集中使周围电场形成电离区，当与雷电会合时，首先是避雷针接闪。其次，尽管避雷针一般都高于天线，但有时因高度不够，保护角不大，使天线和连接的同轴电缆外导体上感应出高电压，若外导体未接地或者接地不当，其芯线又被屏蔽，就会使电缆内外导体间呈现高电压，损坏设备及电视机。另外，当CATV系统附近发生雷击时，由于强电磁场会对暴露在外的架空电缆发生作用，使电缆内外导体间呈现高电压，损坏设备及电视机。
三、CATV系统防雷措施
1、 前端的防雷接地
前端是整个有线电视系统的核心，万一这些设备被雷击损坏，除造成严重的经济损失外，还会造成大范围的停播，因此前端的防雷措施至关重要。前端的防雷主要分两种接收天线的防雷和电源部分的防雷。
（1）接收天线的防雷接地
确定好接收天线地理位置，架设天线时既要保证接收信号的质量又要避开雷区；有线电视的接收天线和竖杆一般架设在建筑物的顶端，应把所有的接收天线，包括卫星接收无线的接地焊在一起，接天线的竖杆（架）上应装设避雷针，避雷针的高度应能满足对天线设施的保护，安装独立的避雷钟时，由于单根避雷针的保护范围呈帐篷状，边界线呈双曲线，所以避雷外高于天线顶端的长度应大于天线的最大尺寸，避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3米，建筑物已有防雷接地系统时避雷针和天线竖杆的接地应与建筑物的防雷接地系统共地连接；建筑物无专门的防雷接地可利用时，应设置专门的接地装置，从接闪器至接地装置采用两根引下线，从不同的方位以最短的距离沿建筑物引下，其接地电阻应小于4欧姆，无论是新制作的接地统还是原建筑的接地线，接地电阻都应小于4欧姆，除天线应有良好的避雷的接地外，还应采取如下措施：①无线输出端应安装专用CATV保安器；②天线输出电缆按接地要求接地；③使用装有气体放电管及快速反应保护二级管的天线放大器或频道放大器。
（2）电源部分的防雷措施
①安装电源防雷器，当市电因雷击或其它因素产生高脉冲电压时，将会损坏电路上的设备，所以在有线电视机房要安装电源防雷器。它的作用是在最短时间内释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到安全地线上，从而保护机房内的前端设备；②做好工作接地，在有线电视系统中，所使用的交流电源一般是由中性线不接地的低电压供电网提供的，使用这种低壓供电网提供的交流电源的电器设备应采取保护接地措施，即实施工作接地，这种保护接地措施就是把电器设备的金属外壳，机架等用接地装置与大地可靠联接，工作接地确保了机房内工作地电位为零电位，通过工作接地，可以泄放设备漏电和各种磨擦产生的静电。机房内信号输入、输出电缆和光缆金属保护层上带进的雷电也通过工作接地泄放掉，所以工作接地起到了保护设备和保护工作人员人身安全的作用。
2、传输和分配系统的防雷和接地
①敷设于空旷地区的地下电缆，当所在地区年雷暴天数大于20天及土壤电阻率大于100欧姆时，电缆的屏蔽层或金属护套应每隔2Km左右接地一次 ， 以防止感应电的影响。②架空电缆的屏蔽层及金属护套、钢纹吊线每隔250m左右接地一次，在电缆分线箱处的架空电缆金属护套，屏蔽层及钢绞线应与电缆分线均会用接地装置。③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，架空电缆直接引入时，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。④不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆，可将电缆沿墙降至防雷保护区以内，并不得妨碍车辆的运行，吊线应作接地处理。⑤系统中设备的输入输出端应有气体放电保护管，220V供电的放大器的电源端应有过压保护装置。⑥CATV系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的镀锌铁线都有良好的接地。⑦光节点的防雷也非常重要，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。
总之，雷电主要从避雷针、天线及引下电缆、架空电缆进入CATV系统，所以，防雷要从整个系统入手，任何一个环节都要充分考虑；购买的设备也要具备防雷要求。
参考文献：
[1] 申红石.浅议雷电灾害风险评估，建筑设计管理，2009，01.
[2] 潘宇，变电站如何防雷，科技信息（学术研究），2007，16.
[3] 刘书尧，雷电与防护，山西气象，1997，01.
【关键词】CATV； 防雷； 避雷措施
众所周知，雷电是自然现象，雷击释放能量很大，它的放电时间很短，但泄放电流可达几万；甚至几十万安培.因此，直接遭雷击，在放电通道上毁坏性巨大.即使不是直接雷击，而是在落雷点附近的建筑物体，由于电磁感应，在建筑物体上或者在架空线上都会产生高电压冲击波，沿着建筑物或沿着导体迅速传播，可破坏各种电器设备，危及人身安全。在CATV系统中，一旦遭到雷击，没有良好防雷措施的系统就会遭到严重破坏，甚至瘫痪.对于干线较长的大系统，防雷设计更是刻不容缓的大事。本文是雷电对CATV系统的破坏性阐述，进而加强并改进CATV系统防雷的措施。
一、CATV系统的组成
有线电视系统：（电缆电视，Cable Television，缩写CATV）是用射频电缆、光缆、多频道微波分配系统（缩写MMDS）或其组合来传输、分配和交换声音、图像及数据信号的电视系统。
有线电视系统主要由信号源、前端、干线传输和用户分配网络组成。信号源接收部分的主要任务是向前端提供系统欲传输的各种信号。它一般包括开路电视接收信号、调频广播、地面卫星、微波以及有线电视台自办节目等信号。 系统的前端部分的主要任务是将信号源送来的各种信号进行滤波、变频、放大、调制、混合等，使其适用于在干线传输系统中进行传输。
系统的干线传输部分主要任务是将系统前端部分所提供的高频电视信号通过传输媒体不失真地传输给分配系统。其传输方式主要有光纤、微波和同轴电缆三种。
用户分配系统的任务是把从前端传来的信号分配给千家万户，它是由支线放大器、分配器、分支器、用户终端以及它们之间的分支线、用户线组成。
二、 雷电对CATV系统的危害
1、 雷电的种类及危害
雷电主要有两种："直击雷"和"感应雷"。
直击雷是带电云层和大地之间放电造成的，在形成雷云的过程中某些云积累起正电荷的雾云接近到一定程度时，发生讯猛的放电。出现耀眼的闪光。当雷云很低，周围又没有异性电荷的雷云时，就会在地面或者建筑物上感应出异性电荷，形成带电云层向地面或者建筑物放电；放电电流可达到几十甚至几百千安，放电时间为50-100 S，这种放电就是直击雷，直击雷对建筑物和人、畜安全危害甚大。
感应雷电静电感应和雷电流产生的电磁感应两种原因所引起的，当带电的云层（雷云）靠近输电线路时，会在它们上面感应出异性电荷，这些异性电荷被雷云电荷束缚着。当雷云对附近的目标或接闪器（避雷针是最早、最常用的接闪器）放电时，其电荷迅速中和，而输电线路上束缚的电荷便为自由电荷，形成局部感应高电位。这种感应高电位发生在低压架空线路时亦可达100KV；在电信线路上可达40-60KV.而且它可以沿着线路传入电子设备造成损害。雷击后巨大的雷电流在周围空间产生交变磁场，由于电磁感应使附近设备感应出高电压，从而使设备损坏。
直击雷只有雷击率的10%左右，危害范围一般较小，可使用避雷针、避雷线和避雷网来防避，危害大得多的"感应雷"占雷击率近90%，危害范围甚广，CATV系统的电子设备受雷击损环，主要是感应雷造成的。
2、雷电进入CATV系统的方式
雷电引入CATV系统主要是从避雷针、天线及引下电缆、架空电缆几方面引入，首先，由于避雷针尖端具有很小的曲率半径，雷云逼近时，尖端电荷集中使周围电场形成电离区，当与雷电会合时，首先是避雷针接闪。其次，尽管避雷针一般都高于天线，但有时因高度不够，保护角不大，使天线和连接的同轴电缆外导体上感应出高电压，若外导体未接地或者接地不当，其芯线又被屏蔽，就会使电缆内外导体间呈现高电压，损坏设备及电视机。另外，当CATV系统附近发生雷击时，由于强电磁场会对暴露在外的架空电缆发生作用，使电缆内外导体间呈现高电压，损坏设备及电视机。
三、CATV系统防雷措施
1、 前端的防雷接地
前端是整个有线电视系统的核心，万一这些设备被雷击损坏，除造成严重的经济损失外，还会造成大范围的停播，因此前端的防雷措施至关重要。前端的防雷主要分两种接收天线的防雷和电源部分的防雷。
（1）接收天线的防雷接地
确定好接收天线地理位置，架设天线时既要保证接收信号的质量又要避开雷区；有线电视的接收天线和竖杆一般架设在建筑物的顶端，应把所有的接收天线，包括卫星接收无线的接地焊在一起，接天线的竖杆（架）上应装设避雷针，避雷针的高度应能满足对天线设施的保护，安装独立的避雷钟时，由于单根避雷针的保护范围呈帐篷状，边界线呈双曲线，所以避雷外高于天线顶端的长度应大于天线的最大尺寸，避雷针与天线之间的最小水平间距应大于3米，建筑物已有防雷接地系统时避雷针和天线竖杆的接地应与建筑物的防雷接地系统共地连接；建筑物无专门的防雷接地可利用时，应设置专门的接地装置，从接闪器至接地装置采用两根引下线，从不同的方位以最短的距离沿建筑物引下，其接地电阻应小于4欧姆，无论是新制作的接地统还是原建筑的接地线，接地电阻都应小于4欧姆，除天线应有良好的避雷的接地外，还应采取如下措施：①无线输出端应安装专用CATV保安器；②天线输出电缆按接地要求接地；③使用装有气体放电管及快速反应保护二级管的天线放大器或频道放大器。
（2）电源部分的防雷措施
①安装电源防雷器，当市电因雷击或其它因素产生高脉冲电压时，将会损坏电路上的设备，所以在有线电视机房要安装电源防雷器。它的作用是在最短时间内释放电路上因感应雷击而产生的大量脉冲能量到安全地线上，从而保护机房内的前端设备；②做好工作接地，在有线电视系统中，所使用的交流电源一般是由中性线不接地的低电压供电网提供的，使用这种低壓供电网提供的交流电源的电器设备应采取保护接地措施，即实施工作接地，这种保护接地措施就是把电器设备的金属外壳，机架等用接地装置与大地可靠联接，工作接地确保了机房内工作地电位为零电位，通过工作接地，可以泄放设备漏电和各种磨擦产生的静电。机房内信号输入、输出电缆和光缆金属保护层上带进的雷电也通过工作接地泄放掉，所以工作接地起到了保护设备和保护工作人员人身安全的作用。
2、传输和分配系统的防雷和接地
①敷设于空旷地区的地下电缆，当所在地区年雷暴天数大于20天及土壤电阻率大于100欧姆时，电缆的屏蔽层或金属护套应每隔2Km左右接地一次 ， 以防止感应电的影响。②架空电缆的屏蔽层及金属护套、钢纹吊线每隔250m左右接地一次，在电缆分线箱处的架空电缆金属护套，屏蔽层及钢绞线应与电缆分线均会用接地装置。③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，架空电缆直接引入时，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。④不要直接在两建筑物屋顶之间敷设电缆，可将电缆沿墙降至防雷保护区以内，并不得妨碍车辆的运行，吊线应作接地处理。⑤系统中设备的输入输出端应有气体放电保护管，220V供电的放大器的电源端应有过压保护装置。⑥CATV系统中的同轴电缆屏蔽网和架空支撑电缆用的镀锌铁线都有良好的接地。⑦光节点的防雷也非常重要，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。
总之，雷电主要从避雷针、天线及引下电缆、架空电缆进入CATV系统，所以，防雷要从整个系统入手，任何一个环节都要充分考虑；购买的设备也要具备防雷要求。
参考文献：
[1] 申红石.浅议雷电灾害风险评估，建筑设计管理，2009，01.
[2] 潘宇，变电站如何防雷，科技信息（学术研究），2007，16.
[3] 刘书尧，雷电与防护，山西气象，1997，01.