廣電網絡室外光端機雷害防雷方案
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一、 基本情況
有線電視網絡的雷電防護問題過去一直存在，由于近年來大量在主干線上采用了高可靠性的光纜傳輸等先進設備，加上運維水平的提高，網絡的運行可靠性也極大地提高了。但是，隨著有線電視網絡從城區擴展到了城郊及偏遠的鄉村，加上設備對雷電較敏感，總體來說，有線電視網絡感應雷電的概率和維護的困難程度反而比以前增大了許多，這樣雷害問題就日益凸顯出來。其有線電視網絡分布在市區和周圍農村，分布范圍廣，經常遭受雷擊。供電器和光接收器經常被雷擊損壞，造成有線電線電視信號中斷，而且維護很不方便，給用戶收看電視和維護人員的工作帶來了很多不便。
二、 室外光端機雷擊事故原因分析
室外光端機發生雷擊事故的情況非常嚴重，而且以室外光端機的供電器被雷電損壞的情況占多數，其次是室外光端機電源部分。出現這種情況主要是未采取以下三種雷電防護措施：
1． 電力電纜、光纜、同軸電纜應有金屬屏蔽層，并埋地進入光接點，而且兩端進行接地，在不能做到兩端接地時應該采用雙層屏蔽，而各室外光端機的電纜既沒有采取屏蔽措施，而且都是架空進出，很容易感應雷擊過電壓。
2． 在進行各室外光端機的線纜上未安裝防雷器，線路上感應的雷電流無法短路泄放到大地，從而直接進入設備。
3． 未采取等電位處理和接地措施，光纜外皮、加強芯和同軸電纜屏蔽層，以及機柜、設備的金屬外殼應該進行等電位連接地，使之形成等電位，并將雷擊過電壓消除。因為雷電對設備的破壞作用最終歸結在線與線之間或者各部件之間形成的巨大電壓差上。同時，在工作人員進行維護時，一旦線路上感應雷電將會發生非常嚴重的后果。
三、 設計依據
1． GB50200-94《有線電視系統工程技術規范》
2． GB7450-87《電子設備雷擊保護導則》
3． GBJ79-85《工業企業通信接地設計規范》
4．根據GB 50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》第五章：防雷設計；GB 50057-2010《建筑物防雷設計規范》第六章：防雷擊電磁脈沖；第四節，第6.4.1至6.4.12條LPZ1區對電涌保護器（SPD）的要求及YD/T 5098-2001《通信局（站）雷電過電壓保護工程設計規范》第五部分：SPD 的選擇；第5.3條：信號線用SPD；第5.5條：計算機、控制終端、監控系統的網絡數據線用SPD的要求，參照IEC 61643-3 《低壓系統的電涌保排器》 第3部分《在電信系統中SPD的應用》和IEC 61644-1 1997《通信系統用SPD》標準要求，對于通信線路的防護，需對設備進線纜線使用8/20μs波形、通流容量5KA的信號電涌保護器將數千伏的線路感應雷擊過電壓限制到設備允許值。
四、實施措施
1、光纖電纜懸掛鋼索在防雷界中又稱排流線，似電話線路上懸掛的鋼索一樣起著同樣的功能。在每節點的室外光端機處，光纖電纜懸掛鋼索必須采取接地。良好的接地，大大減少雷電流進入節點的室外光端機機柜內，從而保護設備。不過，光纖電纜懸掛鋼索接地與設備接地可共用地網，必須不同點入地，不能在地面上共用。
2、安裝電源和信號SPD
2．1在電源上逐級加裝電源避雷器，實現多級防護。考慮到成本問題以及大批量光端機，采用第三級防護，即在電源進入光端機，安裝奧天AOTEM品牌AT A6420NS電源防雷插座，這樣，即可解決光端機的用電插座問題，也可精細防雷。AT列插座式電源防雷器依據國家標準設計，用于設備端第三級電源過電壓保護，此級防雷器采用共模、差模防雷模式，插座式配置將防雷器與電源插板完美組合，RFI/EMI濾波電路及級間協調電感受器，可吸收射頻/電磁干擾等線路浪涌，延長設備正常工作壽命，降低長期運行成本。電子儀器設備的精細過壓保護，四線過壓保護器帶監控裝置和脫扣裝置，使用于電源第三級防雷。錯相及接地狀態智能指示 ， 過流、過載保護 ，線路過熱自動保護，EMI/RFI噪聲抑制， 110~300V超寬工作電壓范圍 ，防雷保護狀態智能指示，5000次插拔無故障，積木式標準插孔模塊 ，兩種靈活、可靠的接地方式 ，帶獨立接地螺絲。
2．2在光端機的視頻信號輸出口安裝一個奧天AOTEM品牌 AT TV-F同軸電纜防雷器，以保證同軸電纜上感應到的雷電流在進入設備之前便經該防雷器泄放入地。
2．3、SPD接地
這是散泄雷電流和有效降低電位之措施。接地有多種類型，有通信之信號地、電源之交流地、人身之保護地、光纖設備系統之邏輯地，再加上防雷接地。由于用途不同，對地線之要求也不相同，防雷地之物理要求是：一旦有雷電流發生，盡快把雷電散發到大地。因而其接地裝置接地電阻越低、等電位裝置與接地裝置間連接距離越短，相對而言，設備受雷電損壞之機率越低。
3、接地系統（采用類似移動小型基站接地系統）
接地裝置的任務是：
l 將雷電流導入大地；
l 引下線間的等電位連接；
l 導電性建筑物墻體附近的電位控制；
l 攔截在地面傳播的雷電流。
（1）、接地地網阻值要求
機房接地電阻阻值要求： R≤10Ω 。
（2）、接地引下設備
在每個節點室內光端機機柜內安裝1個總匯流排ATK008即小銅排，規格:40mm×4mm×300mm，以保證電源防雷地，機柜接地，信號防雷地各個地電位分布均勻，交流工作接地、安全保護接地、直流工作接地、避雷接地等四種接地共用一個總匯流排。再通過25平方接地線引下接至接地體，與光纖電纜懸掛鋼索接地分別分開接地點同時接地。
（3）、接地材料
接地地網：要求R≤10Ω，ATK008總匯流排+引下線25平方接地線+接地體。
接地體：是埋于地下與引下線入地相連接，雷擊電流由此發散到大地。用Ф22×L4500mm 奧天AOTEM品牌AT 優化深打接地棒Φ20mm×4500mm（4.5米長)組成垂直接地體，再用40mm×4mm熱鍍鋅接地體組成水平接地體焊接連通，組成接地地網,以滿足國家防雷規范接地電阻R≤10Ω的要求?？紤]到成本問題，盡可能節約成本，我奧天技術人員建議采用單極深打接地極辦法解決室外節點光端機系統設備接地問題。
（4）接地極說明
即采用奧天AOTEM AT 優化深打接地棒Φ20mm×4500mm（4.5米長)深打入地下，一節連著一節垂直深打入地下，可迅速降低接地電阻，又可很好解決設備接地問題。根據工程經驗，室外接地電阻阻值可放寬到10Ω左右都沒問題。工程實踐證明,增設垂直接地極對于降低地網接地電阻、接觸電壓和跨步電壓是一種行之有效的方法。垂直接地極能有效地降低接地系統的接地電阻,但在有限面積的接地網上布置過多的垂直接地極時,降阻效果將趨于飽和。奧天AOTEM AT 優化深打接地棒Φ20mm×4500mm（4.5米長)是用特殊的電鑄技術將99.9%的純鋅均勻覆蓋到低碳鋼芯上，具有鋅層厚（0.25mm以上）、粘合度好、不剝離（可軋制螺紋）等特點。它的優點是抗拉強度大（高達600N/mm2），耐腐蝕性強（可保證使用壽命在50年以上），有恒定的低電阻及良好的可塑性，既有與銅相同的導電性能又兼有鋼材特性。奧天AOTEM AT 優化深打接地棒Φ20mm×4500mm（4.5米長)配有高強度特種鋼材制成的驅動頭和鉆頭，施工時可以輕易地將棒打入地下，深度可達30m以上，減少了施工時很多麻煩，降低安裝成本。
四、運行維護
（1）避雷器安裝之后，應檢查所有接線是否正確安裝，然后運行測試，看系統和設備是否正常工作，有無異常情況，如有，應及時檢查，直至整個系統均正常運作。
（2）每年雷雨季節前應對接地系統進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常，必要時應挖開地面抽查地下蔽部分銹蝕情況，如果發現問題應及時處理。
（3）接地網的接地電阻宜每年進行一次測量。
（4）每年雷雨季節前應對運行中的避雷器進行一次檢測，雷雨季節中要加強外觀巡視，如檢測發現異常應及時處理。
五、銷售服務及質量保證
（1）由奧天公司銷售的產品和施工的工程均由保險公司承擔產品質量和工程責任保險。
（2）工程中所使用的防雷器件，從工程驗收合格之日起一年內免費保修，超過保修期兩年內維修只收取工本費，終身負責維修。
（3）根據用戶需求，免費提供防雷知識或防雷技術講座；
（4）保修期內，若防雷系統出現故障，奧天公司技術人員在接到通知后的24小時內趕到現場。
參考文獻
1、 《建筑物防雷設計規范》GB50057-2010
2、 《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004
3、 瀏陽廣電網絡光接點雷害分析及防護 (《防雷工程》2009年第2期)
廣電網絡室外光端機雷害防雷方案