通信信息系統(tǒng)雷電防護(hù)淺見(jiàn)

惠凱

摘 要:本文針對(duì)雷電對(duì)通信信息系統(tǒng)的破壞進(jìn)行了分析,從引發(fā)雷電的可能性入手,提高通信信息系統(tǒng)防雷系數(shù),確保通信信息系統(tǒng)設(shè)備和人員的安全。

關(guān)鍵詞:通信系統(tǒng)雷電防護(hù)工程

中圖分類號(hào):TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)05(b)-0101-01

雷電災(zāi)害是一種嚴(yán)重的自然災(zāi)害,雷擊是天空中產(chǎn)生的閃電對(duì)人或物體的打擊。衛(wèi)星、通信、導(dǎo)航、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、通信指揮系統(tǒng)極易遭到雷電破壞。通信信息系統(tǒng)防雷,是在閃電通道和避雷針泄流通道及其周圍整個(gè)三維空間內(nèi)對(duì)雷電的全面防護(hù)。

從目前通信信息系統(tǒng)遭受雷擊的情況來(lái)看,雷擊原因主要有以下四種:一是直接雷。雷電擊中露天的監(jiān)控?cái)z像機(jī),直接損壞設(shè)備;雷電直接擊中露天線纜,造成線纜熔斷、損壞。二是感應(yīng)雷。感應(yīng)雷又稱為二次雷,是指電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)引發(fā)的雷擊現(xiàn)象。電磁感應(yīng)雷是指在雷擊通道周圍產(chǎn)生強(qiáng)大的瞬間變電磁場(chǎng),處在電磁場(chǎng)中的設(shè)備和線路會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生較大的電動(dòng)勢(shì),導(dǎo)致設(shè)備損毀,一般建筑物上的避雷針只能預(yù)防直擊雷,而強(qiáng)大的電磁場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)雷和脈沖電壓卻能潛入室內(nèi)危及電視、電話及電子儀表等用電設(shè)備。三是雷電入侵波。通信信息系統(tǒng)的電源線、信號(hào)傳輸線或進(jìn)入機(jī)房的其他金屬線纜,在遭受雷擊或被雷電感應(yīng)時(shí),雷電波沿這些金屬導(dǎo)線、導(dǎo)體侵入設(shè)備,產(chǎn)生的高電位差使設(shè)備損壞。四是地電位反擊。直接雷防護(hù)裝置(避雷針)在引導(dǎo)強(qiáng)大的雷電電流流入大地時(shí),會(huì)在它的引下線、接地體以及與他們相連接的金屬導(dǎo)體上產(chǎn)生非常高的瞬間電壓,并在與他們靠得近、沒(méi)與它們連接的金屬物體、設(shè)備、線路、人體之間產(chǎn)生巨大的電位差,這個(gè)電位差引起的電擊就是地電位反擊。這種電擊足以損壞系統(tǒng)設(shè)備,嚴(yán)重時(shí)可能造成人身傷害或火災(zāi)、爆炸事故。

全面的通信信息系統(tǒng)防雷應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持“整體設(shè)計(jì)、綜合治理、系統(tǒng)實(shí)施”的原則,采取“由點(diǎn)到線、由高到低、由室外到室內(nèi)”的方法進(jìn)行科學(xué)防范。

1 做好前端設(shè)備的防雷保護(hù)

通信信息系統(tǒng)前端設(shè)備有室外和室內(nèi)安裝兩種情況,安裝在室內(nèi)的設(shè)備一般不會(huì)遭受直接雷雷擊,而安裝在室外的設(shè)備一般位于相對(duì)開(kāi)闊且地勢(shì)較高的位置,遭受直接雷雷擊的可能性較大,應(yīng)同時(shí)考慮直接雷和感應(yīng)雷防護(hù)問(wèn)題。因此,所有前端設(shè)備應(yīng)置于接閃器(避雷針或其他接閃導(dǎo)體)的有效防護(hù)范圍之內(nèi),應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)加裝接閃系統(tǒng),一般直接將避雷針架設(shè)在攝像機(jī)的支撐桿上,為防止電磁感應(yīng),攝像機(jī)和云臺(tái)的電源線、信號(hào)線、控制線應(yīng)通過(guò)金屬管屏蔽,金屬管應(yīng)可靠接地。為防止雷電波沿傳輸線路入侵前端設(shè)備,在條件允許的情況下,可考慮在每條線路上加裝合適的避雷器。

2 做好傳輸線路的防雷保護(hù)

基層部隊(duì)通信信息系統(tǒng)的傳輸線路主要為視頻信號(hào)線和控制線,其受感應(yīng)雷及雷電侵入波影響最大。電纜的屏蔽性能與電纜外導(dǎo)體或屏蔽體是否接地,以及它的敷設(shè)形式有關(guān),不同的敷設(shè)形式,其屏蔽效果也大不相同,架空電纜比埋地電纜更易受到雷電損壞。實(shí)際施工中,可根據(jù)需求和經(jīng)濟(jì)條件,采用不同的敷設(shè)形式。為此,最安全的布線方式應(yīng)采取全程穿金屬管埋地敷設(shè),同時(shí)金屬管兩端必須可靠接地。在電纜進(jìn)入室內(nèi)和前端設(shè)備之前,必須穿金屬管埋地敷設(shè),在入戶端將電纜金屬外皮、金屬管與防雷接地裝置連接好。

3 做好終端設(shè)備的防雷保護(hù)

終端設(shè)備的防雷應(yīng)采取綜合防護(hù)措施:一是通信信息系統(tǒng)所在的建筑物必須裝有防直擊雷的避雷針、避雷網(wǎng)或避雷帶,且應(yīng)與地網(wǎng)可靠連接。二是進(jìn)入室內(nèi)的各種金屬管線應(yīng)接到共用接地裝置上,并做好等電位處理。同時(shí),在視頻電纜接入、控制線接入之前,均應(yīng)加裝浪涌保護(hù)器,以減少感應(yīng)雷擊的概率。三是電源防雷應(yīng)采用三級(jí)防護(hù),即在建筑物的總配電室的電源進(jìn)線處安裝一級(jí)電源防雷器;在值班室配電箱的電源進(jìn)線處安裝電源防雷箱,設(shè)置第二級(jí)電源防雷保護(hù)器;在重要設(shè)備的電源進(jìn)線處安裝電涌保護(hù)器,設(shè)置第三級(jí)電源防雷保護(hù)。另外,新增加建筑和新增加安裝設(shè)備應(yīng)同時(shí)對(duì)防雷系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和建設(shè),如:重新鋪設(shè)電腦網(wǎng)絡(luò)線、室外天線的移位和加高等等都應(yīng)該重新設(shè)計(jì)和建設(shè)防雷設(shè)施。

4 做好防雷設(shè)施檢查維護(hù)

部分人不太注重,以為安裝了各種防雷裝置,就可萬(wàn)事大吉,長(zhǎng)期不去維護(hù),不去更新。防雷裝置的主要器件氧化鋅壓敏電阻和氣體放電管在長(zhǎng)期使用中存在老化現(xiàn)象,它受雷電高電壓的反復(fù)沖擊會(huì)造成局部損傷乃至損壞,使其限制電壓的能力減弱。此時(shí),這些器件雖然還能工作,但其防御雷電的能力大大減弱。如遇較強(qiáng)的雷擊,則有可能造成雷擊破壞事故。因此,對(duì)防雷裝置和防雷接地要經(jīng)常進(jìn)行檢查、維護(hù),檢查包括外觀檢查和性能測(cè)試。建議不能對(duì)防雷裝置進(jìn)行測(cè)試的單位,在防雷裝置安裝使用三年以后有必要進(jìn)行更新,更新時(shí)間可根據(jù)本地的雷暴發(fā)生多少、防雷裝置的安裝環(huán)境及其受雷電侵襲的強(qiáng)弱等狀況而權(quán)衡考慮。