論通信設(shè)備常見(jiàn)防雷的重要性與應(yīng)對(duì)措施

楊迪曲

【摘要】大規(guī)模集成電路和智能化如今在通信設(shè)備中的大量應(yīng)用，促使各種先進(jìn)通信設(shè)備對(duì)過(guò)電壓的要求也越來(lái)越高。因此必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施以避免因過(guò)電壓及其新產(chǎn)生的過(guò)電流對(duì)傳輸線路、通信設(shè)備以及人員造成的危害。本文著重介紹“以整體防御、和綜合治理、為多重保護(hù)的防范原則，爭(zhēng)取將其產(chǎn)生的危害降低到最低點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞 】通信設(shè)備；防雷措施；降低危害

隨著通信建設(shè)速度的加快，先進(jìn)通信設(shè)備在通信網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，單一的防護(hù)體系已不能滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)安全的要求，防護(hù)體系已從單一防護(hù)體系轉(zhuǎn)為多級(jí)防護(hù)，多級(jí)防護(hù)包括防直擊雷 、防感應(yīng) 雷 電、防地電位反擊引起的瞬間過(guò)電壓影響等多方面的防護(hù)，應(yīng)根據(jù)數(shù)字程控、數(shù)字微波、VHF、光電傳輸、交直流電源等所有微電子設(shè)備的不同功能、不同受保護(hù)程度確定防護(hù)要點(diǎn)和保護(hù)等級(jí)。根據(jù)雷電引起瞬間過(guò)電壓的危害的可能侵入的通道，從電源線到數(shù)據(jù)通信線路都應(yīng)該做到多級(jí)保護(hù)。為此我們應(yīng)采取的防范原則是“整體防御、綜合治理、多重保護(hù)”，力爭(zhēng)將其產(chǎn)生的危害降低到最低點(diǎn)。

一、通信設(shè)施的防雷措施

通常來(lái)說(shuō)，避免建筑物及設(shè)備遭受雷擊的方式大致有四種：

①疏導(dǎo)，即將雷云中的電荷通過(guò)引線疏導(dǎo)至大地，避免直接雷擊或感應(yīng)雷擊電流流經(jīng)建筑物或通信設(shè)備，從而使建筑物或通信設(shè)備免受雷擊。

②隔離，即將雷電所產(chǎn)生的過(guò)電壓和被保護(hù)物隔離開來(lái)從而避免雷擊。

③等位，即將鐵塔地、天饋線地、設(shè)備工作地、建筑物的公共地等置于等電位上。

④中和，即釋放出異性電荷和雷云中的電荷進(jìn)行中和 ，從而阻止雷電的形成。根據(jù)以上的四種避雷方法，具體到一個(gè)通信工程的防雷電過(guò)電壓來(lái)說(shuō)，其主要的措施有以下幾種方法。

1.外部防護(hù)

外部防護(hù)主要采用避雷針 （避雷剛、避雷線和避雷帶 ）和接地裝置 （接地線、地極 ）來(lái)加以防護(hù)。其保護(hù)原理是：當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)，它使地面的 電場(chǎng)發(fā) 生畸變，在避雷針

（避雷線）頂部形成局部電場(chǎng)強(qiáng)度畸變，以影響雷 電先導(dǎo)入電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針 （避雷線）放電，再通過(guò)接地引下線、接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物免受雷擊，這是人們長(zhǎng)期實(shí)踐證明的防直擊雷的有效方法。然而，被動(dòng)放電式避雷針存在反應(yīng)速度差 、保護(hù)的范圍小以及導(dǎo)通量小等不足 。根據(jù)現(xiàn)代通信發(fā)展的要求 ，避雷針應(yīng)選擇提前放電主動(dòng)式的防雷裝置，并且應(yīng)該從3O。、45、6O。等不同角度考 慮 ，以做到對(duì)各種雷擊的防護(hù) ，增大保護(hù)范圍 ，增加導(dǎo)通量 。建筑物的所有外露金屬構(gòu)件 （管道 ）都應(yīng)與防雷網(wǎng) （避雷線或避雷帶 ）連接良好。

2.內(nèi)部防護(hù)

首先是電源部分的防護(hù)，因?yàn)榫€路是雷電侵入的主要通道之一。對(duì)于高壓部分，供電部門有專用的高壓避雷裝置，而線對(duì)線的過(guò)壓則無(wú)法控制。因此，對(duì)380V低壓線路應(yīng)進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)，按國(guó)家規(guī)范要求應(yīng)分為3部分：建議在高壓變壓器后端到通信局（站）配電機(jī)房總配電盤的電纜內(nèi)芯線兩端對(duì)地加裝避雷器，作為一級(jí)保護(hù)；在樓宇總配電盤至樓層配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端對(duì)地加裝避雷器，作為二級(jí)保護(hù)：在所有重要的、精密的設(shè)備以及UPS的前端對(duì)地加裝避雷器，作為三級(jí)保護(hù)。目的是用分流 （限流）技術(shù)將雷電過(guò)電壓 （脈沖）能量分流疏導(dǎo)至大地 ，從而達(dá)到保護(hù)的目的。分流（限流）技術(shù)中采用的防護(hù)器的質(zhì)量、性能的好壞將直接影響防護(hù) 的效果，因此應(yīng)選擇合格優(yōu)良的避雷裝置 。其次是信號(hào)部分的防護(hù)，這需要根據(jù)通信設(shè)備的對(duì)雷電的敏感度來(lái)確定。建議在所有信息系統(tǒng)進(jìn)入樓宇的電纜內(nèi)芯線端時(shí)，應(yīng)對(duì)地加裝避雷器，電纜中的空線應(yīng)接地，并做好屏蔽接地 。通信局站內(nèi)的E1線、網(wǎng)線不應(yīng)架空走線，特別是移動(dòng)基站到傳輸設(shè)備的E1線，以及數(shù)據(jù)通信設(shè)備的網(wǎng)線。E1線、網(wǎng)線是室內(nèi)信號(hào)互連線，正常情況下不應(yīng)架空出戶走線。如果由于實(shí)際條件出現(xiàn)El線 、網(wǎng)線出戶走線的情況 ，此時(shí)應(yīng)按進(jìn)局電纜的要求進(jìn)行El線、網(wǎng)線的防雷保護(hù)，可以采用以下措施來(lái)預(yù)防雷擊的損壞：

（1）信號(hào)電纜宜穿金屬管從地下入局，金屬管兩端接地，信號(hào)電纜進(jìn)入室內(nèi)后應(yīng)在設(shè)備的對(duì)應(yīng)接口處加裝信號(hào)避雷器保護(hù)，信號(hào)避雷器 的保護(hù)接地線應(yīng)盡量短。

（2）如果因條件限制，室外電纜無(wú)法從地下走線，信號(hào)電纜宜穿金屬軟管進(jìn)行屏蔽，金屬軟管的兩端應(yīng)可靠接地，在機(jī)房?jī)?nèi)可連接到機(jī)房保護(hù)接地排。電纜進(jìn)入室內(nèi)后在設(shè)備的對(duì)應(yīng)接口處應(yīng)加裝信 號(hào)避 雷器保護(hù) ，信 號(hào)避 雷器的保護(hù)接地線應(yīng)盡量短。

（3）室外電纜采用具有金屬外護(hù)套的電纜，金屬外護(hù)套的兩端應(yīng)可靠接地，在機(jī)房?jī)?nèi)可連接到機(jī)房保護(hù)接地排 電纜進(jìn)入室內(nèi)后在設(shè)備的對(duì)應(yīng)接口處應(yīng)加裝信號(hào)避雷器保護(hù) ，信號(hào)避雷器 的保護(hù)接地線應(yīng)盡量短 。

（4）出入局站的信號(hào)電纜，電纜內(nèi)的空線對(duì)在機(jī)房 內(nèi)宜做保護(hù)接地 。例如：室外引入 El總電纜內(nèi)兩對(duì)同軸線只用了一對(duì) ，則另一對(duì)El電纜的芯線和屏蔽層可在室內(nèi)匯接到一塊小金屬板上，再由小金屬板接出一根接地線到機(jī)房的保護(hù)接地排。最后是接地處理，接地系統(tǒng)把雷電流引入大地，從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人身安全的目的。

一般建筑物的接地系統(tǒng)有建筑物地網(wǎng) （與法拉第網(wǎng)相接）、電源地 （要求地阻<10Q=、邏輯地 （也稱信號(hào)地）和防雷地等。通信設(shè)備要求交直流工作地、安全保護(hù)地、防雷地 必須獨(dú)立時(shí)，如果相互之間距離達(dá)不到規(guī)范的要求，則容易出現(xiàn)地電位反擊事故。因此，各接地系統(tǒng)之間的距離達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)，麻盡可能使它們連接在一起，如實(shí)際情況不允許直接連接，可通過(guò)地電位連接，從而保證各類接地點(diǎn)的基準(zhǔn)電位是唯一值。為保證系統(tǒng)正常工作，每年在雷雨季節(jié)前后或春、秋檢修時(shí)應(yīng)定期用精密地阻儀檢測(cè)地阻值，以確保地阻值始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。當(dāng)鐵塔設(shè)在機(jī)房房頂，電力變壓器設(shè)在機(jī)房樓內(nèi)時(shí)，其地網(wǎng)可合用機(jī)房地網(wǎng) 。

二、結(jié)語(yǔ)

總之，防雷接地對(duì)通信設(shè)備來(lái)說(shuō)是一個(gè)永恒的話題，接地系統(tǒng)的正確與否直接關(guān)系到通信設(shè)備和人身的安全。根據(jù)國(guó)際、國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以及國(guó)際、國(guó)家和信息產(chǎn)業(yè)部的有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范 ，可以明確以下幾點(diǎn)。

1.通信局 （站）必須按規(guī)范建立在聯(lián)合接地系統(tǒng)、均壓等電位分區(qū)保護(hù)的基礎(chǔ)上。

2.無(wú)論是通信大樓，還是通信設(shè)施，都必須采用層層防護(hù) 的原 貝IJ。

3.防雷裝置的接地電阻應(yīng)符合 《建筑物防雷接地規(guī)范》與通信行業(yè)防雷接地標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)各通信機(jī)房、基站等所處的環(huán)境，應(yīng)從電纜引入開始安裝多級(jí)保護(hù)器 。

4.防雷裝 置 的接 地線 應(yīng) 盡可 能短 ，因?yàn)樵诶讚羟?況下 ，接地 線的阻抗主要取 決于接地線 的電感 ，而 電感主 要取決于接地 線的長(zhǎng)度 。因此，接地線應(yīng)盡量粗、短而直，禁止不必要的彎曲、打圈和迂回，才能達(dá)到更佳的防雷效果 。

5.注意避雷元器件使用是否正常，應(yīng)在每年雷雨季節(jié)到來(lái)之前和過(guò)后對(duì)其進(jìn)行檢查，重點(diǎn)測(cè)試它們的動(dòng)作電壓和額定電雎下的漏電流，如果測(cè)試數(shù)值跟原來(lái)產(chǎn)品參數(shù)存在一定范圍的變化，就應(yīng)該立刻將其更換掉，以免發(fā)生不必要的損失。