中心議題：
- 雷電是怎樣形成的
- 雷電的種類及其危害
- 雷電是如何引入CATV系統的
- CATV系統防雷的要點及措施
解決方案：
- 天線的防雷接地
- 前端設備的防雷接地
- 干線系統的防雷接地
雷電災害屬于發生頻率高，破壞大的自然災害。供電和通信系統的雷擊尤其慘重。國內外時有報導，電廠、電網、通信網、有線電視網因被雷擊而癱瘓，經濟損失成千上萬，甚至死傷人命。由于人們總抱有僥幸心理，而且大的直擊雷屬于不可抗拒的災害，致使防雷工作長期不受重視；其實采取好的防雷設施，可以大大減少雷災損害。本文從雷電的產生機理以及雷電對CATV系統的破壞性闡述雷電，以期讀者對雷擊有一個整體的認識，進而加強并改進CATV系統防雷的措施。
一、雷電是怎樣形成的
雷電是大氣中的放電現象，多形成在積雨云中，積雨云隨著溫度和氣流的變化會下停地運動，運動中摩擦生電，就形成了帶電荷的云層，某些云層帶有正電荷，另一些云層帶有負電荷。另外，由于靜電感應常使云層下面的建筑物、樹木等帶有異性電荷。隨著電荷的積累，雷云的電壓逐漸升高，當帶有不同電荷的雷云與大地凸出物相互接近到一定溫度時，其間的電場超過25~30kv/cm,將發生激烈的放電，同時出現強烈的閃光。由于放電時溫度高達2000℃，空氣受熱急劇膨脹，隨之發生爆炸的轟鳴聲，這就是閃電與雷鳴。雷電的大小和多少以及活動情況，與各個地區的地形、氣象條件及所處的緯度有關。一般山地雷電比平原多，沿海地區比大陸腹地要多，建筑越高，遭雷擊的機會就越多。
二、雷電的種類及其危害
雷電主要有兩種："直擊雷"和"感應雷".直擊雷只有雷擊率的10%左右，危害范圍一般較小，可使用避雷針、避雷線和避雷網來防避，危害大得多的"感應雷"占雷擊率近90%,危害范圍甚廣，CATV系統的電子設備受雷擊損環，主要是感應雷造成的。直擊雷是帶電云層和大地之間放電造成的，在形成雷云的過程中某些云積累起正電荷的靂云接近到一定程度時，發生訊猛的放電。出現耀眼的閃光。當雷云很低，周圍又沒有異性電荷的雷云時，就會在地面或者建筑物上感應出異性電荷，形成帶電云層向地面或者建筑物放電；放電電流可達到幾十甚至幾百千安，放電時間為50-100? S,這種放電就是直擊雷，直擊雷對建筑物和人、畜安全危害甚大。安裝于避雷針后， CATV系統的電子設備即使在其保護范圍之內，仍然可能遭雷擊而受損，大多數都是燒保險絲、電源變壓器。整流元件，三端穩壓器，嚴重的還可能損壞集成電路等元件，這說明雷擊不是從天線引人的，而是從電源線引入的，可見避雷針雖保護了建筑物，卻保護不了置于其內的CATV電子設備，這是感應雷造成的。
感應雷電靜電感應和雷電流產生的電磁感應兩種原因所引起的，當帶電的云層（雷云）靠近輸電線路時，會在它們上面感應出異性電荷，這些異性電荷被雷云電荷束縛著。當雷云對附近的目標或接閃器（避雷針是最早、最常用的接閃器）放電時，其電荷迅速中和，而輸電線路上束縛的電荷便為自由電荷，形成局部感應高電位。這種感應高電位發生在低壓架空線路時亦可達100KV;在電信線路上可達40-60KV.而且它可以沿著線路傳入電子設備造成損害。雷擊后巨大的雷電流在周圍空間產生交變磁場，由于電磁感應使附近設備感應出高電壓，從而使設備損壞。
三、雷電是如何引入CATV系統的
雷電引入CATV系統主要是從避雷針、天線及引下電纜、架空電纜幾方面引入，首先，由于避雷針尖端具有很小的曲率半徑，雷云逼近時，尖端電荷集中使周圍電場形成電離區，當與雷電會合時，首先是避雷針接閃。其次，盡管避雷針一般都高于天線，但有時因高度不夠，保護角不大，使天線和連接的同軸電纜外導體上感應出高電壓，若外導體未接地或者接地不當，其芯線又被屏蔽，就會使電纜內外導體間呈現高電壓，損壞設備及電視機。另外，當CATV系統附近發生雷擊時，由于強電磁場會對暴露在外的架空電纜發生作用，使電纜內外導體間呈現高電壓，損壞設備及電視機。
四、CATV系統防雷的要點及措施
對于系統的防雷最有利的措施是系統有良好的接地，良好接地不僅能及早的泄掉感應雷產生的電壓，同時也可泄掉由于設備漏電而產生的對地電壓，達到保護設備和人身安全的目的，具體的系統防雷也是從接地開始的。與此同時，在需要的地方按裝避雷外、避雷器，但是選用器材的抗雷擊性能也不忽視，在選用器材時，考查器材的抗雷擊性能也是重要的一環。目前，我國大量生產和使用避雷器，有以電工碳化硅閥片為基本元件的各種閥式避雷器；有以氧化鋅閥片為基本元件的氧化鋅避雷器，氧化鋅避雷器較之閥式避雷器具有動作迅速、通流容量大、殘壓低、無續流、結構簡單、可靠性高、壽命長、維護簡便等優點。
1、天線的防雷接地。有線電視的接收天線和豎桿一般架設在建筑物的頂端，應把所有的接收天線，包括衛星接收天線的接地焊在一起，接天線的豎桿（架）上應裝設避雷針，避雷針的高度應能滿足對天線設施的保護。
安裝獨立的避雷針時，由于單根避雷針的保護范圍呈帳篷狀，邊界線呈雙曲線，所以避雷針高于天線頂端的長度應大于天線的最大尺寸，避雷針與天線之間的最小水平間距應大于3M.建筑物已有防雷接地系統時避雷針和天線豎桿的接地應與建筑物的防雷接地系統共地連接。無論是新的接地線還是原建筑的接地線，接地電阻都應小于4歐姆。
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2、前端設備的防雷接地。如果在前端附近發生雷擊，則會在機房內的金屬機箱和外殼上感應出高電壓，危及設備及人身安全。前端設備的電源漏電也會危及人員的安全，因此，對機房內的所有設備，輸入、輸出電纜的屏蔽層，金屬管道等都需要接地，不能與天線的接地接在一起，設備接地與房屋避雷針接地及交流供電系統的接地應在總接地處連接在一起。系統內的電氣設備接地裝置和埋地金屬管道應與防雷接地裝置相連，不相連時兩者的距離應大于3米，機房內接地母線表面應完整，絕緣線的老化層不應有老化龜裂現象。一些前端設備如調制器，接收機等沒有過壓保護，而只有過流保護，一旦有雷擊往往會出現電源燒壞而保險不斷的情況，針對此種情況應在總電源處加裝避雷器，以更好的保護前端設備。
3、干線系統的防雷接地。敷設于空曠地區的地下電纜，當所在地區年雷雨天數大于20天及土壤電阻率大于100歐姆時，電纜的屏蔽層或金屬護套應每隔2KM左右接地一次。以防止感應電的影響。架空電纜的屏蔽層及金屬護套、鋼絞線每隔250M左右接地一次，在電纜分線箱處的架空電纜金屬護套，屏蔽層及鋼絞線應與線桿拉線共用接地裝置。另外就是不可忽視的光纜防雷，因為光纜在制造過程中，為了增加光纜的抗拉強度，在光纜中增加了鋼絲。在設置接續盒時，只注意了光纜的熔接。使用通常方法，將兩段光纜的鋼絲，分別固定在接續盒兩端的支架上，自然形成一間隙。這樣，當任意一段光纜中的鋼絲感應了很高的雷電電壓時，就會向另一端鋼絲放電，放電過程中產生的巨大火花，使接續盒內光纖斷裂損壞。為防止這種現象的發生，在光纜的施工過程中，應注意將接續盒內的光纜鋼絲端頭用導線連通，并用導線將其與吊掛光纜的鋼絞線連通，可有效地避免光纜遭雷電侵害。
4、分配系統的防雷接地。電纜進入建筑物時，在靠近建筑物的地方，應將電纜的外導電屏蔽層接地，架空電纜直接引入時，在入戶處應增設避雷器，并將電纜外導體接到電氣設備的接地裝置上，電纜直接埋地引入時，應在入戶端將電纜金屬外皮與接地裝置相連。不要直接在兩建筑物屋頂之間敷設電纜，可將電纜沿墻降至防雷保護區以內，但不得防礙車輛的通行，鋼線應作接地處理。CATV系統中的同軸電纜屏蔽網和架空支撐電纜用的鍍鋅鐵線都有良好的接地。系統中設備的輸入輸出端應有放電保護器，220V供電的放大器的電源端應有過壓保護裝置，或者盡量將系統中220V供電的放大器改成主路60V集中供電，以保證有線網絡的獨立性和自給性，以減少雷電直接竄入的可能，這是防止雷電形成的首要措施。
總之，在整個CATV系統接地時，一定注意接地電阻的最小化，接地電阻越大防雷效果就越差，應盡量的減小接地電阻，控制在4歐姆以下為最好。有線電視系統的防雷是一項綜合的技術工程，任何一個環節出了漏洞，都會影響整個系統的防雷效果。在做系統的防雷設計時一定要本著科學嚴謹的態度，切實做好系統的防護設計。
