通信機(jī)房防雷接地系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

曹 洲

（國家新聞出版廣電總局二九三臺，鄭州 451162）

1 通信機(jī)房防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則

通信機(jī)房防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則主要包括以下幾方面內(nèi)容，第一，概率防護(hù)原則。由于雷電在放電過程中本身就有一定的概率，加上防雷系統(tǒng)也不能做到100%的防護(hù)效果，因此需要對防雷系統(tǒng)進(jìn)行一定的概率計(jì)算，明確認(rèn)識到防雷系統(tǒng)不能提供100%防護(hù)的事實(shí)。另外，防雷系統(tǒng)的作用是對雷電進(jìn)行防護(hù)，并不能阻止雷電的形成，也不能消除所有雷電產(chǎn)生的電波。同時(shí)，防雷系統(tǒng)的根本目的是防止雷電中的電波對運(yùn)行設(shè)備以及相關(guān)人員造成損害。第二，多級防護(hù)原則。多級防護(hù)性原則主要是針對不同系統(tǒng)指定針對性的防護(hù)計(jì)劃。例如，在對電源系統(tǒng)進(jìn)行防護(hù)的過程中，由于電源電壓的承受水平有限，所以在防護(hù)過程中應(yīng)利用防雷裝置將過電電壓降到電源設(shè)備承受的范圍之內(nèi)。在對信息系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)的過程中，大致可將保護(hù)類型分為粗保護(hù)以及精細(xì)保護(hù)，粗保護(hù)的類型劃分是根據(jù)保護(hù)區(qū)域不同，而精細(xì)保護(hù)則是根據(jù)電子設(shè)備的承受能力進(jìn)行劃分。通常情況下，外層的保護(hù)質(zhì)量要比內(nèi)層的高，但是內(nèi)層保護(hù)的反應(yīng)速度要比外層快。第三，系統(tǒng)防護(hù)原則，系統(tǒng)防護(hù)原則主要是將防護(hù)系統(tǒng)分為兩部分，一部分為外部防雷系統(tǒng)，另一部分為內(nèi)部防雷系統(tǒng)。以上兩個(gè)系統(tǒng)的防雷類型不同，外部防雷系統(tǒng)主要對直接類型的雷電進(jìn)行防護(hù)，而內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要對電波雷、感應(yīng)雷以及反擊雷進(jìn)行防護(hù)。

2 通信機(jī)房防雷接地系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

2.1 通信機(jī)防雷接地系統(tǒng)的組成

通信機(jī)的防雷接系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成，第一，接地體，接地體主要指的是在接地系統(tǒng)建設(shè)的過程中將金屬導(dǎo)體埋在地下，與大地組成進(jìn)行直接接觸，通常情況下將接地體稱為地網(wǎng)。第二，匯集線。匯集線的主要是對所有接地線進(jìn)行匯集管理，將建筑物中的接地線匯集到一個(gè)地方。第三，引入線，引入線主要指的是接地線與接地體中間的連接部分，起著連接導(dǎo)線的作用。第四，接地排，建筑物中各個(gè)部分的接地裝置通過接地排引入到總體的接地系統(tǒng)中。第五，保護(hù)裝置，保護(hù)裝置主要指的避雷裝置，其中主要包括避雷針以及避雷網(wǎng)等裝置。將避雷裝置的中的線阻與建筑外墻中的金屬相互連接，最終形成一個(gè)完整的避雷系統(tǒng)。

2.2 電源防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在對電源防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，可以根據(jù)電源系統(tǒng)中的電流類型將防雷接地系統(tǒng)分為以下兩種，第一種為低壓交流配電的雷電保護(hù)，第二種為直流配電的雷電保護(hù)。在對低壓交流配電進(jìn)行保護(hù)的過程中，應(yīng)在電源入口處安裝一個(gè)防雷器，并將防雷器的通電電流設(shè)置在20千安以上。同時(shí)，電源的接地體應(yīng)與設(shè)備的接地體相同，保證電源的防雷效果。在此過程中應(yīng)用的供電方式為保護(hù)線與中性線分離供電，這種供電方式主要分為以下三種類型，第一種，采用三相五線的方式向電源進(jìn)行供電。第二種，將高壓電轉(zhuǎn)換為低壓電，并通過變壓器將電流運(yùn)輸?shù)降鼐W(wǎng)中去。第三種，將壓力線放置在建筑物周圍，并利用變壓器將高壓電轉(zhuǎn)化為低壓電，通過地網(wǎng)傳輸?shù)酵ㄐ艡C(jī)房中。

在對直流配電進(jìn)行保護(hù)的過程中，直流電源的正極電壓應(yīng)為48伏，同時(shí)將正極與電源的輸出口相互連接，直流電源的接地系統(tǒng)以及保護(hù)接地裝置應(yīng)與通信設(shè)備共用一組。

2.3 通信設(shè)備防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

此過程主要可分為端口防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及設(shè)備防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)兩方面內(nèi)容。在進(jìn)行端口防雷設(shè)計(jì)的過程中，主要目的是保證端口內(nèi)的電壓在安全范圍之內(nèi)。例如，將外部電纜引入設(shè)備的過程中，由于外部電纜內(nèi)的電壓過高，為了避免出現(xiàn)意外情況，則可以利用防護(hù)電路將外部電纜中的電壓降低，使其在電路能夠承受的范圍之內(nèi)。另外，外部電纜在過電時(shí)，大多數(shù)的電流都經(jīng)過保護(hù)專裝置進(jìn)入大地，只有小部分的電力進(jìn)到設(shè)備內(nèi)部，該部分的電流能夠?qū)υO(shè)備起到一定的保護(hù)作用。在此過程中要注意的是，接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接決定著設(shè)備防雷能力的強(qiáng)弱，因此在進(jìn)行接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)盡量降低電流之間的電位差，進(jìn)而提高接地系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。由此可以看出，在進(jìn)行端口防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過程中，不僅要對端口電路進(jìn)行設(shè)計(jì)，還要對其中的接地系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。例如，利用單點(diǎn)短接的方法將通信設(shè)備中的直流導(dǎo)體以及保護(hù)系統(tǒng)相互連接，這種設(shè)計(jì)方案能夠有效提高直流端口的防雷效果。

2.4 纜線布放防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

該種類型的接地系統(tǒng)主要對雷電侵入波進(jìn)行防護(hù)，其根本目的是降低雷電中含有的能量。具體的實(shí)施過程如下，在安裝電纜線時(shí)，應(yīng)將所有的電纜線以埋地 的方式進(jìn)行安裝，電纜線的外部要安裝一層金屬保護(hù)層。如果一定要安裝明線電纜線，則需要在距離室內(nèi)入口20米更換設(shè)置模式，通常情況下埋線的深度為0.6-0.8米。另外，電纜線外端的金屬保護(hù)裝置應(yīng)該與接地裝置相互連接，進(jìn)而提高防雷接地系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

此外，纜線還能夠?qū)Ω袘?yīng)雷進(jìn)行有效防護(hù)，主要的防護(hù)方法包括以下幾點(diǎn)，第一，防雷接地系統(tǒng)中的通信線在設(shè)計(jì)安裝過程中要盡可能與帶電導(dǎo)體保持距離，尤其是在引線附近。在室外放置電纜線時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)離附近的信號鐵塔或者是較高的建筑物，避免在雷電天氣受到雷電攻擊。第二，在安裝室內(nèi)電纜線的過程中，應(yīng)將盡量縮短電纜線之間的距離，這種安裝方式能夠有效避免電纜線之間形成感應(yīng)回路。第三，如果通信機(jī)房的建設(shè)地點(diǎn)在雷電的多發(fā)區(qū)或者周圍具有較強(qiáng)的磁場干擾，則建筑內(nèi)的防雷接地措施應(yīng)安裝氣壓的防雷措施以及防干擾措施，除此之外，對通信機(jī)房中的布線進(jìn)行屏蔽也能夠?qū)Ω袘?yīng)雷進(jìn)行有效防護(hù)。第五，在通信機(jī)房中不能架空電纜線。如果相鄰兩個(gè)建筑之間需要進(jìn)行電纜線連接，則必須以埋地走線的方式進(jìn)行，保證最終的防雷效果。

對其他類型電纜線的防護(hù)措施主要包括以下幾種，對交流電纜進(jìn)行防護(hù)的過程中主要采用金屬管屏蔽以及金屬管接地的方式進(jìn)行，其中電纜線埋在地下的長度應(yīng)在50厘米以上。在對信號電纜進(jìn)行保護(hù)的過程中，對信號電纜線安裝金屬套管并將其埋在地下。如果不能將其埋在地下，則可以對其進(jìn)行保護(hù)接地。以上幾種方式都能夠?qū)﹄娎|線進(jìn)行有效的防雷保護(hù)。

3 結(jié)束語

隨著人們對通機(jī)房防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重視程度逐漸提高，如何提高防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過對防雷接地系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，對其進(jìn)行研究，能夠有效提高通信機(jī)房的防雷效果，同時(shí)還能夠提高接地防雷系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。由此可以看出，對防雷接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析，能夠?yàn)榻窈笸ㄐ艡C(jī)房防雷接地系統(tǒng)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

[1] 戚捷.通信機(jī)房設(shè)備與接地系統(tǒng)研究[D].中國海洋大學(xué)，2016..