摘要:雷電是一種自然界中常見的放電現(xiàn)象，在通信領(lǐng)域往往以強大的破壞力給通信設(shè)備帶來直接的威脅。而當前通信設(shè)備構(gòu)成的核心部件是集成電路(IC)。集成電路抗干擾能力比較弱，即使是從線路感應過來的雷電電磁脈沖，也會擊穿集成電路的內(nèi)部元件，造成損壞的部件多數(shù)是中繼板、用戶板、電源板和計費卡等，直接給運營商造成大量的經(jīng)濟損失，同時雷擊導致通信中斷帶來的間接損失，卻是無法彌補的，所以通信機房的防雷保護顯得尤為重要。

關(guān)鍵詞:防雷 通信機房

1 通信機房所在建筑物外部區(qū)域的防雷保護

1.1 通信機房位置的確定 通信機房的位置選擇應結(jié)合周邊環(huán)境，在確保建筑結(jié)構(gòu)安全的前提下避免強電磁場的輻射，如電視發(fā)射塔、電臺發(fā)射塔、高壓電力線等。對于當前較多高層建筑，一般的把機房設(shè)在四層以下一層以上的房間。在潮濕的地區(qū)，首層不宜設(shè)為通信機房。但有時候受到條件限制，無法滿足以上原則，要采取必要的防護措施，如增設(shè)避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等。

在實際應用中，要保證避雷設(shè)施與建筑物或鐵塔之間的絕緣良好，使用獨立的引下線直接與接地網(wǎng)連接，保證避雷系統(tǒng)的相對獨立。

1.2 接地引下線的選擇 接地引下線是釋放雷電電流的主要通道，需符合以下要求:

1.2.1 引下線材料要采用多股阻燃雙塑料層銅纜，其長度要盡可能短。長度在150米范圍內(nèi)的，截面積應大于95平方毫米;長度在150米至250米范圍內(nèi)的，截面積應大于120平方毫米;長度在250米以上的，截面積應大于150平方毫米。對于重點機房或雷區(qū)集中地區(qū)，需增設(shè)引下線(2至4條)，以增大泄電流能力。

1.2.2 引下線外圍要使用PVC塑料管套裝，防止由于風吹日曬等原因造成的老化。

1.2.3 引下線兩端必須使用液壓壓接后再灌錫焊接，嚴禁一條引下線有多個接頭，接頭要用瀝青或熱縮套管進行防水處理，防止銹蝕。

1.3 接地網(wǎng)的實施 接地網(wǎng)是防雷保護的關(guān)鍵部件，其直接與大地相連，將雷電流釋放到大地土壤中，達到減災的目的。

接地網(wǎng)分自然接地網(wǎng)和人工接地網(wǎng)。自然接地網(wǎng)是指建筑物基礎(chǔ)中的鋼筋導體，它們埋地較深，數(shù)量較多，與大地接觸良好，是理想的泄流通道。人工接地網(wǎng)是指人工另行開挖、圍繞建筑物周圍人工敷設(shè)的接地裝置。

根據(jù)當前聯(lián)合接地的理論，須將自然接地網(wǎng)與人工接地網(wǎng)連接形成綜合接地網(wǎng)使用，從而形成等電位，避免復雜的干擾。通常人工接地網(wǎng)由于受到條件的限制，如敷設(shè)面積問題、引下線問題、維護成本問題等，促使人工接地網(wǎng)必須與自然接地網(wǎng)連接。

在同一區(qū)域范圍內(nèi)，在不同的建筑物之間有電源線路、金屬槽道、通信電纜等跨接兩端不同的建筑物內(nèi)的設(shè)備，則要求建筑物之間的接地網(wǎng)必須在地下進行焊接，保證等電位。

2 通信機房所在建筑物內(nèi)部區(qū)域的防雷保護

建筑物內(nèi)部防雷通常面對的是感應雷，即來自建筑物外部強大交變電磁場在引入各類金屬線路(如電力電纜、通信電纜等)上產(chǎn)生的很高的感應電壓。這些很高的感應電壓通過線路進入通信設(shè)備、電源設(shè)備，造成電路或元器件的損壞，甚至導致起火，造成火災。所以通信機房內(nèi)部對感應雷的防護是必要的，通常采用分別部署多級防雷的措施。

2.1 通信機房引入電源的防護 根據(jù)規(guī)定，出、入局閃流電力電纜兩端的芯線應加氧化鋅避雷器，變壓器高低壓相線也應該分別加氧化鋅避雷器。因此，將通信交流電源系統(tǒng)低壓側(cè)電纜進線作為第一級防雷，交流配電作為二級防雷，整流器輸入端作為第三級防雷，整流器的輸出端口作為第四級防雷。

電力變壓器高低壓側(cè)都應安裝防雷器，在高壓側(cè)采用閥型避雷器，而在低壓側(cè)采用壓敏電阻避雷器。

2.2 電力電纜的防護 在電力電纜至交流屏之前約12米的地方，設(shè)置避雷裝置作為第一級保護。每條線間對地分別裝設(shè)一個避雷器，零線至地之間也裝設(shè)一個避雷器。在避雷器匯聚點之前不能有電氣點。

確定布線的方法，目前，通信設(shè)備的傳輸網(wǎng)絡(luò)在室外是采用架空和埋地兩種方法。其中對架空線纜應把電話線或電纜在入房前埋地，埋地長度>2ρ(ρ為接地電阻的電阻率，單位為Ω*m)，實際長度>50m。而埋地一般是采用金屬鎧裝電纜直接埋地，或非金屬屏蔽電纜穿金屬管直接埋地。從避雷角度來講，在有條件的情況下入室電纜應選擇埋地方式。

2.3開關(guān)電源的防護 交流屏只承受雷擊15kA一下的通流量以及1300-1500V殘壓的侵入。這級為二級保護。在整流器的輸入電源端設(shè)置的防雷器成為第三級防雷保護，其通流量小于5kA，相線間只能承受500-600V的殘壓侵入。

有些整流器在輸出濾波電路錢有壓敏電阻或在直流輸出端接有電壓抑制二極管。它們除了做第四級防雷保護外，還可抑制直流輸出端有時會出現(xiàn)的過壓，可對地反擊電位進行吸收，保護整流模塊的安全工作。

實際應用中，通信機房只在高壓側(cè)安裝有高壓避雷器，此時可看做入局的第一級防雷保護;因限于變壓器與低壓屏的電纜距離很近等原因，只在低壓屏安裝避雷器，另外考慮容量大、投資大等因素，甚至只在整流器、UPS或機房交流用電重要設(shè)備的電源引入口處安裝避雷器，此時可看作第二級防雷保護;而第三、四級防雷器通常已為整流器廠家自帶，也稱作C、D級防雷保護。

2.4通信設(shè)備的防護 電源部分的防護，因為雷電、強電主要是通過線路侵入的。對于高壓部分，電力部門有專用的高壓避雷裝置，而現(xiàn)對線的過壓則無法控制。因此，對380V低壓線路應進行過電壓保護。按國家規(guī)范分為三部分:建議在高壓變壓器后端到通信機房總配電室的電纜內(nèi)芯線兩端對地加裝避雷器，作為一級保護;在樓宇總配電室至樓層配電箱之間電纜內(nèi)芯線兩端對地加裝避雷器，作為二級保護;在所有重要、精密設(shè)備及UPS前端對地加裝避雷器，作為三級保護。目的是用分流技術(shù)將雷電過電壓脈沖分流泄入大地，從而達到保護目的。

通信設(shè)備的屏蔽(包括空間和線路屏蔽)除了信號線和電源線外，通信設(shè)備房也應作屏蔽處理，具體作法是把金屬門、窗、天花龍骨和防靜電專用地板接地。

確定分流限壓的措施，在電源方面，應采用三級分流限壓措施，以把雷電電磁脈沖幅值減到最小。因此，第一級設(shè)在主配電房的低壓部分，安裝40kA的電源避雷箱;第二級設(shè)在樓層的電源箱處，安裝20kA的電源避雷箱;第三級設(shè)在通信設(shè)備房的電源開關(guān)處，安裝10kA的電源避雷箱，或在UPS前安裝一級電源避雷箱。在信號方面，也應采用分流限壓的措施。首先在中繼線和用戶線分別安裝性能可靠的通信設(shè)備避雷器，在通信設(shè)備和計費終端之間安裝網(wǎng)絡(luò)避雷器。

接地處理，接地系統(tǒng)把雷電流引入大地，從而達到保護設(shè)備和人身安全的目的。通信設(shè)備要求交直流工作地、安全保護地、防雷地必須獨立時，如果相互之間距離達不到規(guī)范要求，則容易出現(xiàn)點位反擊事故。因此，各接地系統(tǒng)之間的距離達不到規(guī)范要求時應盡可能使它們連接在一起，如實際情況不允許直接連接，可通過地電位連接。如通信機房、光纖到戶局點、移動通信基站的總接地點盡量做到只有一個，從而保證各類接地點的基準電位統(tǒng)一。為確保系統(tǒng)正常工作，每年在雷雨季節(jié)前后或春秋檢修時，應定期用精密地阻儀檢測地阻值，以確保地阻值始終保持在規(guī)定的范圍。

3 結(jié)論

對通信設(shè)備而言，接地與防雷是一個永恒的課題，接地系統(tǒng)的正確與可靠直接關(guān)系到人身和通信設(shè)備的安全。

3.1 通信機房必須按照規(guī)范采用聯(lián)合接地系統(tǒng)。

3.2 單點接地原則。無論聯(lián)合接地系統(tǒng)還是分散接地系統(tǒng)，地下防雷線、保護地線、工作地線等金屬地應該連在一起，并通過總接地線匯集排后，這些地線必須絕緣分開。

3.3 無論是防雷擊通信機房建筑物，還是防雷電精交流電力線侵入通信機房，都必須采用層層防護的原則。

3.4 防雷裝置的基地電阻應符合相關(guān)規(guī)定要求。根據(jù)各通信機房、基站等所處的環(huán)境，應從電纜引入開始安裝多級保護器。

3.5 防雷裝置的抑制過電壓性能與連接引線的長度有很大關(guān)系，因為在雷擊情況下，接地線的阻抗主要取決于接地線的電感，而電感主要取決于接地線的長度。根據(jù)多年的安裝與維護經(jīng)驗，接地線應盡量短而直，嚴禁不必要的彎曲、打圈和迂回。

3.6 為了使保護器達到更佳的防雷效果，除了要求引線盡量粗、短、直外，還應降低引線的電感，如果條件允許，每項進、出保護器的兩根連線應采用絞合或靠近平行的方式，使之流過的電纜方向相反，以降低連接電感。保護器的接地端也采取同樣的辦法，以進一步減少連接電感。

3.7 注意避雷元件是否能正常使用，應在每年雷雨季節(jié)到來之前和過后檢查是否損壞，重點測試它們的動作電壓下的漏電流，如果數(shù)值跟原來產(chǎn)品參數(shù)有一定范圍的變化，就應該將其更換掉。

3.8 正確安裝電源防雷器，減少設(shè)備因雷擊而導致電源損壞的機會，這樣既可免除更換設(shè)備費用，又可保障系統(tǒng)系統(tǒng)不間斷連續(xù)運行。同時減少建筑物因雷擊所引起的電源火警的機會，確保人身及其財產(chǎn)的安全。