通信工程中設(shè)備防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)探析

王永江

（廣東省電信規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司，廣州 510000）

通信設(shè)備的抗干擾能力是我國(guó)通信工程發(fā)展水平的直接體現(xiàn)，也是促進(jìn)我國(guó)通信工程發(fā)展的基本要求，因此，對(duì)于新設(shè)備與新技術(shù)的應(yīng)用，應(yīng)從設(shè)計(jì)角度出發(fā)，結(jié)合通信工程的實(shí)際情況，逐步提升設(shè)備防雷接地抗干擾能力，以便滿足通信工程現(xiàn)階段的發(fā)展需要，提升通信工程整體的建設(shè)質(zhì)量與運(yùn)行質(zhì)量。為此，探究通信設(shè)備防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)十分必要。

1 通信工程中設(shè)備防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)原理

在通信工程中，地線處于等點(diǎn)位值得狀態(tài)時(shí)，地線內(nèi)部不存在電壓，內(nèi)部也不會(huì)有電流通過(guò)，但其作為信號(hào)源回流的必經(jīng)之處，在不同的位置上客觀存在不同的阻抗，所以一旦出現(xiàn)接地方式不合理的情況，地線產(chǎn)生的電位差就會(huì)干擾電路的正常工作，從而影響設(shè)備的正常運(yùn)行[1]。因此，通過(guò)探究設(shè)備的防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)，使設(shè)備的抗干擾能力得到優(yōu)化，能夠在通信工程日益復(fù)雜化的發(fā)展中為設(shè)備的運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境與條件，提升通信質(zhì)量。

具體設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須注意的問題是：一，科學(xué)連接信號(hào)源地面與信號(hào)測(cè)量裝置，保障模擬信號(hào)的面積、連接、走向保持一致，從而提升系統(tǒng)整體的抗干擾能力；二，繼電器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等具有噪聲的地線在連接過(guò)程中必須與其它地線分離一段距離；三，為了保障模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)之間互相干擾最小，盡量分開設(shè)置地線，但應(yīng)保障控制點(diǎn)處于相同界面上。

2 通信工程中設(shè)備防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)要求

防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)是保障通信設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，所以在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，需要根據(jù)不同設(shè)備的需求展開不同的設(shè)計(jì)，保障設(shè)計(jì)的合理性、可行性，從而提升整體設(shè)計(jì)質(zhì)量。我國(guó)通信線路工程設(shè)計(jì)規(guī)范中關(guān)于通信工程設(shè)備接地施工設(shè)計(jì)給出了具體的要求：一是，機(jī)架高壓防護(hù)接地裝置與光纜中金屬加強(qiáng)芯及金屬護(hù)套相連，連接線的截面積應(yīng)處于6mm2以上；二是，機(jī)架高壓防護(hù)接地裝置與地相連的連接端子的截面積應(yīng)處于35mm2以上；三是，機(jī)架高壓防護(hù)接地裝置與機(jī)架間絕緣，絕緣電阻≥1000MΩ/500V（直流）；四是，機(jī)架高壓防護(hù)接地裝置與機(jī)架間耐電壓≥3000V（DC）/1min不擊穿、無(wú)飛弧。關(guān)于接地防護(hù)設(shè)計(jì)的具有要求為：需要根據(jù)規(guī)定的實(shí)驗(yàn)方法檢測(cè)高壓防護(hù)接地裝置的耐電壓水平、絕緣電阻參數(shù)等信息，滿足上述通信工程設(shè)備接地施工設(shè)計(jì)提出的要求。

3 通信工程中設(shè)備防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)策略

在目前的通信工程設(shè)備防雷接地抗干擾設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)技術(shù)較多，其中大部分方法都能有效降低阻抗，但是需要注意的是，由于控制策略不同，其會(huì)對(duì)設(shè)備造成不同的負(fù)面影響，因此，設(shè)計(jì)工作中要始終遵守協(xié)同性的原則，在保障設(shè)備的工作狀態(tài)以及質(zhì)量基礎(chǔ)上有效提升其抗干擾能力；針對(duì)防雷設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工程實(shí)施地的氣象條件，年平均雷暴日數(shù)，當(dāng)?shù)氐牡匦蔚刭|(zhì)條件，以及雷擊史進(jìn)行綜合考慮。

在降低抗干擾接地電阻設(shè)計(jì)上。地線阻抗帶來(lái)的電位差無(wú)法預(yù)測(cè)準(zhǔn)確的位置，從而會(huì)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重的影響，因此，通過(guò)對(duì)點(diǎn)接地的方式能夠有效降低阻抗的影響，電阻與電感是導(dǎo)致阻抗產(chǎn)生的主要原因，而且與阻抗之間有著密切的聯(lián)系。經(jīng)過(guò)諸多研究與實(shí)踐，電感作為一種高頻電路是影響電阻的主要代表，其主要受地線長(zhǎng)度的影響，但電感通過(guò)計(jì)算可以總結(jié)出具體規(guī)律，可以通過(guò)計(jì)算導(dǎo)線截面積，將截面積固定在某個(gè)數(shù)值上，調(diào)整片狀導(dǎo)線，可以計(jì)算出最大的電感值，這樣的方式可以對(duì)高頻電路的接地進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)多點(diǎn)式可以有效縮短導(dǎo)線的長(zhǎng)度，并選擇最合適的接地位置，減少對(duì)阻抗帶來(lái)的影響。同時(shí)，在材質(zhì)上也要注意，盡量選擇銅片地線，銅片是目前所有材質(zhì)中降低阻抗效果最好的，但是需要注意的問題是，必須保障多根導(dǎo)線之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x。而在低頻電路的設(shè)計(jì)上，其主要影響電阻效果與電阻大小，也根據(jù)導(dǎo)線截面積的計(jì)算，確定導(dǎo)體的長(zhǎng)度，保障長(zhǎng)度合理，并選擇適宜的材質(zhì)，能夠降低電阻對(duì)阻抗造成的影響。但是對(duì)于交流電來(lái)說(shuō)，由于其受趨膚效應(yīng)的影響，容易出現(xiàn)導(dǎo)體表面電流集中的情況，從而導(dǎo)致導(dǎo)線截面積縮小，電阻提升，所以，要通過(guò)計(jì)算獲得最佳電阻值，根據(jù)電阻值進(jìn)行地線與導(dǎo)線截面積的調(diào)整。

在降低地環(huán)路干擾的設(shè)計(jì)上。在通信工程中通過(guò)將抗干擾接地也能夠發(fā)揮降低地線阻抗的作用，通過(guò)大量的實(shí)踐證明該方法能夠有效提升通信設(shè)備的抗干擾能力，但是由于通過(guò)多點(diǎn)接地的方式產(chǎn)生了地環(huán)路，其處于與電子元件接地電容平面平行的空間，當(dāng)有電流經(jīng)過(guò)電容時(shí)，地線產(chǎn)生電壓，地環(huán)路更易收到電磁感應(yīng)的影響，從而干擾設(shè)備的正常運(yùn)行。面對(duì)這種情況，當(dāng)電磁場(chǎng)處于最大的臨界狀態(tài)時(shí)，電壓就會(huì)突出增加，直接威脅局部電流與設(shè)備的兼容，解決這個(gè)問題主要在于抑制電流以及限制低頻電路的影響，可以通過(guò)利用共模扼流圈等專業(yè)的設(shè)備，抑制或切斷經(jīng)過(guò)電容的電流；利用平衡電路原理抑制低頻電路帶來(lái)的不利影響；同時(shí)，在現(xiàn)階段的應(yīng)用中，還通過(guò)確定接地點(diǎn)數(shù)量、位置，利用信號(hào)源與放大器之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)地面與信號(hào)源之前的隔離，從而能夠弱化地環(huán)路的結(jié)構(gòu)特征，降低電位差等多方面的干擾，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，影響通信設(shè)備防雷接地抗干擾能力的因素具有一定的復(fù)雜性，需要從多個(gè)角度、多個(gè)層面全面分析影響通信設(shè)備運(yùn)行的因素，從而通過(guò)利用科學(xué)的技術(shù)手段在保障設(shè)計(jì)質(zhì)量基礎(chǔ)上，降低阻抗以及地環(huán)路的影響，為通信設(shè)備的運(yùn)行停供穩(wěn)定的環(huán)境，有效提升通信工程運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性。