有线电视系统的接地防雷技术

有线电视系统的接地防雷技术CATV系统的防雷接地应包括3个部分：前端、干线（含超干线）和分配系统。1前端部分的防雷接地防雷接地不但是建筑物必须考虑的内容，电气系统和电子设备也必须考虑防雷。如果前端机房为独立建筑物时，则必须设计防雷接地系统，具体要求和设计方法可参照《建筑物防雷接地规范》。但前端机房一般不是独立的建筑，因此，该建筑物的防雷接地系统可以保护前端机房内系统设备的安全，故不必重新做防雷接地，但有4点须引起注意：第一，雷电从接收天线串入前端系统。由于避雷针高度不足，使接收天线处于保护角的临界区域，遭受雷击的可能性也就增大。为避免这种情况，应做到：①避雷针与天线之间的最小距离应大于3m，避雷针的高度要足够高，保护角要小。②天线竖杆或铁塔应整体连接。若用法兰连接应保证有5个以上的螺栓，不能满足时应另加横截面不小于48的镀锌圆钢将上下两部分电焊跨接。③室外设备（如天线放大器）金属外壳与天线竖杆（铁塔）良好连接。④必要时，引入信号的同轴电缆采用双屏蔽同轴电缆或单屏蔽层的同轴电缆穿金属护套管敷设，外屏蔽层的上端与天线竖杆连接，下端接地干线连接。第二，播出机房地板须采用防静电地板，信号电缆与电力电缆分沟敷设。播出机架采用全金属屏蔽式构造。电源线从顶部布线，信号电缆则在下面行走，并确保机架有良好接地，一方面能有效抑制信号相互干扰，另一方面能有效地避免在500～2000m开外雷击所造成的电磁脉冲的危害，尤其是现在越来越多地采用数字压缩技术发送的数字电视信号。第三，雷电从电源网串入，在电力线明线引入时，是有可能发生的。为避免发生这种侵害，可考虑在电源引入端加装隔离变压器或雷电保护装置。第四，当前端输出为金属缆线时，雷电有可能从此处串入，因此在设计出口位置时，要注意以下几点：①出口处在避雷针（带）保护角内。②电缆外皮加装雷电保护装置并做接地引下线与接地网连接。③雨水沿电缆向外排流。2干线部分的防雷接地CATV系统的干线（含超干线）部分包括电（光）缆和干线设备（如放大器或光接收机等）两项内容，该部分置于室外，必须考虑防雷。2.1电（光）缆的防雷接地对于走地下管道的电（光）缆，应在引下和引上处将金属管道或电缆金属外皮与防雷接地装置相连；市区架空电（光）缆吊线的两端和架空电（光）缆线路中的金属管道均应接地；郊区旷野的架空电（光）缆线路要在分支杆、引上杆、终端杆、角深大于1m的角杆、安装放大器的电杆及直线线路每隔10～15根电杆上加装避雷针，吊线应接地处理，接地装置用35mm×35mm×2000mm角钢或直径10mm以上圆钢，埋深2m。2.2干线设备的防雷接地光接收机、干线放大器和供电器的外壳均应就近接地，但不得与电源变压器和有线广播的接地线相连；对需要外线电源的放大器、供电器，应按防雷标准要求增设电源避雷器。3分配网络系统的防雷接地用户分配网络一般安装于建筑物内，因此可受到建筑物避雷系统的保护，但仍然需要注意以下几点：①干线或支线进入建筑物（分配网络）时，应在进入建筑物后的第一连接点处，将电缆外皮与建筑物的防雷接地网连接。②分配电缆尽量避免在该建筑物避雷针（带）保护角之外布线。③分配电缆尽量避免布线于室外。有线电视用户放大器的使用技巧刘英杰由于电视网络纵横交错，用户放大器星罗棋布，相互牵连，调试起来费时费力，给我们带来一定困难。为了更好地使用用户放大器，使调试工作方便快捷，我们首先应该对用户放大器的工作条件有正确的认识。1对放大器输入输出电平的认识1.1对输入电平的要求用户放大器属于中电平放大器，也就是要求输入为中电平，输出为高电平。在放大器的使用说明书上，一般都没有标明输入电平的要求，只标明其最大输出电平。输入电平是从最大输出电平推算出来的，如说明书中标明的最大输出电平为110～120dB，其增益为30dB，将最大输出电平减去增益，便得出输入电平应为80～90dB。然而，这个电平并非是放大器的合理使用输入电平，因为实际上放大器不能在最大输出电平情况下工作，特别是当输入电平到了90dB后，这时电视图像上往往产生交调及互调干扰，严重影响收看，所以放大器的输入电平不能太高。反过来说，是不是只要电视信号太差，便可以加装放大器来解决呢?当然不是如此简单，如果放大器加装得不合理，往往得不到应有的效果。我们可能遇到过这种情况，当发现电视屏上满幅雪花时，安装一个放大器，接收效果甚至比没有接放大器时还要差，这说明放大器的输入电平有一个最低极限，低于这个最低极限，放大器是起不到良好作用的。放大器的输入电平为多少才合适?根据使用经验，我们认为用户放大器的输入电平控制在70～80dB是较为理想的，高于或低于这个电平均不合理。因此，当放大器输入电平低于这个电平时，就要考虑提升上一级输出的信号电平，或者在上一级的输出安装一台放大器，以提高本级放大器的输入电平；如果放大器输入电平高于这个电平时，就应该进行衰减，使输入电平控制在70～80dB之间。1.2对输出电平的要求放大器的说明书中一般都标明放大器的最大输出电平，它实际是指放大器本身的负载能力，并没有考虑外部环境的影响。然而放大器在电视网中使用必然要受到环境的影响，因此要保证放大器的正常使用，就必须考虑到网络环境的限制。用户放大器的最大输出电平是受频道数及放大器级联数线制的，所以不能以说明书中的最大输出电平来进行调试及标准设计，而应用以下公式设计记算：-10lg-7.5-式中：——本级最大输出电平；——单台放大器标称最大输出电平；——放大器级联数；——电视频道数。电视频道数越多，放大器级联越多，放大器的输出电平就应降低，因此每一级放大器的输出电平没有一个确定的数据，根据输出电平推算得出的输入电平也没有一个确定的数据，所以严格按照这个公式计算也不实际。由于放大器的级联数一般限制在10级以内，我们可以只考虑频道数的影响，根据粗略计算并经长期实践，综合考虑多方面因素，我们取100dB为标准，并以此为根据进行调试，便可达到良好效果，节省了调试时间。2用户放大器的调试经验总结根据实践经验，我们总结出以上几个数据，对此再作一个总结：输入电平按照(75+5)dB，输出电平按(100+5)dB来调试，便给工作带来很大方便；对放大器输出电平，每一个频段分别选取一个频道进行测量，我们一般以2ch，10ch，18ch为在VL，VH，U3个频段中的代表，使这3个频道为100dB便可；在调试中，由于电视信号频道不同而造成传输的损耗不同，当低频道信号高于高频道太多时，可以调节放大器中的均衡器，使放大器在各频段的输出电平基本相等；如果放大器内没有均衡器就要考虑外接均衡器，均衡器的品种有固定式和可调式，可以根据需要灵活选用。另外，在调试中我们还发现VH频段往往高于VL，U频段，这时可以考虑选用分频段调节的均衡器。山东省菏泽地区电视台何卫东随着广播电视事业的发展，有线电视目前已进入大中小城市，并且很快发展到有条件的乡镇和村户。它给用户传送节目多，图像质量高，有利于统一管理等优点。但是随着时间的推移，用户收看节目时反应有雪花、重影不清晰的现象。针对系统前端易发故障，以及用户反应情况，笔者将这方面的认识和实际工作中遇到的问题及其排除方法。简单地介绍一下，以供大家参考。干扰种类CATV系统中出现的干扰，有多种因素引起。其部分来自天线输入阻抗和馈线的特性阻抗不一致或前端的设备屏蔽不好，以及系统内非线性器件引起的干扰。其次传输线路中器件受温度变化引起干扰。总之，前端信号优劣，直接影响用户的收看质量。对系统内出现的干扰要区分干扰种类。大体可分为：交、互调干扰，邻频、同频干扰、重影干扰、雪花干扰、交电干扰等。以下介绍几种常见的干扰与排除方法：一、交、互调干扰交、互调干扰是工作点不对，或因强信号窜入使放大器进入非线性区域工作。根据进入输入端载频的个数多少，将产生一系列频率的干扰。这种新产生的多余的频率干扰称为交、互调干扰。故障现象分析与排除产生竖白色条纹，且缓慢左右移动，严重时在背景上看到干扰的图像。排除方法参见图1流程。二、邻频、同频干扰CATV系统最根本的要求是各自频道，不能对其它频道有干扰。每个频道都要求有很纯的频谱。产生邻频、同频干扰的主要原因是频道分配不合理，射频通道有杂散信号输出。故障现象分析与排除二电视画面上有两个模糊不清的不同频道图像或帘状干扰。为了消除和改善这类干扰：需要采用严格的残留边带滤波，使相邻频道之间的频谱不相互交织，相邻频道电平差应尽可能小，希望在2db之间。用户电平不能太高，以免在电视机高频头中产生交调、用户端电平一般不应超过80db。要求对系统设备选型要考究。同时注意设计安装，最好对设备严密屏蔽隔离等：三、雪花干扰雪花干扰是因系统中各部件由于连接不良或输出电平太低、阻抗失配而引起。故障现象分析与排除伴音噪声大，画面噪点多。排除方法参见图四、交流声干扰交流声干扰，主要来自交流电网。由于电源本身滤波不良，50Hz工频信号很容易混入电视信号中，导致图像有滚道、伴音产生严重的哼声。故障现象分析与排除监视器画面上出现一条或几条垂直移动宽横条。伴音有严重的哼声。根据现象分析它属于交流干扰，首先应观察是系统内所有输出频道都出现干扰?还是个别频道干扰。如果是系统内所有频道都出现干扰，说明进入系统内的交流总供电电压偏低。电源频率偏离标准值50Hz。稳压电源失去调节能力，从而使稳压电源纹波增加。针对上述原因，需调整供电线路，使线路电压达到规定值。如果是某一个频道出现干扰，说明某一稳压部分滤波电容失效、断路、容量干涸等：放大器电源调整管击穿、稳压管失效、元器件损坏等。以上不仅适应中小型有线电视检修步骤。同时也适应对大型有线电视的维护和修理。丁上昆有线电视的干线由电缆和放大器组成，影响干线C/N的因素也就是电缆的C/N和放大器的C/N指标。因此要计算干线的C/N，就必须知道电缆和放大器的C/N。干线C/N由电缆C/N和放大器C/N合成。在目前的一些设计中，往往完全忽略电缆的C/N影响，如何考虑电缆对干线C/N的影响还是一个问题。本文对此问题有所考虑我们首先考虑放大器的C/N，它在干线C/N中起主要作用。产品放大器只提供噪声系数F而不可能提供C/N，因为放大器的F是一特定量，而C/N是随输入电平而变的不确定量。F＝输入载噪比/输出载噪比＝(C/N)i/(C/N)o我们定义放大器的载噪比为其输入信号中不带噪声时的输出载噪比。这时放大器的输入噪声即在常温下在放大器的输入端产生热噪声N。(C/N)A＝(Ci/N)/F＝(Vi/VN)2/F(1)(C/N)A为放大器C/N，Vi为放大器的载波输入电压，VN为常温热噪声在放大器输入端产生的噪声电压。与VN对应的噪声功率为N，此功率在放大器输入阻抗75Ω上产生的电压为VN。N＝kTB=V2N/75(2)(2)式中k为玻耳兹曼常数,k=1.38×10-23焦耳/°K，B为视频带宽，PAL-D制B=5.75MHz，T为常温20℃时的绝对温度，T=293°K。VN＝(75×1.38×10-23×293×5.75×106)1/2伏＝(174)1/2×10-7伏=1.32μV(3)用分贝表示(1):(C/N)A＝20lgVi-10lgF-20lgVN＝VidB-FdB-20lg1.32＝Vi-F-2.4(dB)(4)由(4)式可见(C/N)A即放大器的C/N随输入电平而变,输入电平高(Vi大)(C/N)A大,输入电平低,(C/N)A小。放大器的噪音还正比于频道数，因此其载噪比则反比于频道数。随着频道减少，(C/N)A增大。反之相反。电缆可以看作一个F=1(0dB)的放大器，因此电缆载噪比为：(C/N)C＝Vi-2.4(dB)(5)式中Vi为电缆输入电平，在干线中电缆输入电平比放大器输入电平大GdB，G为放大器增益。因此电缆(C/N)C比放大器(C/N)A大G+F(dB)。如果取G=22dB，F=8dB，则(C/N)C比(C/N)A大30dB。因此我们根据(C/N)干线-1=(C/N)C-1+(C/N)A-1的关系,在计算干线C/N时仅把电缆在常温下产生的噪声2.4dB加1dB设计余量作为放大器的附加输入噪声来考虑。在计算