廣電網絡室(shì)外光(guāng)端機雷害防雷方案
(020-87530852,87585484,廣州奧天防雷)
一、 基本(běn)情況(kuàng)
有線電視網絡的雷電防護問題過(guò)去一(yī)直存在,由於近年來大量在主幹線上采用了高可靠性的光纜傳輸等(děng)先進設備,加上運(yùn)維水平的提高,網絡的運(yùn)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(le)城郊及偏遠的鄉村,加上設備對雷電(diàn)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(bǐ)以前增大了許多,這樣雷害問題就日益凸顯出來。其有線電(diàn)視網絡分布在市區和周圍農村,分布範圍廣,經常遭受雷擊。供(gòng)電器和光(guāng)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(gěi)用戶收看電視和維護人員的工作(zuò)帶來了很多不便。
二(èr)、 室外光端(duān)機雷擊事故(gù)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(diàn)器被雷電損壞(huài)的(de)情況占多數,其次是室外光端機電源部分。出現這種情況主(zhǔ)要是未采取以下三(sān)種雷電防護措施:
1. 電(diàn)力電纜(lǎn)、光纜、同軸電纜應有金屬屏蔽層,並埋(mái)地(dì)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(gāi)采用雙層屏蔽,而各室外光端(duān)機的電纜既沒有采取屏蔽措(cuò)施,而且都是架空進出(chū),很(hěn)容易感應雷(léi)擊(jī)過電壓。
2. 在進行各室外光端機的線纜上未安裝(zhuāng)防雷器,線路(lù)上感應的雷電流無法短路泄(xiè)放到大地,從而直(zhí)接進入設備。
3. 未采取等電位處理和接地(dì)措施,光(guāng)纜外皮、加強芯(xīn)和同軸電纜屏蔽層,以及機櫃、設備的金屬外殼應(yīng)該進行等電位連接地,使之形成等電位,並將雷擊過電壓消除(chú)。因(yīn)為雷電對設(shè)備的破(pò)壞作用最終歸結在線與線之間或者各部件之(zhī)間形成的巨大(dà)電壓差上(shàng)。同(tóng)時,在工作人員進行維護時,一旦(dàn)線路上感應雷電(diàn)將會發生非常嚴重的後果。
三、 設計依據
1. GB50200-94《有(yǒu)線電視係統工程技術規範(fàn)》
2. GB7450-87《電子(zǐ)設備雷擊保護導則》
3. GBJ79-85《工業企業通信(xìn)接(jiē)地設計規範》
4.根據GB 50343-2004《建築物電子信息係統防(fáng)雷(léi)技術規範》第五章:防雷設(shè)計;GB 50057-2010《建築物防雷(léi)設計規範》第六章:防雷擊電(diàn)磁脈衝;第四節(jiē),第6.4.1至6.4.12條LPZ1區對電湧保護器(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範》第五部分:SPD 的選擇;第5.3條:信號線用SPD;第5.5條:計算機、控製終端、監控係(xì)統的網絡數據線用SPD的要求,參照IEC 61643-3 《低壓係統的電湧保排器》 第3部分《在電信係統中SPD的應用》和IEC 61644-1 1997《通信係統用SPD》標準要求,對於通信線路的防護,需對設備進線纜線使用8/20μs波形、通流容量5KA的信號電湧(yǒng)保護器將數千伏的線路感應雷擊過電壓限製到設備允許值。
四、實(shí)施(shī)措施
1、光纖電纜懸(xuán)掛鋼索在防雷界中又稱(chēng)排流線,似電話線(xiàn)路上懸掛(guà)的鋼索一樣起著同樣的功能。在每節點的室外(wài)光端機(jī)處(chù),光纖(xiān)電纜懸掛(guà)鋼索必須采取接地。良好的接地,大大(dà)減少雷電流進(jìn)入節點的室外光端(duān)機(jī)機櫃內,從而保護設備。不過(guò),光纖電(diàn)纜懸掛鋼(gāng)索接地與設備(bèi)接地可共用地網,必須不同點入(rù)地,不能在地麵上共用。
2、安裝電源和信(xìn)號SPD
2.1在電源上逐級加裝電源避(bì)雷(léi)器,實現多級防護。考慮(lǜ)到成本(běn)問題以及大批量光(guāng)端機,采用第三級防護,即在電源進(jìn)入光端機(jī),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(yě)可精細防雷。AT列(liè)插(chā)座式電源防(fáng)雷器依據國家標準設計,用於(yú)設備端第三級電源過電壓(yā)保護,此級防雷器采用共(gòng)模、差(chà)模防雷模(mó)式,插座式配置將防雷器與(yǔ)電源插板完美組合,RFI/EMI濾波電路及級間協調(diào)電感受器,可吸收射頻/電磁幹擾等(děng)線路浪湧,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(qì)帶(dài)監控裝置和脫(tuō)扣裝置(zhì),使用於電源第三級防雷。錯相及接地狀態智能指示 , 過流、過載保護 ,線路過熱自動保(bǎo)護,EMI/RFI噪聲抑製, 110~300V超寬工作(zuò)電壓範圍 ,防雷保護狀(zhuàng)態智能指示,5000次插拔無故障,積木式標準插(chā)孔模塊 ,兩種靈(líng)活、可靠(kào)的接地方式 ,帶獨立接地螺絲。
2.2在光端機(jī)的視頻信(xìn)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(bǎo)證(zhèng)同軸電纜上感(gǎn)應到的雷電流在進入設備之前便經該(gāi)防雷器泄放(fàng)入(rù)地(dì)。
2.3、SPD接地
這是散泄雷電流和有效降低電(diàn)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、光纖設備係(xì)統之邏輯地(dì),再加上防雷接地(dì)。由於用途不同,對地線(xiàn)之要求(qiú)也不相同,防雷地之物(wù)理要求是:一旦有雷電流(liú)發生,盡快把雷(léi)電散(sàn)發到大地。因而其接(jiē)地(dì)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(ér)言,設備受雷電損壞之機率越(yuè)低(dī)。
3、接地係統(tǒng)(采用類似移(yí)動小型基站接地(dì)係統)
接地裝置(zhì)的任務(wù)是:
l 將雷電流導入大地;
l 引下線(xiàn)間的等電位連接;
l 導電性建築物牆體附(fù)近的電位(wèi)控製;
l 攔截在地麵傳播的雷電(diàn)流(liú)。
(1)、接地地網阻值要求
機(jī)房接地電阻阻值要求: R≤10Ω 。
(2)、接地引下設備
在每個節點室(shì)內光端機機(jī)櫃內安裝1個總匯流排ATK008即小(xiǎo)銅排,規格:40mm×4mm×300mm,以保證電源防雷地,機櫃接地,信號防雷地各個(gè)地(dì)電位分(fèn)布均(jun1)勻,交(jiāo)流工(gōng)作接地、安全保護接地、直(zhí)流工作(zuò)接地、避雷接地等四種接地共用一個(gè)總匯流排。再通過25平方接地線引下接至接地體,與光(guāng)纖電纜(lǎn)懸掛鋼索接(jiē)地分(fèn)別分開(kāi)接地(dì)點同時接地。
(3)、接地材料
接地地網:要求R≤10Ω,ATK008總匯流(liú)排(pái)+引下線25平方接地線(xiàn)+接地(dì)體。
接地體:是(shì)埋於地下與引下線入地相連接,雷擊電流(liú)由此發散到(dào)大地。用Ф22×L4500mm 奧天(tiān)AOTEM品牌AT 優化深打接地棒Φ20mm×4500mm(4.5米長)組(zǔ)成垂直接地體,再用(yòng)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,以滿足國家防雷規範接地電阻R≤10Ω的要求。考慮到成本問題,盡可(kě)能節約成本,我奧天技術人員建(jiàn)議采用單極深打接(jiē)地極辦法解決室外(wài)節點光端機係統設備接地問題。
(4)接地極說明(míng)
即采用奧天AOTEM AT 優化深打接地(dì)棒(bàng)Φ20mm×4500mm(4.5米(mǐ)長(zhǎng))深打入地下,一節(jiē)連著一節垂直(zhí)深打入地下,可迅速降(jiàng)低接地電阻,又可很好(hǎo)解決設備接地問題。根據工程經驗,室外接(jiē)地電阻阻(zǔ)值可放寬到10Ω左右都沒問題。工程(chéng)實踐證明,增設垂(chuí)直接地極對於(yú)降低地(dì)網接地電阻、接觸電壓和(hé)跨步電壓是一種行之有效的方法。垂直接地極(jí)能有效地降低接地(dì)係統的接地電阻(zǔ),但在有限麵積的接地(dì)網上布置過多的垂(chuí)直接地極時,降阻效果將趨於飽和。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(chún)鋅(xīn)均(jun1)勻覆蓋(gài)到低碳鋼(gāng)芯(xīn)上,具有鋅層厚(0.25mm以上)、粘合度好、不剝離(可軋製螺紋)等特點。它的優點是抗拉強度大(高達(dá)600N/mm2),耐腐蝕性強(可保證使(shǐ)用壽命在50年以(yǐ)上),有恒定的低電阻(zǔ)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(qiáng)度特種鋼材製成(chéng)的驅動頭和鑽頭,施工時(shí)可以輕易地(dì)將棒打入(rù)地下,深度可達30m以上(shàng),減少(shǎo)了施工時很多麻煩,降低安裝成本。
四、運行維護
(1)避雷器安裝之後,應檢(jiǎn)查所有接線是否(fǒu)正確安裝,然後運行測試,看係統和設備是否(fǒu)正常工作,有無異常情況(kuàng),如有,應及時檢查,直至整個係統均正常運作。
(2)每(měi)年(nián)雷雨季節前應對接地係統進行檢查和維護。主(zhǔ)要檢查連接處是否(fǒu)緊固、接觸(chù)是(shì)否(fǒu)良好、接地引下線有無鏽蝕(shí)、接地(dì)體附近地麵有無異常,必要時應挖開地麵抽查地下蔽部分鏽蝕情況,如果發(fā)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(qì)進行一次檢測,雷雨(yǔ)季節中要加強外觀巡視,如檢測發現異常應及時處理。
五(wǔ)、銷售服務及質量保證
(1)由奧天公司銷售(shòu)的產品和施工的工程均由(yóu)保險公司承擔(dān)產品質量和工程責任保險。
(2)工程(chéng)中所使用的防雷器件(jiàn),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隻收取工(gōng)本費,終身負責維修(xiū)。
(3)根據用戶需求(qiú),免費提供防雷知識或防雷技術講座;
(4)保修期內,若防雷係統出(chū)現(xiàn)故障,奧天公司技術人(rén)員在接到通知後的24小時內趕到現場。
參考文獻
1、 《建築物防雷設計規範》GB50057-2010
2、 《建築物電子信息係統防雷技術規(guī)範》GB50343-2004
3、 瀏陽廣電網絡光接點雷害分析及防(fáng)護 (《防雷工程》2009年第2期)