有线广播电视传输网络防雷系的研究与成功应用(海宁)

有线广播电视传输网络

防雷系统的研究

与成功应用

有线广播电视传输网络防雷系统的研究与成功应用

项目研发背景

项目研究的内容项目的实践应用和推广项目取得的成果

一.项目研发背景

2008年,我台的有线电视数字化发展由城镇推向了广大的农村,为解决农村广电网络雷击灾害日益严重的问题，为数字电视成功走向农村提供技术保障，我们在农村广电网络实施双向化改造规划方案中，提出了建设有线广播电视传输网络防雷系统的这个重要课题。

我市地处钱塘江北岸，全市陆地面积近700平方公里，常住人口64万，用户18万户。全市设11个乡镇广电站，其中7个乡镇站分布在钱塘江边上。由于水域与陆地的热力差异，在水陆交界处容易形成积雨云，在陆地上形成的积雨云移到江边时，也大多沿着江边移动，所以每年沿江乡镇遭受雷击灾害特别严重。

我市的年平均雷暴日天数在40天以上。1、地埋和气象环境的影响随着广播电视事业的发展壮大，网络规模越来越大，特别是网络双向化改造后，网络中采用的各种设备数量也越来越多，就我市的广电网络而言，各种光接收机、放大器、供电器、ONU、EOC和交换机等有源设备的数量多达二万余台。近年来，气候反常导致雷电灾害增加，对广电网络的损害也越来越大。一个县市级网络因一次雷击而损坏成百上千台的设备情况也是常有的事情，在短时间内要使网络恢复正常传输，其难度可想而知。2、网络发展的需要

二.项目研究的内容

系统的防雷原理

典型雷电流波形示意图:

防雷原理:利用防雷器件在感应雷击电压尚未达到最大值前通过全网反复接地放电，在最短时间(纳秒级)内释放系统中因雷击而产生的大量脉冲能量，并短路泄放到大地，使线路中的雷击感应电压就不再增高，降低设备各接口的电位差，从而保护线路上设备安全，达到理想的防雷效果。有线电视网络遭雷击的三大主要原因：①网络系统自身的感应雷击；②从电网上转移过来形成的感应雷击。③地电位反击电压通过接地体入侵。电力线感应雷电的特点系统的两大主要构成部分1、基础网络:采用“多点接地、全网贯通”的接地措施防雷工程的一个重要方面就是接地以及引下线路的布线工程，整个防雷工程的效果甚至防雷器件所起作用的好坏都取决于此，广播电视所有设备的接地是保障设备安全，操作人员安全和设备正常运行的必要措施。2、电气系统:采用安装220V电源防雷保护器的隔离办法电源防雷器的主要作是在最短的时间内释放电路上因感应而产生的大量脉冲能量到安全范围内,从而保护我们线路上的设备。1、基础网络的防雷措施

在各架空杆路的终端杆，转角杆、分线杆和直线线路每隔10～15档处等位置的吊线一律用16*2000圆钢作接地体；在各光接收机、放大器和供电器安装点接地体一律采用5mm×50mm×2000mm角铁作接地体进行加强接地,具体接地做法为：选取4.0铁丝或5.4以上(含5.4)钢绞线作接地连接线，上部高出杆顶端20CM，中间串过抱箍固定，向下分别与吊线和接地体用铁丝绑扎15-20cm相连接。所有架空或安装于防雨箱内的设备，外壳都用导线分别与接地线连通接地，确保所有设备和网络接地良好。接地体和整个网络并联后接地电阻一般都在4欧姆以下。

⑴多点接地：将整个基础网络中的吊线、拉线和接地线三线之间相互全线贯通。吊线与吊线之间贯通具体做法为：选用5.4以上(含5.4)钢绞线，将相邻的二条吊线用钢绞线连接，并用3.0铁丝绑扎15-20cm的办法相连接；吊线与拉线之间具体做法为：选用5.4以上(含5.4)钢绞线或3.0以上(含3.0)铁线连接，并用3.0铁丝绑扎15-20cm的办法相连接；确保整个基础网络中的吊线、拉线和接地线三线之间全线贯通并接触良好。⑵全网贯通：基础网络接地电阻抽样测试情况海宁市广播电视台防雷接地电阻测试记录表2、电气系统的防雷措施

220V电源防雷措施:在整个网络系统中的所有220V电源接入点,在220V有源设备前面按要求串接一台220V电源防雷（过压）器,确保所有的用电设备的电源都经过220V电源防雷（过压）器的有效过滤,保护了设备的用电安全。

220V电网电源空气开关220V电源防雷器60V供电器220VONU60V光接收机放大器60V交换机220V电网电源空气开关220V电源防雷器电源插线板220V光接收机放大器220VONU220V交换机电气系统设备统程图一电气系统设备流程图二电源防雷保护器的工作原理及特点

电源防雷保护器的技术特点

该设备选用最新高速浪涌保护器件，通过运用三级保护电路，用分流（限幅）技术将雷电过电压（脉冲）进行逐级的牵制和泄放的措施，达到对用电设备的有效保护。具有残压低、反应速度快、泄放雷电流量大等优越防雷性能。与已有技术相比，具有如下四大特点：

4、过压保护。采用继电器过电压保护电路能够在电源电压持续超过280V时自动切断输出电路，当电压恢复正常后又能自动恢复电源输出。因此具有防电源过电压的效果。

1、安全性好。采用两级串联“三联避雷器件构建的均衡和入地泄放雷电流”全保护模式的防雷装置(L-N、L-PE、N-PE)，具有更好的防雷效果。2、耐用性强。由于均衡和对地泄放雷电的元件多，单个元件的负担轻，不易损坏，经久耐用。3、效率更好。由于将高效率、高精密度的器件TVS管（或防雷型压敏电阻）用于有线电视网络的防雷设备中，大幅度提高防雷效果。

根据前面的分析，可以得出网络防雷的总方针和几条针对性特强的措施：有线电视网络的防雷，必须以防“感应雷”为重点，落实好“电源隔离”、“加强接地”和“分散释放地电位反击电压”等一整套关键性、针对性的防雷措施，必须把有线电视网络的防雷作为一个整体的系统工程来做，才能取得最大成效。项目内容小结：三.项目的实践应用和推广主要分三个阶段2008年：主要是考察取经，调研摸索阶段。2009年：组织基础网络接地工程施工，实施阶段。2010年至今：组织电源防雷器安装施工，整个系统的推广应用阶段。1、海宁广电网络的实践应用情况

自2008年以来，在全市农村有线电视网络的双向化升级改造过程中采用杆路路由网“多点接地、全网贯通”的办法，并在电源接入处加装220V电源防雷保护器等技术措施，通过不断的摸索、研究、总结出了海宁市有线广播电视传输网络防雷系统，到目前为止，累计已改造网络用户13万户。该系统投入使用以来，经历了数十次雷击考验，设备运行性能一直稳定可靠，防雷效果突出，具有很强的实用性和推广价值。在雷雨季节，该系统可大大减少了广播电视传输网络用电设备的维护工作量，提高了网络传输的安全稳定性。2006年至2011年防雷效果的对比各镇（街道）广电站06-10年线路雷击损失情况统计表

2011年各镇（街道）广电站线路雷击损失情况统计表2、系统在各地的推广应用情况

近二年多来，通过浙江长兴县广播电视台、海盐县广播电视台、江西省广电网络高安市分公司、江西省万载县株潭广电站、广东高要市广播电视台、湖南省岳阳市平江县加义镇广电站，河南省南阳市内乡县夏馆镇有线电视站，江苏省海安县广播电视信息网络有限公司，贵阳市花溪区网络公司，重庆有线电视网络公司忠县分公司、辽宁省宽甸县农村有线电视网络公司等全国各地10多家兄弟单位的运用，效果同样明显，该系统可以从根本上解决农村网络的雷击问题，值得在广电网络中推广应用。

四.项目取得的成果提高了农村有线电视网络的传输质量，增加了网络传输的可靠性和稳定性；提高了网络抗击自然灾害的能力，减少了广播电视传输网络设备在雷击灾害中的经济损失可达90%以上，每年可节省了网络的运行维护成本50万元以上；

提高