王倩 李婷婷 郭瑞

【摘 要】對(duì)于通信機(jī)房和設(shè)備，防雷與接地是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，要多方面的預(yù)防，才能構(gòu)建起完整的防護(hù)體系。由于雷擊現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，對(duì)通信機(jī)房和設(shè)備造成損壞，因此在通信機(jī)房的防雷設(shè)計(jì)中一定要遵守層層防護(hù)、分層防護(hù)、全面考慮的原則。本文主要闡述雷電危害主要形式，防雷系統(tǒng)以及通信機(jī)房防雷接地的方法。

【關(guān)鍵詞】雷電；通信機(jī)房；防雷；接地

一、 雷電的危害形式

雷電是一種強(qiáng)烈的大氣放電現(xiàn)象，自古就是威脅人類生命財(cái)產(chǎn)的自然現(xiàn)象。近些年來(lái)，隨著建筑智能化的迅速發(fā)展，建筑物內(nèi)信息系統(tǒng)的防雷保護(hù)問(wèn)題日益受到關(guān)注并已成為整個(gè)建筑物防雷設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分，對(duì)防雷問(wèn)題也提出了更高、更苛刻的要求。直到今天，接地仍然是應(yīng)用最廣泛的并且無(wú)法替代的電氣安全措施之一。

通信機(jī)房配備著信息系統(tǒng)和各種電子設(shè)備，其過(guò)電壓耐受能力是有限的。當(dāng)雷電侵入波從戶外的電源線、信號(hào)線和各種金屬管道侵入建筑物后，很容易使室內(nèi)的電子設(shè)備損壞或造成永久性損傷，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。雷電對(duì)通信設(shè)備具有很強(qiáng)的破壞性，在破壞形式上主要有直擊雷、雷電感應(yīng)、雷電波侵入和地電壓反擊等，尤以感應(yīng)雷為常見(jiàn)。

（一）直擊雷，指雷云對(duì)大地某點(diǎn)發(fā)生的強(qiáng)烈放電。它可以直接擊中設(shè)備和架空線（如電力線、通信電纜、光纜等）。

（二）感應(yīng)雷，分為靜電感應(yīng)及電磁感應(yīng)。靜電感應(yīng)是當(dāng)帶電雷云（一般帶負(fù)電）出現(xiàn)在設(shè)備上空時(shí)，由于靜電感應(yīng)作用，設(shè)備上束縛了大量的相反電荷。一旦雷云發(fā)生放電，其負(fù)電荷瞬間消失，此時(shí)設(shè)備上大量正電荷以雷電波的形式入地，引起設(shè)備損壞。電磁感應(yīng)是當(dāng)雷電放電時(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)交變電磁場(chǎng)，在這個(gè)場(chǎng)中的設(shè)備會(huì)感應(yīng)出很高的電壓，導(dǎo)致?lián)p壞。對(duì)于建筑物內(nèi)的各種金屬環(huán)路或電子設(shè)備而言，電磁感應(yīng)分量大于靜電感應(yīng)分量。

（三）雷電侵人波也稱為線路來(lái)波。當(dāng)雷云之間或雷云對(duì)地放電時(shí)，在附近的金屬管線上產(chǎn)生感應(yīng)過(guò)電壓（包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)兩個(gè)分量，但對(duì)于長(zhǎng)距離線路而言，靜電感應(yīng)過(guò)電壓分量遠(yuǎn)大于電磁感應(yīng)過(guò)電壓分量）。該感應(yīng)過(guò)電壓也會(huì)以行波的方式竄入室內(nèi)，造成電子設(shè)備的損壞。

（四）地電壓反擊，是指雷擊建筑物或其近區(qū)時(shí)，造成其附近設(shè)備的接地點(diǎn)地電位的升高，使設(shè)備外殼與設(shè)備的導(dǎo)電部分間產(chǎn)生高過(guò)電壓（也稱為反擊過(guò)電壓），而導(dǎo)致設(shè)備的損壞。

二、通信機(jī)房的防雷系統(tǒng)

（一）直擊雷保護(hù)系統(tǒng)。一定高度的金屬導(dǎo)體會(huì)使大氣電場(chǎng)畸變，這樣雷云就容易向該導(dǎo)體放電，且能量越大的雷就越容易被金屬導(dǎo)體吸引。接閃器防雷就是因?yàn)閷⒗纂娨蜃陨矶乐沽吮槐Ｗo(hù)物被雷電擊中。然后通過(guò)引下線將接閃器接閃的雷電流安全地導(dǎo)引入地。引下線一般不得少于兩根，并應(yīng)沿建筑物四周對(duì)稱均勻的布置。

（二）感應(yīng)雷保護(hù)系統(tǒng)。感應(yīng)雷是由遭受雷擊電磁脈沖感應(yīng)或靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的，其形成的幾率很高，且由于通信樓引出的各種纜線較多，加之樓內(nèi)設(shè)備大都采用了高集成度的微電子電路，故感應(yīng)雷對(duì)建通信樓內(nèi)的電氣設(shè)備，尤其是低壓電子設(shè)備威脅巨大，所以說(shuō)通信樓防雷主要是防壓感應(yīng)雷。

（三）建立聯(lián)合接地系統(tǒng)，形成等電位防雷體系。所謂聯(lián)合接地，從功能來(lái)看，即將電子設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地、邏輯接地、屏蔽體接地、防靜電接地以及建筑物防雷接地等共用一組接地系統(tǒng)的接地方式。從建筑物的施工來(lái)看，即將建筑物的基礎(chǔ)鋼筋，梁柱鋼筋，金屬框架，建筑物防雷引下線等連接起來(lái)，形成閉合良好接地的法拉第籠，將通信機(jī)房?jī)?nèi)各部分的交流工作地，安全保護(hù)地，直流工作地，防雷接地與建筑物法拉第籠良好連接，各點(diǎn)形成等電位，消除感應(yīng)過(guò)電壓產(chǎn)生的因素。處在防雷區(qū)的計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)的所有設(shè)備，均應(yīng)做等電位聯(lián)結(jié)。從等電位的角度出發(fā)，地網(wǎng)只是一個(gè)電位基準(zhǔn)點(diǎn)，不是絕對(duì)的零電位點(diǎn)。電位均衡聯(lián)結(jié)，就是使導(dǎo)體良好的導(dǎo)電性聯(lián)結(jié)，使它們達(dá)到電位相等，為雷電提供低阻抗通道，以使它迅速泄流入地。

三、通信機(jī)房的接地措施

（一）接地系統(tǒng)

各種防雷的措施防護(hù)原理都是在雷擊發(fā)生的瞬間內(nèi)迅速響應(yīng)，保證設(shè)備、大地、建筑物及其附屬設(shè)備之間搭接構(gòu)成一等電位體，從而避免過(guò)電壓的損壞。實(shí)現(xiàn)均壓等電位的關(guān)鍵就是整個(gè)機(jī)房的接地系統(tǒng)，所以接地系統(tǒng)在系統(tǒng)防雷中非常重要。

（二）接地系統(tǒng)的組成

（1）接地體，即埋人地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，也就是通常所稱的地網(wǎng)。

（2）接地總匯集線，是建筑物內(nèi)各種接地線匯接的地方，可以理解為建筑物內(nèi)的總接地排。

（3）接地引入線，是建筑物內(nèi)接地總匯集線與接地體之間的連接線。

（4）接地排，是從接地總匯集線上接出到建筑物各層或各房間中的接地裝置，各機(jī)房?jī)?nèi)通信設(shè)備的接地，都接到機(jī)房的接地排上。

（5）直擊雷防雷保護(hù)裝置，一般由安裝在樓頂?shù)谋芾揍槪ɑ虮芾讕?、避雷網(wǎng)）以及雷電流的引下線組成，雷電流引下線可以是多根的，還要將外墻體的建筑鋼筋（或金屬結(jié)構(gòu)）與直擊雷避雷裝置良好的連接在一起。

（三）對(duì)接地系統(tǒng)的要求

（1）接地的阻值應(yīng)盡可能的小。

（2）滿足等電位連接要求，機(jī)房交流工作接地、安全保護(hù)接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地應(yīng)共用一組接地裝置。有無(wú)線發(fā)射的，要求機(jī)房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)、配電變壓器地網(wǎng)等連接成一個(gè)統(tǒng)一的地網(wǎng)。作用是防止通信局站內(nèi)雷擊發(fā)生時(shí)不同的接地體之間產(chǎn)生地電位反擊。地電位反擊很可能導(dǎo)致通信設(shè)備的一些接口引人過(guò)大的雷擊過(guò)電壓和過(guò)電流，即使接口部分有合理設(shè)計(jì)的防雷電路，通信設(shè)備也不能有效防止這種情況下的設(shè)備遭受雷擊損壞。

（3）線路屏蔽必須良好接地。對(duì)傳輸線路采取屏蔽措施，是降低感應(yīng)雷擊破壞的有效方法。機(jī)房?jī)?nèi)綜合布線的金屬護(hù)管的屏蔽接地必須在兩端有效接地，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與設(shè)備最大限度地減少感應(yīng)雷擊侵入的渠道。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，建設(shè)好防雷接地系統(tǒng)對(duì)保障通信機(jī)房和設(shè)備的安全是非常重要的，通信機(jī)房和設(shè)備在通信行業(yè)中具有重要的地位，是保證通信暢通的關(guān)鍵，所以必須加強(qiáng)防雷接地系統(tǒng)的建設(shè)，保證通信設(shè)備的安全運(yùn)行。

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