通信電子設備的防雷措施研究

吳成斌

江蘇英仕全通訊科技有限公司 江蘇南京 210000

21世紀是信息化社會發(fā)展的年代，科學技術順應時代的發(fā)展，各種通信電子設備層出不窮，通信設施、技術等得到不短的改進與優(yōu)化。然而隨著電子設備的日益增加，電路設施等必須的電子設備在環(huán)境中的暴露程度不斷加劇，這為雷電的襲擊創(chuàng)造了完好的條件，大大提升了襲擊的概率。若通信電纜和通信機房遭到雷電襲擊，必將會引發(fā)更大的破壞，威脅到整個通信系統(tǒng)的正常運作。

1 雷電對通信電子設備的危害

雷電作為自然的一種放電本能，當通信電子設備遭受到雷電襲擊后，會在通信電子設備中心形成負電云感應，進而使之在地面上積累大量的正電荷，隨之產生電場。當所產生的正電荷密集而達到電場的臨界值時，就會產生階梯狀的雷云放電現(xiàn)象。但到雷電與地面物體之間相隔一段距離時，在強大電磁場的干預下，位于地面的物體將會自動放電，并與外界環(huán)境中的電進行反應，最終使兩個方向的電力銜接形成一條向下的光線，隨之穿越金屬物質，形成強大的電壓沖擊，并繼續(xù)蔓延至物體內部，產生巨大的雷電災害[1]。

2 有效通信電子防雷措施的建立

2.1 設備外部防雷措施的建立

外部防雷設施的防護對于整個通信設備而言至關重要，常見的外部防雷裝置包括避雷針、設備接地放置等。當前，我國主要采用的避雷針的導電性小、防雷反應較差、防護范圍小，難以滿足當前通信企業(yè)的需求。對此，避雷針的選取成為防雷項目的關鍵，根據(jù)時代的需要，可以選取自主放電式的防雷設備，從多個角度進行安裝，實現(xiàn)對通信設備的全方位雷電的防護。此外，對于裸露于建筑物表面的金屬器材、零部件等都要進行良好的防護，以避免產生雷電危害。

避雷針以及接地設備安裝的要求：

①在安裝避雷針中，要結合天線進行考慮，為了更好的防護電線設備，避免產生雷電的協(xié)同效應，將天線安裝與避雷針的外圍，相距1.5個波長，并將避雷針作為天線的塔頂主干，進而對天線做到很好的防護。②由于雷電波幅較寬，且持續(xù)時間相對較短，單位時間電流量較大，因此很容易與地面電通電相連，因此，要安裝大電阻以降低電流通量。③采用不大于30米、截面積大于40mm×4mm的銅排或鍍鋅扁鋼作為接地引入線，而采用同種材料界面不小于3mm的實心導線作為底線，能夠很好的將雷電電流進行釋放。④盡可能的加大地表的雷電泄方面積，在建筑物的體表加大接地體的數(shù)量，并保障每個銅管的銜接。⑤在大規(guī)模的通信工程中，可以選擇性的安裝一些放射性的避雷設備。對于放射性避雷裝置而言，最重要的部位就是放射源，通過放射源釋放大量的α粒子，在α粒子的作用下放射源周圍的空氣釋放出大量的電子，這些電子在雷場的作用下，加劇運行，并與空氣作用產生連鎖反應，形成多級電離，最后產生電子流。將雷電釋放出的直流通電中和繼而將高電場轉化為低電場，并逐漸消除，進而到達防雷的目的。

2.2 感應雷擊的消除方法

在對通信設備和建筑進行防雷設置中，除安裝避雷針外，還要進行感應雷擊的消除，感應雷擊的消除設備包括電涌保護器（SPD），將其安裝于天饋系統(tǒng)中，可以有效的消滅來自感應系統(tǒng)的雷電，在安裝過程中，要注意下列問題：首先是盡可能的將SPD接地端靠近連地電子設備的防雷裝置，設置接地電阻，控制在5Ω以下。其次，在安裝過程中，由于插入耗損而影響到信號的強度，因此，需要保持一定的駐波比，駐波比的范圍控制在1.5以下。最后，在通信天線的安裝中，要保持與鐵塔的距離，竟可能的靠近使之相連，并將連接電阻設置為零。

3 通信內部防雷措施的建立

3.1 屏蔽處理

所謂屏蔽處理就是將雙絞線或四對雙絞線統(tǒng)一放置于一種金屬的中，在金屬的屏蔽趨膚效應中，對其進行發(fā)射進行吸收，能夠有效實現(xiàn)與周圍環(huán)境中的電磁場的分割，同時避免絞線之間發(fā)生串音現(xiàn)象。

3.2 防雷器安裝

防雷器的工作原理就是對低壓系統(tǒng)能夠進行高阻開路，而對于低壓系統(tǒng)能夠進行低阻短路，從而使通信電子元件得到有效保護，能夠滿足通訊所需要的電流、電壓的需求。通常情況下，都會在信號的傳輸電路、電源供電線上安裝一個防雷器，使之并聯(lián)與一起，一旦出現(xiàn)大電流、強電壓等問題而使之產生短路時，可以將瞬時產生的強大電流，通過地網(wǎng)設備釋放于大氣中。

4 建設微電子防雷措施

4.1 天線防雷措施的實施

天線作為重要的信號接收裝置，極易受到雷電的襲擊，因此常將天線與避雷針進行組合設計，安裝。選擇規(guī)格40mm×4mm鍍鋅扁鋼的材料作為接地電線與地面進行相連，并將雷電釋放的強大電流隨著接地線泄方于地網(wǎng)中。通過在天線上安裝避雷針，不僅可以有效的實現(xiàn)對天線的有效防護，同時也使多點接地成為現(xiàn)實。要想實現(xiàn)塔頂與天線的有效銜接，需要通過饋線系統(tǒng)的安裝，使之與機房地線相連。同時，為進一步作好雷電防護工作，可以在饋線的連接處安裝相應的防雷裝置。此外，可以采用鋼質材料作為支撐機房與天線塔頂?shù)脑O備，以實現(xiàn)對電纜的支撐。

4.2 通信機房的防雷措施

通信機房作為通信企業(yè)的核心區(qū)域，承載著重要的通信使命，為保障通信機房的高效正常運轉，可以在機房內外設置相應的防雷設施。機房內外的防雷材料在選取中，要采用優(yōu)質的材料和先進的防雷技巧，以提升整體的防雷能力。同時，在輸電與同軸電纜線路上安裝相應的電流避雷器和天饋避雷器，根據(jù)機房的需求，調整避雷器的運轉速率，使其與機房設備相吻合[2]。

5 結語

信息時代下，人們不僅對通信設備的質量和效率有極高的要求，同時也對通信電子設備的抗自然災害的能力有了極高的需求，因此人們應該加快改善的步伐，實現(xiàn)通信設備的全面防雷工作。