淺析準能集團公司網絡設備防雷接地系統

閆永明

摘 要：在網絡系統拓撲圖中，我們最為關注的是安全防護問題，而能夠為網絡保駕護航的功能子模塊就是防雷接地系統，它不僅關系到設備和維護人員的安全，同時還直接影響著網絡傳輸的質量，因此，了解、掌握防雷接地相關知識對網絡設備維護人員來講至關重要。本文主要闡述了準能集團公司信息中心網絡設備的防雷措施，重點剖析了聯合接地系統及接地電阻測試。

關鍵詞：網絡通訊傳輸 聯合接地 散流電阻 營帳靜電

中圖分類號：TN915.05 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）03（b）-0021-02

1 信息中心網絡設備接地系統簡介

準能集團公司網絡設備接地系統負責為中心機房提供有效的防雷措施，所連接負載包括通訊、視頻網絡、小區監控以及供電系統等設備。

信息中心網絡結構是以公司東配樓為中心，鐵路、露天為端點，維護包括小區監控、電話、寬帶；辦公網絡等設備設施。都配樓中心機房目前維護的通訊設備為32模數字程控交換機、Metro 2050光網絡傳輸系統、小區監控設備、營帳系統等設備，2017年新增軟交換設備。旨在解決職工反映強烈的網速慢問題，以往通過電纜傳輸上網的方式已遠遠無法滿足廣大職工的需求，信息中心經過多次調研，與聯通、電信、移動三家運營商協議，并結合未來小區智能化的發展方向，采用光纖入戶方式，提高網絡速度，增加用戶的滿意度。

網絡設備包括支撐準能集團公司安全、生產、調度指揮的各類應用程序運行的服務器設備，例如：OA系統、考勤系統、本質安全管理系統等。供電設備負責為交換、傳輸、監控以及各類服務器提供穩定、可靠的電源，確保各設備設施正常運行。

由于中心機房設備較多，安全尤為重要，人員的安全主要是嚴格按照標準化作業流程進行維護，網絡設備主要采用接地的方式確保安全，東配樓機房接地方式為聯合接地系統。

2 接地系統基本常識

2.1 產生雷電的原因

其實雷電現象就是大氣云層中放電產生的，地球表面上的濕度大、溫度上升后形成氣體漂浮到天空，同冷空氣相遇則產生了積云，一些積云中會存在極性為正的電荷，另一積云中會存在極性為負的電荷，積云與大地間將產生靜電感應，在運動過程中會聚集大量的電荷。云中電荷分布不均勻，當不同電荷的積云相互靠近時，電場強度可以擊穿空氣進行游離放電，大量數據證明，多數放電會在云層之間發生，而會有少部分的放電現象發生在云層與大地之間，超過90%的雷電極性都是負的。

2.2 雷電的分類與危害

一般將雷電分為感應雷與直擊雷，

感應雷的瞬間電流非常巨大，可以達到1kA以上，并且具有時間短，能量大的特點，完全有可能在一瞬間使網絡系統中斷，相關設備設施停止運行，嚴重的會危及到人的生命安全，其非直接產生的危害不容忽視。

2.3 常見防雷元件

防雷的基本方法可歸納為“抗”和“泄”。

“抗”指的是任何網絡設備都要有相應的絕緣措施，這樣可以提高設備抗雷擊損壞的能力；“泄”指的是采用各種手段及避雷措施，把雷電引向避雷設施后再泄入大地，這樣做可以減弱雷電產生的破壞力，實際應用中往往是兩者結合，從而有效地減少雷擊對網絡產生的嚴重破壞。

經常使用的防雷元件主要有接閃器、消雷器和避雷器三類，而接閃器是固定用來接收直擊雷的金屬物體。消雷器是一種基于新技術研究的主動抗雷設備。主要由離子化裝置、地電吸收裝置及連接線組成，消雷器工作原理是金屬針狀電極的尖端放電原理。當雷云出現在被保護物上方時，將在被保護物周圍的大地中感應出大量的與雷云帶電極性相反異性電荷，地面雷電吸收設備會把產生的電性相反的感應電荷收集起來并通過連接線引向針狀電極然后發射出去，向雷云方向運動并與其所帶電荷中和，使雷電場有所削弱，這樣就起到防雷的作用。避雷器指的是保護因雷電過壓通過線路進入破壞被保護設備的防雷元件，連接方式采用并聯在與被保護設備的輸入側。

通常，采用內外兩種方式進行雷電的防護，通過各種措施與辦法及合理的手段確保東配樓機房網絡設備設施與維護操作員的安全。

3 東配樓網絡機房接地系統

東配樓機房設備采用聯合接地方式，系統中的“地”就是我們通常所說的大地，它具有良好的導電特性，并且可以容納無限大的電荷，所有的接地裝置均選擇大地作為基準電位“零”參考點。

3.1 接地系統分類

按性質可把接地分為以下三大類。

圖1 接地電阻測試圖

3.1.1 保護接地

將網絡系統設備實施的外殼、底盤、機座使用電的良導體用與大地進行等電位連接，即為保護接地，它對網絡設備的安全運行和維護人員的生命安全起到十分重要的作用。

3.1.2 屏蔽接地

為有效地控制多變的電磁干擾，應盡可能地采取各種屏蔽層、屏蔽體，并且要求做良好地接地，方可起到屏蔽作用。

3.1.3 系統接地

為了讓網絡設備可以安全運行和高性能工作，首要解決的問題是務必解決好等電位點的接地問題，這樣的接地方式稱為系統接地。

交流接地防護系統可分為工作地和保護地，工作地是指在低壓交流電網中將三相電源中的中性點直接接地；保護接地就是將受電設備在正常情況下與帶電部分絕緣的金屬部分與接地裝置做良好的電氣連接，來達到防止設備因絕緣損壞而遭受觸電危險的目的。

直流接地防護系統可分為工作地和保護地，工作地用于保護設備正常、穩定、可靠地運行，而保護地主要用來保護維護操作人員的安全及設備安全。

3.2 防雷接地裝置部分概念

（1）雷電接受裝置：直接或間接接受雷電的金屬桿，如避雷針、避雷網、架空地線以及避雷器等。

（2）引下線：用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的導體。

（3）接地線：網絡設備的接地端子與接地體或零線連接用的不載流的金屬導體。

（4）接地體：埋入土中直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，分為垂直接地體和水平接地體。

（5）接地裝置：接地線和接地體的總稱。

（6）接地網：由垂直和水平接地體組成的具有泄流和均壓作用的網狀接地裝置。

（7）接地電阻：接地體或自然接地體的對地電阻的總和，成為接地裝置的接地電阻，其數值等于接地裝置對地電壓與通過接地體流入地中電流的比值。同時接地電阻也是恒量接地裝置水平的標志。

4 接地電阻測試步驟

測試圖連接如圖1所示。

測試步驟如下。

（1）測試前先要做好準備工作，打印測試報告表，調試電阻測試儀，檢查連接線，備齊所需工器具。

（2）在被測地網對角線長度兩倍距離處，直接打入電阻測試儀的兩根極棒，一根是電流極棒C，另一根是電壓極棒P，要求探針打進大地的深度大于40cm，P極棒的位置分別打在一倍、1.2倍及1.3倍地網對角線的位置測試3次，3次測得的電阻值為R1R2R3，實際接地電阻通過以下公式求得：R=2.16R1-1.9R2+0.73R3。

（3）將儀表固定平放，調節儀表使檢流計歸至刻度為零的位置。

（4）將倍率開關置于最大倍率，逐漸加快搖柄速度，使其達到150r/min，當檢流計指針向某一向偏轉時，旋動刻度盤，使檢流計恢復到“0”點。此時刻度盤上的讀數乘上倍率檔即為被測電阻值。

說明如下。

（1）為確保測量數據準確無誤，在設備運行允許的條件下，測量前應將設備與接地裝置斷開，避免雜散電流對測量數據產生的影響。

（2）應選擇適當的天氣進行接地電阻的測量工作，切忌在雷雨天進行操作，如果是在崎嶇的地帶測量，或者是在斜坡上，兩個極棒之間至地網的長度應取斜坡投影到地面的水平直線距離。

另外，在開啟人孔井蓋之前要觀察周圍環境，在井孔處正確設置警示標志，應使用專業的工具打開人孔井蓋，并使用氣體檢測儀對井中氣體進行成分測試，如有害氣體超標，則先要等待10min再下到井中操作，如若不然容易發生作業人員窒息甚至傷亡。為了更好地保護作業人員的生命安全，操作時要配備監護人員實時監護，避免意外的發生。

5 結語

防雷接地問題看上去貌似簡單實際上卻非常的復雜，做好網絡設備的接地防護是確保系統正常運行的前提，身為一名網絡系統的維護人員，應不斷地在實踐中學習、積累經驗，提高業務水平與自身素質，以更加嫻熟的技能為準能網絡提供最優質的服務。

參考文獻

[1] 張雷霆.通信電源[M].北京：人民郵電出版社，2005.

[2] 周志敏，紀愛華.電子信息系統防雷接地技術[M].北京：人民郵電出版社，2004.