通信機(jī)房弱電設(shè)備雷電感應(yīng)危害分析及防護(hù)措施

摘要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的高速發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，通信設(shè)施的建設(shè)范圍越來越大，雷電是威脅電力設(shè)施、通信設(shè)施的自然現(xiàn)象，其所攜帶的巨大電壓和強(qiáng)大的感應(yīng)電磁場以及金屬導(dǎo)體當(dāng)中所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓會對通信設(shè)施帶來巨大的影響，使通信設(shè)施、通信機(jī)房的電子設(shè)備受到破壞，導(dǎo)致其無法正常運(yùn)行，必須要清晰的了解雷電感應(yīng)的危害，并以此為依據(jù)采取一定的防護(hù)措施，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)通信設(shè)備的正常運(yùn)行，為用戶提供優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。本篇文章首先介紹雷電感應(yīng)的多種形式，再分析雷電感應(yīng)對通信機(jī)房弱點(diǎn)所帶來的危害，最后談一談如何有效進(jìn)行通信機(jī)房弱點(diǎn)設(shè)備避免雷電感應(yīng)危害的防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：通信機(jī)房;弱電設(shè)備;雷電感應(yīng);危害分析;防護(hù)措施

雷電是一種較為常見的自然現(xiàn)象，而通信機(jī)房是通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)信息傳遞通訊的重要設(shè)施，通信機(jī)房中的弱電設(shè)備承載著為用戶進(jìn)行信息傳遞的重要任務(wù)，如果通信機(jī)房弱點(diǎn)設(shè)備受到雷電感應(yīng)的危害則必然會導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生損壞而無法正常運(yùn)行，為人們的生活和工作帶來極大的影響。雷電所具有的強(qiáng)大感應(yīng)電磁場和金屬導(dǎo)體中所產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓是威脅通信機(jī)房弱點(diǎn)設(shè)備的自然現(xiàn)象之一，如何有效避免通信機(jī)房弱點(diǎn)設(shè)備搜到雷電感應(yīng)的侵襲一直是通信企業(yè)、電力工程所重點(diǎn)研究的課題。

一、造成雷電感應(yīng)危害的雷電形式概述

（一）直接的直擊雷

一般情況下，雷電會直接擊中地面或地面建筑物，并經(jīng)由。防雷接地裝置卸放入地下，但如果缺少有效的泄流途徑，雷電所攜帶的電流會以極高的速度、溫度和熱量以及強(qiáng)大的強(qiáng)力沖擊波、電動力等對建筑物和其頂部的電子設(shè)施或其他金屬設(shè)施造成嚴(yán)重的破壞。這種直接襲擊地面或地面建筑物的雷電就稱為直擊雷，直擊人所攜帶的電流和熱量極大，帶有極強(qiáng)的沖擊力。

（二）雷電過電壓

一般通信機(jī)房外會接受許多連接各種通訊設(shè)備的電力線、視頻監(jiān)控線設(shè)備、控制線、通信線的傳導(dǎo)線路。由其所連接的設(shè)施當(dāng)中包含了電源系統(tǒng)和弱電設(shè)備，一旦發(fā)生雷擊，雷電會通過這些架空線路，將這些架空線路作為導(dǎo)體形成電壓和過電流波的形式，并侵入建筑物當(dāng)中的電子設(shè)備、通信設(shè)備和弱電設(shè)備。這一整個(gè)過程就稱為雷電過電壓。如果架空導(dǎo)線線路上空沒有進(jìn)行避雷裝置的設(shè)置，雷電波侵入的可能性極大，其所形成的過電壓和或電流波在進(jìn)入建筑物后會沿著各種內(nèi)部通訊線和電力線路傳導(dǎo)到線路所連接的設(shè)備當(dāng)中，造成雷擊事件[1]。

（三）雷電感應(yīng)

在雷暴云的中會伴有閃電的產(chǎn)生，這時(shí)就會產(chǎn)生靜電感應(yīng)，電磁感應(yīng)和電磁波輻射這三種物理學(xué)現(xiàn)象。而在目前人們所常見到的雷擊過程當(dāng)中，雷電會形成極為強(qiáng)大的雷電流。在空間當(dāng)中就能夠產(chǎn)生雷擊電磁脈沖，并通過一些導(dǎo)電的載體進(jìn)行傳導(dǎo)、反應(yīng)和耦合，通過這些方式在建筑物的內(nèi)部使各個(gè)當(dāng)中會產(chǎn)生不同強(qiáng)度的瞬態(tài)過電壓，而且在電網(wǎng)和數(shù)據(jù)線路當(dāng)中的瞬態(tài)過電壓會對建筑物內(nèi)的其他設(shè)備產(chǎn)生放電的現(xiàn)象。由此就極為容易導(dǎo)致信息系統(tǒng)機(jī)房內(nèi)部屬于弱電設(shè)備的電池組、交換機(jī)、服務(wù)器等重要設(shè)施遭到破壞。在雷電現(xiàn)象當(dāng)中對通信機(jī)房弱電設(shè)備危害極大的也是雷電感應(yīng)，其作用范圍極廣，并且入境途徑較多，始終無法形成有效的防護(hù)。

二、雷電感應(yīng)對通信機(jī)房弱電設(shè)備所帶來的危害分析

（一）雷云與地面金屬產(chǎn)生的靜電感應(yīng)危害

通信機(jī)房當(dāng)中通常是由主機(jī)房基本工作間所共同組成，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和建筑材料的更新，很多機(jī)房都設(shè)置了靜電地板，當(dāng)中的設(shè)備和設(shè)施極為繁多，中的弱電設(shè)備主要包括了主機(jī)、服務(wù)器、供電系統(tǒng)、路由器和交換機(jī)、程控交換機(jī)、接收機(jī)、打印機(jī)、刻錄機(jī)以及一些通信設(shè)備。這些設(shè)備當(dāng)中大多是由半導(dǎo)體集成電路構(gòu)成。這也決定了雷電感應(yīng)常常會被弱電設(shè)備造成極大的破壞性影響，且破壞范圍極大。雷電的靜電感應(yīng)主要是當(dāng)雷云的形成過程當(dāng)中，金屬結(jié)構(gòu)影響與雷云底部相反的異種電荷發(fā)生反應(yīng)，由此產(chǎn)生靜電感應(yīng)電荷，進(jìn)而由金屬結(jié)構(gòu)導(dǎo)體進(jìn)入建筑物內(nèi)部對弱電設(shè)施設(shè)備造成破壞[2]。

（二）雷電通道和金屬導(dǎo)線的電磁感應(yīng)危害

雷電電磁感應(yīng)主要是雷電通道和防雷保護(hù)系統(tǒng)導(dǎo)線上的雷電流通過接地系統(tǒng)的沖擊接地電阻產(chǎn)生電壓降，并在建筑物內(nèi)部的環(huán)路導(dǎo)線上感應(yīng)出浪涌過電壓和電流，雷擊電磁脈沖也會也由于設(shè)備環(huán)路上感應(yīng)出浪涌電壓[3]。

（三）直接雷擊所產(chǎn)生的雷擊電磁脈沖危害

雷擊電磁脈沖是屬于一種電磁干擾源。再產(chǎn)生直擊雷石閃電直接擊中建筑物防雷裝置或附近的導(dǎo)體，并產(chǎn)生電磁輻射干擾。不同電磁沖磁感應(yīng)所具有的強(qiáng)度也不相同，都會對弱電設(shè)備造成破壞。

三、如何有效防止通信機(jī)房弱電設(shè)備雷電感應(yīng)的防護(hù)措施

（一）設(shè)置等電位連接系統(tǒng)

可以選擇在通信機(jī)房的地下進(jìn)行均壓等電位地線帶的設(shè)置。室內(nèi)形成網(wǎng)狀的均壓等電位帶，達(dá)到絕緣的效果。還可以將供電系統(tǒng)或電源系統(tǒng)進(jìn)行接地設(shè)計(jì)。例如弱電設(shè)備當(dāng)中使用金屬外殼的程控交換機(jī)主機(jī)外殼和電池箱金屬外殼使用最短的線路連接到最近的等電位連接帶當(dāng)中，確保屏蔽體的零點(diǎn)位[4]。

（二）設(shè)計(jì)金屬遮蔽體系統(tǒng)

要想有效地防止通信機(jī)房弱電設(shè)備因雷電感應(yīng)而遭到破壞，可以利用屏蔽系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和金屬遮蔽體系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其是通過各種金屬屏蔽體來進(jìn)行。電磁干擾或過電壓能量的阻擋或衰減，尤其對于通信機(jī)房的弱電設(shè)備來講，必須要將過電壓能量和電磁干擾降至最低，才不會對設(shè)備造成破壞。目前所應(yīng)用的主要分為通信機(jī)房建筑物遮蔽和設(shè)備遮蔽以及各種線纜的遮蔽。建筑物遮蔽主要采取的是建筑的鋼筋，金屬架構(gòu)或金屬門窗地板等。將其相互焊接連接成一起形成法拉第籠。并與地網(wǎng)進(jìn)行連接起到衰減和阻擋過電壓能量的效果。也可以選擇使用單獨(dú)隔離設(shè)置進(jìn)行次級屏蔽。將弱電設(shè)備集中在建筑物機(jī)房內(nèi)部的中間位置，并將各種連接的金屬管道或通信線路進(jìn)行埋地設(shè)計(jì)，以起到屏蔽的效果[5]。

（三）優(yōu)化設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)

對進(jìn)行通信機(jī)房弱電設(shè)備的連接布線時(shí)，要充分的考慮實(shí)際的情況，最大程度上避開強(qiáng)磁場位置，確保弱電設(shè)備不會處在強(qiáng)磁場環(huán)境中，避免弱電設(shè)備在強(qiáng)磁場作用下發(fā)生運(yùn)行的失靈情況。尤其要注意不可將弱電設(shè)備安置在墻角或靠墻的位置，所有的設(shè)備電源線和信號傳導(dǎo)線路要做到回路面積的最小化，也不要與墻壁當(dāng)中的防雷系統(tǒng)引下線路分支平行。以防止產(chǎn)生較大的回路感應(yīng)引起電動勢而對弱電設(shè)備造成嚴(yán)重的破壞。在進(jìn)行部弱電設(shè)備的那線纜設(shè)計(jì)時(shí)，要注意將線纜與機(jī)房內(nèi)其他金屬設(shè)備管線和偶像的距離保持，布線不可設(shè)計(jì)過近，防止產(chǎn)生過電壓而威脅弱電設(shè)備[6]。

結(jié)束語：

雷電是自然當(dāng)中對電子設(shè)備危害極大的自然現(xiàn)象，雖然電力行業(yè)和通信行業(yè)不斷進(jìn)行防雷點(diǎn)技術(shù)的研究與開發(fā)，科學(xué)技術(shù)也在持續(xù)進(jìn)步，但在防雷效果和設(shè)備自身防雷設(shè)計(jì)方面仍然無法做到全面和高質(zhì)量得防護(hù)，而且通信機(jī)房弱電設(shè)備防雷技術(shù)與防雷措施極為容易受到運(yùn)行環(huán)境等多種因素的影響，導(dǎo)致防雷效果的降低，相關(guān)技術(shù)人員和管理部門必須要能夠積極的進(jìn)行防雷措施的研究，不斷提高通信機(jī)房弱電設(shè)備的防雷水平，持續(xù)優(yōu)化防雷設(shè)施的性能，從多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行改善與優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部與外部防雷措施的有效銜接，切實(shí)提高防雷的質(zhì)量效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬云海.淺談變電站弱電設(shè)備的防雷電措施[J].科技風(fēng)，2018（15）：174.

[2]劉偉.弱電設(shè)備的安全接地應(yīng)用研究[J].住宅與房地產(chǎn)，2018（11）：180-182.

[3]孫曉軍.探討智能建筑弱電設(shè)備的防雷技術(shù)[J].智能建筑與智慧城市，2018（02）：49-50+57.

[4]郭忻璐.弱電設(shè)備防雷電危害與抗干擾研究[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2017，44（01）：30-31.

作者簡介：張明志（1979-），男，漢族，天津，研究方向：電氣專業(yè)。