程控電話交換機的防雷技術設計

□王天宇

程控電話交換機是當今通信網絡中的重要組成電子設備，是實現通信安全有效運行的主要環節之一，如果程控電話交換機出現故障，所造成的損失不單單是某個方面的，更為嚴重的是其對整個所在通信網絡體系安全產生了嚴重的危害。綜上所述，有效加強對程控電話交換機的安全保護就顯得非常必要。

一、雷電產生的原因和具體分類

雷電是不可預測和不可避免的災害。地球上隨時隨地都有雷電的活動。雷電是由帶電的云層對地面易導電建筑和大地的自然放電產生的，雷電會嚴重破壞電子電路設備，損壞程控電話交換機主要電子設備元件。因此，了解雷電的產生過程和雷電放電產生條件是至關重要的，采取有效防雷電的措施，保護建筑和建筑里的設備不受雷擊。雷電大致可以分為以下四種:

(一)直擊雷。直擊雷是帶電云和地面高建筑物和易導電體之間的放電造成的。直擊雷的很大的雷電電流擊中雷擊物，能在非常短的時間里轉變成非常大的高溫熱能，導致系統電路、易燃件的燃燒或造成電子電路板上金屬熔化而發生火災。

(二)球形雷。球形雷是外形類似一種球形形狀的火球。有的發紅光，有的是發亮白光，大約會以2 米每秒的速度進行不定向運動。

(三)雷電感應。雷電感應包含靜電感應和電磁感應。靜電感應是由于帶電雷電云層達到離地面一定高度，與地面高建筑物頂端產生出非常多的正負帶電離子所致。電磁感應是在受到雷擊后，大量的電流在周圍空間產生非常強大的電磁磁場所致。產生的磁場可以在有效距離范圍的金屬導體上產生非常高的電流電壓，導致對電子電路設備的二次放電傷害，從而損壞電子電路元件。

(四)雷電沖擊波。雷電沖擊波是雷電波擊在建筑物外部線路或懸空的易導電管道形成的沖擊電壓，電壓在線路或者易導電管路上很快地傳輸，從而產生雷電沖擊波。雷電沖擊波傳輸速度大約為330 米每秒。雷電沖擊波產生的電壓電流可以破壞電子電路集成設備的外部絕緣。

二、防范雷電擊的有效方法

(一)建立有效的地線連接體系。地線是我們電子設備機房防范雷擊中最常用的基本方法，也是非常實用的方法。

1．地線可以簡單分為供電地線電路和電路地線電路。

(1)供電地線。供電地線是從市電變壓器的中性點接地后引出主干線，依據相關的地線建設標準，每兩個地線之間相隔大約在4 米左右，也可以根據實地需要進行調整，這樣可以非常好地在整個電路使用中起到保護作用。在跑電或者短路后，整個電路體系中的用電設備可以和地線形成并聯。

(2)電路地線。在設計電路地線的時候，目的是很好地防范外部干擾和加大無線電波的傳輸有效效率，接地地線是電路中電位的參考點，為全部電路建設提供一個有效的基準電位，如圖1所示。

圖1

2. 程控電話交換機的接地地線設計和專用機房的接地地線設計都很有必要。依據相關的防雷擊文件的標準，程控電話交換機防雷擊地線設計抗沖擊電阻不能超過10 歐姆，更為重要的設備連接地電阻不能超過1 歐姆。若整個地線不按照標準設計，當程控電話交換機受到非常大的電干擾或雷電擊后，就會造成非常嚴重的機器故障，損壞設備的主要部件。

3. 程控電話交換機的電路接地。從專用機房的主線電路上接入兩個40 平方毫米的銅制多股電線，將一根接入到程控電話交換機的電線線架底座，另外的一根連接到機房線路主線架上的接地地線。兩個電線各自接入地線的好處是:一是能有效加強程控電話交換機的主要設備和整體電路的安全性;二是當程控電話交換機主要電線上受到雷電擊和高壓電流后，可以通過等位線路接入地線，能夠迅速降低程控電話交換機線架上的電位，避免部件損壞。

(二)設計程控電話交換機限壓分流的三種措施。第一，程控電話交換機和程控電話交換機的主要通訊數據線路必須要有線路避雷設備，在設計避雷方法的時候，開啟電壓應該是程控電話交換機主要線路信號電壓最大值的1．5 倍，雷擊通過電流量不能低于0．2 千安時，電阻抗為0．6 千歐姆，程控電話交換機正常工作頻率應該在0 到5mHz 之間。第二，確定通信機房等電位連接:應當在專用機房的防靜電地板下，鋪設等電位的均壓網絡，接入主建筑物的接地地線設備。沿著地板下墻體四周鋪設扁銅，預先留出等電位的位置，扁銅要多處與墻體立柱的主地線連接。機房內全部易導電設備和機柜用金屬軟線連接到等電位排上，保證相互間過渡電阻不能大于0．03 歐姆。機房內的主要電力線路和其他電子設備、通信線路及相應的電路電纜都必須與機房的等電位線路連接。第三，程控電話交換機和所在機房的屏蔽設計，程控電話交換機的屏蔽除了連接信號線和電線外，所在的機房要做屏蔽設計，機房四周要鋪設金屬網，進出機房的所有線路加裝金屬管，金屬管要與地線相連接，進出線路外的金屬皮要連接入等電位上，做好機房屏蔽電磁的完整設計。

三、結語

設計一個完善的防雷擊技術對程控電話交換機的安全有效使用是非常重要的，這不只是對程控電話交換機而言，必須嚴格按照專用機房和電子設備防雷擊設計的原則，設計有效防范措施，避免每一個可能的雷電擊引入方式，才能很好地保護機房的每一個電子設備，保護程控電話交換機在通信網絡的安全運行。

［1］ 虞昊著．現代防雷技術基礎［M］．北京:清華大學出版社

［2］ 關麗潔，劉明光．防雷方法綜述［D］．北京交通大學

［3］ 余虹云等．配電網絕緣導線接續與防雷技術［M］．北京:中國電力出版社