通信技术论文通信设施雷电过电压防护措施(2)
③接地引入线长度应不大于30米,其材料应采用热镀锌扁钢或铜排,截面积应不小于40mm×4mm。地线不能用扁平编织线和绞合线,因为这两种线电感较大,不利于泄放雷击电流,且容易被腐蚀。要尽可能使用3毫米以上的实心导线,且最好是相同的金属材料。
④为了增大地表层的过电压的泄放面积,可采用埋设有一定间隔的多根接地体,且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的间隔埋上10根左右的铜管,并把它们焊接起来。
⑤对一些重要的通信工程来说,可以考虑安装放射性避雷装置。放射性避雷装置可以说是目前世界最先进的防雷保护装置之一。放射性避雷装置的关键部分是放射源,它能连续自行发射α粒子,使周围空气电离产生大量电子。在雷电场的作用下这些电子不断加速,对空气产生连锁的多极电离或雪崩电离,形成与电场强度成正比的电子流,这时产生的由放射源指向雷云的电离通导会永不间断地中和及释放空间电荷,把已有的低电场消除掉,把可能形成的高电场降为低电场,从而有效地防止发生雷击,起到显著的消雷作用。这种放射性避雷装置的防护面积较大,其半径大约为260米左右,且安全可靠对人身无伤害。
(2)防感应雷击的方法
除在通信铁塔上安装避雷针或避雷装置的同时,还要注意消除感应雷击,其常用的方法是在天馈系统中安装电涌保护器(SPD)。在天馈系统中安装SPD时应注意以下方面的问题:
一是SPD的接地端必须与地连接可靠,一般要求接地引线应从天馈线入口处外侧的接地线、避雷带或地网引接,且接地电阻不得大于5Ω,不然将会影响到防雷的效果。二是因存在一定的插入损耗,对天线辐射信号的强度会造成一定的影响,并且还要注意驻波比,一般要求天馈系统的驻波比不大于1.5。三是安装通信天线时,天线的支撑杆要与铁塔可靠连接,连接电阻等于零。对重要的通信工程而言,除在天馈系统中安装SPD外,还要注意供电系统的防雷,常见做法是在变压器和配电房安装避雷装置。
2.内部防护
首先是电源部分的防护,因为线路是雷电侵入的主要通道之一。对于高压部分,供电部门有专用的高压避雷装置,而线对线的过压则无法控制。因此,对380V低压线路应进行过电压保护,按国家规范要求应分为3部分:建议在高压变压器后端到通信局(站)配电机房总配电盘的电缆内芯线两端对地加装避雷器,作为一级保护;在楼宇总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端对地加装避雷器,作为二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装避雷器,作为三级保护。目的是用分流(限流)技术将雷电过电压(脉冲)能量分流疏导至大地,从而达到保护的目的。分流(限流)技术中采用的防护器的质量、性能的好坏将直接影响防护的效果,因此应选择合格优良的避雷装置。
第二是信号部分的防护,这需要根据通信设备的对雷电的敏感度来确定。建议在所有信息系统进入楼宇的电缆内芯线端时,应对地加装避雷器,电缆中的空线应接地,并做好屏蔽接地。
最后是接地处理,接地系统把雷电流引入大地,从而达到保护设备和人身安全的目的。一般建筑物的接地系统有建筑物地网(与法拉第网相接)、电源地(要求地阻<10Ω)、逻辑地(也称信号地)和防雷地等。通信设备要求交直流工作地、安全保护地、防雷地必须独立时,如果相互之间距离达不到规范的要求,则容易出现地电位反击事故。因此,各接地系统之间的距离达不到规范要求时,应尽可能使它们连接在一起,如实际情况不允许直接连接,可通过地电位连接,从而保证各类接地点的基准电位是惟一值。为保证系统正常工作,每年在雷雨季节前后或春、秋检修时应定期用精密地阻仪检测地阻值,以确保地阻值始终保持在规定的范围内。
二、结语
总之,防雷接地对通信设备来说是一个永恒的话题,接地系统的正确与否直接关系到通信设备和人身的安全。根据国际、国内相关技术的发展以及国际、国家和信息产业部的有关设计规范,可以明确以下几点。
1.通信局(站)必须按规范建立在联合接地系统、均压等电位分区保护的基础上。
2.无论是通信大楼,还是通信设施,都必须采用层层防护的原则。
3.防雷装置的接地电阻应符合《建筑物防雷接地规范》与通信行业防雷接地标准。根据各通信机房、基站等所处的环境,应从电缆引入开始安装多级保护器。
4.防雷装置的接地线应尽可能短,因为在雷击情况下,接地线的阻抗主要取决于接地线的电感,而电感主要取决于接地线的长度。因此,接地线应尽量粗、短而直,禁止不必要的弯曲、打圈和迂回,才能达到更佳的防雷效果。
5.注意避雷元器件使用是否正常,应在每年雷雨季节到来之前和过后对其进行检查,重点测试它们的动作电压和额定电压下的漏电流,如果测试数值跟原来产品参数存在一定范围的变化,就应该立刻将其更换掉,以免发生不必要的损失。
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