通信機房的建設及防雷擊措施

曹江海

1 通信機房建設規劃

1.1 規劃依據

周密詳實的前期市場調研,對是否建立接入層節點機房具有比較準確的估算,就可避免盲目投資,不會造成國有資產的浪費。因此,應對被接入區域內用戶或用戶群的結構進行調查。比如,高、低端用戶所占比例,不同的用戶對電信產品的需求結構比例,高、低端用戶月產出量,用戶接入量等,這樣就可以計算出區域的總產出量。實際上,接入后產出量比當初的估算值往往低 20%～25%,因此將估算值乘以 75%作為接入后的產出值,相對準確。

投入產出比 =產出估算/工程總成本

如果將國有資產保值增值率 5%,以及電信行業平均利潤率 10%計入產出比,那么投入產出比≤1.15就被視為投入虧損節點。

總之,既要調查該區域的用戶結構和用戶對電信產品的需求,還要分析不同業務的產出比例和今后業務發展增長空間,為決策提供準確詳實的參考依據,避免大投入、低產出及市場結構的不合理分布,堅決杜絕無規劃的盲目投資,作到網絡建設投入最小化、市場產出最大化。

1.2 位置選擇

最靠近用戶的接入網節點機房要盡量設在所覆蓋區域的中心,同時考慮今后該節點出局光電纜的路由、運行維護、與其他節點的鏈接,以及安全性、穩定性、電磁干擾、雷擊、工程車間、相鄰環境等,將市場發展與網絡建設和諧統一起來。

1.3 房屋選擇

機房建設要求。室內凈高要求在 2.8 m以上,通風良好,盡量減少日照以免機房溫度升高,屋頂采用現澆或水泥預制樓板結構,屋面防水良好并安裝隔熱板,采取防盜、防火、防鼠等安全措施。鐵通西安分公司由于受前期市場發展及條件的制約,許多已開通的機房面積較小、設備擁擠,部分機房已無位置安裝新設備,影響了業務的發展。因此,新建接入網機房面積基本要求≥45m2,總的原則是宜大不宜小,充分考慮今后設備擴容、新建和業務的快速發展需要。

1.4 設備布局

通常將面積較大的接入網機房分割成內外 2間使用,采用上走線方式,安裝走線槽道或走線架。ONU、高頻開關電源、傳輸等主要設備安裝在內間,總配線架 MDF安裝在外間。這樣,維護人員在外間便可完成裝機跳線及維護等經常性的工作,而不必頻繁進出主設備室,不僅有利于主設備的清潔,還可為內間留下設備擴容位置;而且,由于總配線架與外線光電纜等設施相接,容易受強電侵襲、火災威脅,與主設備分房安置,能在配線架受災的情況下把對主設備的威脅和損失減少到最小。

對于面積較小的機房,同樣采用上走線方式安裝走線槽道或走線架。ONU、高頻開關電源、傳輸等主要設備安裝在內側,總配線架 MDF安裝在外側,中間盡可能留有擴容空間,加強機房的密封處理及設備的清潔除塵工作。

2 通信機房防雷措施

2.1 接地系統

通信機房的接地網是防雷過壓保護的關鍵部分,直接與大地相連,將雷擊電流傳導到土壤中,達到消除過電壓危害的目的。

接地網分自然接地網和人工接地網。自然接地網指建筑物基礎中的鋼筋導體,它們埋地較深,數量眾多,圍繞建筑物地下形成閉合環,是理想的泄流通道。人工接地網則是另行開挖圍繞建筑物周圍人工敷設的接地裝置,用標準鍍鋅扁鋼或鍍鋅銅排制作 (80 mm×8mm×600 mm)。

根據電氣技術規范要求,宜將自然接地網和人工接地網連接形成綜合接地網來使用,這樣有利于形成等電位,避免復雜的干擾,如產生間隙放電、地電位反擊等。一般情況下,人工接地網的敷設面積會受到現場環境的很大限制,必須有效地與自然接地網相連接,才具備足夠大的泄流面積,達到良好的泄流、均壓效果。

目前鐵通公司接入節點機房的地線系統均采用三地合一方式設置,即工作地、保護地、建筑防雷地采用聯合接地方式,接地電阻控制在 3Ω以下。接地線的截面積根據可能通過的最大負荷電流確定,用截面積至少在 50mm2以上銅芯絕緣導線布放,并在地下與接地網焊接連接,接地線引入機房后連接在機房內的接地匯集銅排上。

直流電源工作地從接地匯集銅排上引入,所有設備的機殼均從接地匯集銅排上引入保護地線,總配線架的保護接地也直接從接地匯集銅排上引入,同時配線架與機房通信機架間絕緣,避免通過走線架形成電氣連通。當配線架的保安接地排與機架絕緣時,引入 2根地線分別與保安接地排和機架相連。

2.2 防雷系統

2.2.1 防雷器

防雷器是一個連接在線路與設備之間的器件,能將線路上的雷電流通過接地系統安全的引入大地,并將瞬變電壓限制到設備的允許電平以下。安裝防雷器件是目前有效防止雷害的手段之一,在通信局站中,防雷保護系統的防雷器采用多級安裝、分級保護的方式。

2.2.2 機房引入電源防雷技術

為了消除直接雷電浪涌電流與電網電壓的大波動影響,根據負荷的性質,可采用分級衰減雷擊殘壓或能量的方法來抑制雷電的入侵。因此,可將通信交流電源系統低壓側電纜進線作為第一級防雷,交流配電作為第二級防雷,整流器輸入端口作為第三級防雷,整流器輸出端口作為第四級防雷。

2.2.3 外線通信電纜防雷技術

外線通信電纜可靠接地是傳統的接地防雷措施,是將通信電纜的屏蔽防護層與電纜、交接箱接地極、MDF機架接地線相連接,再接入機房接地匯集銅排上。

2.2.4 光纜線路加強芯接地與規范引接

目前通信網上存在很多光纜加強芯引接不規范甚至無接地的情況,傳輸機房內傳輸設備和光纜加強芯共用一個接地排。從分析雷電浪涌電流的來源來看,光纜加強芯是重要的引雷途徑,如果傳輸設備和光纜加強芯共用一個接地排,則當光纜加強芯上的強雷電感應浪涌電流通過共用接地排進行泄放,這時接地排上會產生一個瞬間高電勢,通過共用接地排的導線傳到傳輸設備上,與設備內的正常電平形成破壞性的高電位差,損壞傳輸設備,影響通信安全。因此光纜進機房必須接地,光纜加強芯接地與傳輸設備接地必須分開。光纜加強芯的接地應設獨立接地排,直接引接到總地排上 (下地點)或就近接到電源機房的保護地排上,接地線的截面積應大于 16 mm2。

光纜加強芯的接地線 (接地排)不得與 ODF機架直接連接,應做良好絕緣;若光纜加強芯的接地線直接接在金屬光纜盒上,則金屬光纜盒終端盒也應與走線架、設備機架保持良好的絕緣狀態,金屬盒必須引接地線。光纜加強芯的接地必須引接牢固,接觸點無生銹電蝕現象。

防雷系統工程的建設是保證通信網絡暢通、人員和設備安全的重要環節,涉及土建、供電、信號線路布線、設備安裝、周圍建筑環境,以及建筑物的雷電流分布、聯合地網的等電位、接地線的地電位差等因素,必須根據通信機房建設的具體情況采用相應的防雷技術方案,結合機房和設備的具體情況,靈活處理,才能更好地將通信機房防雷問題解決好。

[1] GB50057-94(2000).建筑物防雷設計規范[S].

[2] GB50343-2004.建筑物電子信息系統防雷技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2004.

[3] 通信局(站)接地設計暫行技術規定(綜合樓部分)[S].YDJ26-89.

[4] YD5078-98.通信工程電源系統雷技術規定[S].

[5] YD/T5098-2001.通信局(站)雷電過電壓保護工程設計規范[S].信息產業部.

(責任編輯:諸 紅)