關(guān)于廣播電視工程分支器分配器避雷技術(shù)的分析論文
摘 要：筆者通過對雷電的傳導(dǎo)認(rèn)識，利用科技知識，對分支器、分配器進(jìn)行簡單的改造，使其具有避雷的作用。
關(guān)鍵詞：雷擊； 防雷； 分支器； 分配器
近些年，伴隨著微電子技術(shù)的日益進(jìn)步，發(fā)射裝備由過去的電子管器慢慢向全固態(tài)電路、集成電路過渡。投入使用的固態(tài)發(fā)射機(jī)所能承受的雷電浪涌能力較低，并且廣播電視采、攝、編、錄、播設(shè)備正逐步向網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化方向發(fā)展。由于設(shè)備的更新?lián)Q代，對防雷的對象與技術(shù)都提出了新的要求。
1雷擊分類
1.1感應(yīng)雷
指雷云與放電物體的距離足夠近時，由于電磁場的作用，雷電向物體流動，引起金屬體尖端放電的現(xiàn)象。感應(yīng)雷包括兩種：輸線纜的感應(yīng)雷以及電網(wǎng)的感應(yīng)雷。其中輸線纜感應(yīng)雷以電纜傳輸并對與電纜聯(lián)接的器件造成損害；而電網(wǎng)感應(yīng)雷以電網(wǎng)傳輸并對電網(wǎng)聯(lián)接的廣播電視造成損害。
1.2直擊雷
指由于電力裝置在地面凸起，雷云對其直接放電后產(chǎn)生的破壞現(xiàn)象。由于直擊雷的放電時間短、能量巨大，且直接作用于被擊物體并產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞，所以易導(dǎo)致人畜死亡。對于廣播電視的設(shè)施，直擊雷大部分是通過發(fā)射天線和接收器襲入的。
1.3雷電波
指當(dāng)輸電線發(fā)生感應(yīng)雷時，產(chǎn)生高電位的沖擊波并沿著不同方向快速傳播。由于雷電侵入波的方向不同，其傳播方向也是無規(guī)律的各個方向。雷電波會造成廣播電視播出環(huán)節(jié)的干擾，甚至還可能破壞電源的終端系統(tǒng)。
一般雷擊情況下，雷電在高山轉(zhuǎn)播臺會以直擊雷和感應(yīng)雷為主，而平地轉(zhuǎn)播的廣播電視設(shè)備主要是感應(yīng)雷所引起的雷害損失。
2分支器、分配器遭受雷擊的本質(zhì)
現(xiàn)階段，大部的有線廣播電視的電力線、網(wǎng)絡(luò)線、鐵塔等設(shè)備被安裝在高處，尤其是被要求安裝在高處的衛(wèi)星天線，這樣就為雷擊創(chuàng)造了有利條件。這樣，由于有線廣播電視的衛(wèi)星天線與網(wǎng)絡(luò)線與雷云作用而吸引下來的雷電流以及雷電壓就會破壞網(wǎng)絡(luò)工程及其產(chǎn)品，將對國家造成幾億或十幾億的直接經(jīng)濟(jì)損失。
2.1雷擊損害的原因
大部分的技術(shù)工程人員在廣播電視工程設(shè)備進(jìn)行安裝時由于接地線不同、選用材料不同、選址不同等原因，使接地的電阻遠(yuǎn)超過4Ω。更嚴(yán)重的是沒有接地線，只有很長的電線與接地板相連，其間電阻也遠(yuǎn)超過4Ω。當(dāng)雷擊發(fā)生時，雷電的電流與電壓因電阻太大無法導(dǎo)入地下，只能通過有線電視網(wǎng)絡(luò)的線路以及線路連接設(shè)備，再由設(shè)備接地線完成與大地中和電荷的過程。在通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備時，極強(qiáng)的電流與極高的電壓將對設(shè)備造成損壞。
2.2分支器或分配器的雷擊
假如雷擊已經(jīng)發(fā)生，雷電的電流與電壓將通過有線電視網(wǎng)絡(luò)的電纜線進(jìn)行傳導(dǎo)，途中經(jīng)過放大器和分支器或分配器等器件后進(jìn)入大地，將正電荷與負(fù)電荷相互中和后，雷擊才完成全部的過程。這樣就說明雷擊發(fā)生時，雷電的電流與電壓是經(jīng)過我們的放大器、分配器或分支器的。雷電的電流與電壓可以從分配器或分支器的輸入端或輸出端經(jīng)過分支器或分配器的內(nèi)部電路，從而到達(dá)對應(yīng)端。下面以分支器為例分析分支器或分配器遭受雷擊的過程。從電路結(jié)構(gòu)看，直接電流從分支器的輸入端進(jìn)入，并通過導(dǎo)電線經(jīng)過分支器內(nèi)部電路后到達(dá)其對應(yīng)的輸出端口。同理，電壓也是以相同方式經(jīng)過。分支器，由于其內(nèi)部構(gòu)造的關(guān)系，直流電流和電壓是很容易通過的，就連低頻的交流電流和電壓也會順利通過。只是對高頻的交流電流和電壓才會產(chǎn)生相對較大的阻礙。所以，高頻的交流電流和電壓在這種結(jié)構(gòu)的分支器中有阻抗變的作用，即分支器與分配器的作用。因?yàn)槔纂婋娏骱碗妷憾际且灾绷麟娏髋c直流電壓的形式流動的，不是高頻交流電流與不是高頻電壓的形式。所以，根據(jù)上述分析的情況，這樣的分支器對于雷電的電流和電壓沒有阻礙作用，正好是雷電直流的電流與電壓都會輕易通過。即分支器是沒有防雷功能的，并且雷電的電流與電壓可以順利經(jīng)過這種產(chǎn)品。同時，由上面的分析可以知道：在雷電主區(qū)的`地方，雷電的電流和電壓是十分強(qiáng)大的，并且由于有的銅箔地方比較細(xì)小，遠(yuǎn)比導(dǎo)電線在環(huán)形磁心上進(jìn)行繞數(shù)圈的直徑細(xì)小。因此，相互連接處的銅箔都在發(fā)生雷擊時，會被雷擊強(qiáng)大的雷電電流燒融化而飛開。若是銅箔相比于導(dǎo)電線在環(huán)形磁心上進(jìn)行繞數(shù)圈的直徑大，那么相互連接處常會發(fā)現(xiàn)由于雷擊時銅箔被燒融化而產(chǎn)生的飛開的線頭。有時因?yàn)槔纂姷碾娏鬟^于強(qiáng)大，分支器內(nèi)部還會產(chǎn)生火花以及氣體，并且由于氣體的膨脹作用，將沖開分支器的封蓋，這也是會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)的分支器雷擊現(xiàn)象。
2.3由于電纜腐化，造成雷擊損壞
此外，還有一種引起雷擊破壞分支器以及分配器的原因。目前，由于有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)的同軸電纜在安裝時，其屏蔽接地網(wǎng)線在接頭處的封閉性十分差，網(wǎng)線常常暴露在保護(hù)層外面。隨著時間的推移，同軸電纜的接頭在經(jīng)過風(fēng)吹雨打后，電纜因?yàn)楦瘜⒆兂山^緣的材料體，從而產(chǎn)生接地線的電阻變成無窮大。另一方面，隨著分配器以及分支器的接頭同樣因?yàn)楦撀洌瑢?dǎo)致接地線的電阻也變成無窮大。因此，在雷電的電流與電壓導(dǎo)入的時候，雷電的電流與雷電的電壓在通過電纜后，雷電的電流與電壓經(jīng)過分支器和分配器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)作用，將會通過電纜的線心進(jìn)而繼續(xù)傳導(dǎo)。在技術(shù)工人多年的維修中發(fā)現(xiàn)：一般在雷電來臨時，使用時間較長的分支器或分配器較一些新安裝的分支器與分配器出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象相對來說很多并且很嚴(yán)重。這也是現(xiàn)在的分配器或分支器在雷電的電流與雷電的電壓來臨時，遭受破壞分支器或分配器的原因之一。
3分支避雷的技術(shù)
分支、分配避雷技術(shù)的基礎(chǔ)理論，即在分支器與分配器安裝雙尖端避雷放電針接地板和接地線。在雷擊主區(qū)的地方，雷電的電流與電壓是很大的，在分支器和分配器負(fù)載過重時，分配器和分支器在雙尖端避雷放電針與接地板及接地線的作用下，讓強(qiáng)大的雷電的電流和電壓通向大地。這樣利用一個分支器或分配器，阻止了雷電的電流和電壓向其它方向的傳導(dǎo)，以免雷電電流和電壓破壞其它分支器與分配器。
改造后的分支器以及分配器不具有將雷電的電流和電壓繼續(xù)延伸到其他地方的作用。利用阻止雷電的電流和電壓在電纜繼續(xù)延伸的功能，以保護(hù)其它的分支器與分配器。特別需要注意的是，在分支分配避雷技術(shù)的理論基礎(chǔ)中，電路的雙尖端避雷連接到電針接地板和接地線是互不相通的，要分別作避雷線，最佳距離為8米。
4結(jié)語
在廣播電視的系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)和安全播出工作中，防雷工作起著十分重要的作用。因此，做好防雷的工作成為廣播電視系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)工作者的一項(xiàng)重要任務(wù)。隨著科技的進(jìn)步，防雷技術(shù)也是一項(xiàng)需要不斷發(fā)展進(jìn)步的技術(shù)�，F(xiàn)階段，由于雷擊危害的偶然性以及不確定性因素，所以人們采取的防雷措施屬于一定的估算性質(zhì)，我們沒辦法完全消除雷害，防雷的工作也要在防范效果與經(jīng)濟(jì)成本兩個方面平衡考慮。所以，我們要提高防雷的手段和技術(shù)能力，以較低的成本將雷害的影響控制在最小。
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