隨著我國通信網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)進(jìn)程的加快,通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正扮演著愈來愈重要的角色,雷電災(zāi)害對其造成的威脅和危害也愈來愈大,每年都有多起因雷擊造成網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)施損壞,從而導(dǎo)致信息傳輸中斷,信息受損乃至威脅人身安全的事故發(fā)生。為此防雷成為通信臺站的一項(xiàng)重要任務(wù),隨著接地技術(shù)的引入及其實(shí)踐性運(yùn)用從本質(zhì)上來說是一種保護(hù)性措施,在實(shí)際運(yùn)行過程當(dāng)中,接地裝置及其相關(guān)線路能夠?qū)⒗纂娝a(chǎn)生的強(qiáng)大雷擊電流在避雷針裝置的引導(dǎo)下泄入大地,從而達(dá)到保護(hù)建筑物以及建筑物內(nèi)各電力電子設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵目的,認(rèn)真做好系統(tǒng)接地工作在無線通信設(shè)備防雷避雷中具有重要意義。針對通信系統(tǒng)最基礎(chǔ)的接地工作,分析和探討通信防雷工作、減少通信設(shè)備意外故障因素。
一、通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備雷電侵害的幾種途徑及預(yù)防措施
(一)直擊雷侵害
雷電直接擊中設(shè)備所在建筑物或設(shè)備連接線路并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備入地的雷擊過電流稱為直擊雷。直擊雷擊中建筑物,會產(chǎn)生強(qiáng)大的雷電流,如果電壓分布不均會產(chǎn)生局部高電位,對周圍通信設(shè)備形成高電位反擊,擊毀建筑物,損壞設(shè)備,甚至造成人員傷亡。直擊雷經(jīng)過建筑物接閃器避雷帶入地泄放雷電流,導(dǎo)致數(shù)萬伏的地網(wǎng)地電位,通過通信設(shè)備接地線入侵網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成地電位反擊。
對于防直接雷襲擊,我們一般主要采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等傳統(tǒng)避雷裝置,只要設(shè)計(jì)規(guī)范,安裝合理,這些避雷設(shè)施便能對直接雷進(jìn)行有效的防御,這種方法經(jīng)濟(jì)、簡單,但要注意,避雷針應(yīng)當(dāng)裝在高于天線尖端數(shù)米,避雷針與天線之間應(yīng)有一定的間隔,以防止由于避雷針的存在而損壞天線的輻射圖形影響通信效果。一般的做法是避雷針成為天線塔體的主桿,通信天線裝在避雷針外線大約1.5個(gè)波長以外。由于避雷針帶接觸雷擊的強(qiáng)度較大、范圍較廣,首先要確保其具有良好的電流瀉放通道,為了增大地表層的泄放面積,可采用埋設(shè)有一定間隔的多根接地體,且相互焊接。由于無線通信臺站的環(huán)境條件不一,其地網(wǎng)往往難以組成沿房屋四周封閉式的環(huán)形地網(wǎng),所以對地網(wǎng)組成方式給予了靈活考慮,但機(jī)房工作地、保護(hù)地、鐵塔防雷地三者應(yīng)共同地網(wǎng),且要求鐵塔與建筑物連通(含地下、樓頂),有困難時(shí)也要確保樓頂避雷帶與鐵塔地網(wǎng)連通。對于地處市郊、多雷區(qū)(年雷暴日大于20天以上)或建筑物較高而得不到周圍建筑物防雷設(shè)施保護(hù)的臺站,其地網(wǎng)應(yīng)在地下、地面上作多點(diǎn)(兩點(diǎn)以上)焊接連通,特別注意的是,在地網(wǎng)焊接連通時(shí)要與設(shè)備斷開操作,以確保系統(tǒng)安全。
除了做好室外防雷設(shè)施的有效接地外,從防雷工程的系統(tǒng)性和綜合性來考慮,還要注意通信機(jī)房內(nèi)相關(guān)設(shè)施的聯(lián)合接地,即機(jī)房內(nèi)走線架、吊掛鐵架、機(jī)架或機(jī)殼、金屬通風(fēng)管道、金屬門窗等均應(yīng)作保護(hù)接地,保護(hù)接地線一般宜采用截面積不小于35mm2的多股銅導(dǎo)線。接地引入線應(yīng)作防腐、絕緣處理,并不得在暖氣、地溝內(nèi)布放,埋設(shè)時(shí)應(yīng)避開污水管道和水溝,裸露在地面以上部分,應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。
(二)感應(yīng)雷侵害
由雷電電流產(chǎn)生的強(qiáng)大電磁場經(jīng)導(dǎo)體感應(yīng)出的過電壓,過電流所形成的雷擊稱為感應(yīng)雷。雷電流沿建筑物避雷引下線入地時(shí),在引下線周圍產(chǎn)生強(qiáng)磁場,從而在引下線周圍的金屬管上經(jīng)感應(yīng)而產(chǎn)生過電壓,通過通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的電力入侵網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。進(jìn)出建筑物的電源線在大樓外受感應(yīng)雷而加載的雷電壓及過電流沿線路竄入,侵害網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
無論多么完善的避雷針,對感應(yīng)雷擊都無能為力,由于其來自線路的感應(yīng)電流,加之有的系統(tǒng)屏蔽差,以及沒有采取有效的等電位連接措施、綜合布線不合理、接地不規(guī)范造成低電位反擊等,因此需要運(yùn)用完善的綜合防雷手段,在電源和饋線等線路上安裝相關(guān)的避雷器SPD,與合格的避雷針有機(jī)結(jié)合、相互補(bǔ)充,構(gòu)成一套完整的防雷體系。而對任何先進(jìn)、科學(xué)的防雷器件而言,設(shè)備的本身接地和防雷器的接地都尤為重要,一般要求通信機(jī)房地阻不超過10,這也是保證避雷設(shè)備發(fā)揮作用的前提和關(guān)鍵。
1.機(jī)房內(nèi)的設(shè)備首先要做到保護(hù)地、工作地等電位連接,特別是相關(guān)設(shè)備機(jī)箱的外殼必須接地,以最大程度上減少二次感應(yīng)雷擊的危害。
2.通信站傳輸射頻信號的同軸電纜饋線一般都有金屬外護(hù)層,應(yīng)在上廓、下部和經(jīng)走線架進(jìn)機(jī)房入口處就近接地,在入機(jī)房處的接地應(yīng)與地網(wǎng)引出的接地線直接連通,以瀉放線纜在外界感應(yīng)的雷電流。在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器時(shí)要注意以下方面的接地問題。一是避雷器的接地端的接地電阻不得大于50,否則將影響防雷效果;二是安裝通信天線時(shí),天線支撐桿要與鐵塔可靠連接,連接電阻等于零,饋線應(yīng)從鐵塔內(nèi)部垂下,并每隔一段距離用銅絲與鐵塔固定。
3.為有效防范在電源和信號線路上產(chǎn)生感應(yīng)雷擊,所設(shè)置的各種避雷器的接地狀況直接關(guān)系防雷效果。對于配電柜中電源避雷器的接地線,應(yīng)至少保證截面在16mm2以上,而信號線路的避雷器的接地線也要達(dá)到截面在6~2以上,并且到接線排的距離要越短越好,在小于1m范圍內(nèi),這樣一旦受雷擊時(shí),可保證避雷器上強(qiáng)電流在最短時(shí)間內(nèi)瀉放,達(dá)到對電源、信號線路的有效防雷目的。
4.為防感應(yīng)雷擊的二次破壞效應(yīng),我們必須重視接地線的布設(shè),切記不可將避雷器接地線與供電或信號線路混合捆扎,雖然平時(shí)看起來線路相互之間沒有干擾和簡潔美觀,可一旦發(fā)生雷擊,避雷器作用時(shí)強(qiáng)大的瀉放電流將在瞬間再次感應(yīng)同向的鄰近線路,從而造成相聯(lián)設(shè)備受損,這一點(diǎn)我們往往容易忽視,可事實(shí)卻提醒我們在防雷工作中不可半點(diǎn)馬虎,否則后果不堪設(shè)想。
二、提高通信網(wǎng)絡(luò)防雷安全意識
使用安全合格產(chǎn)品安裝的防雷裝置必須是按國家有關(guān)規(guī)定并經(jīng)氣象部門認(rèn)可的防雷產(chǎn)品,禁止使用未貼銷售許可標(biāo)志、不合格或禁用的防雷產(chǎn)品。提高通信網(wǎng)絡(luò)防雷安全意識,目前,絕大部分防雷產(chǎn)品自身辦理了相關(guān)保險(xiǎn)手續(xù),為了避免因防雷產(chǎn)品自身問題,給用戶帶來不必要的損失,在選購計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷產(chǎn)品時(shí),應(yīng)確保產(chǎn)品已辦理了相關(guān)保險(xiǎn)手續(xù)。定期檢測制度安裝了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防雷系統(tǒng),并不代表著網(wǎng)絡(luò)就可以永遠(yuǎn)高枕無憂。定期檢測是防雷系統(tǒng)后期維護(hù)的必要措施,每年至少應(yīng)該在雷雨季節(jié)到來之前,委托當(dāng)?shù)胤览讬z測機(jī)構(gòu)對防雷系統(tǒng)進(jìn)行一次安全檢測,雷雨季節(jié)其間,應(yīng)該加強(qiáng)外觀巡視,經(jīng)常檢查防雷設(shè)備的性能指示標(biāo)志,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換設(shè)備。
近年來我國不斷加強(qiáng)對通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全保護(hù)工作,并組織職能部門對通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行防雷安全定期檢測。只有建立多層次的通信防雷系統(tǒng),才能確保通信設(shè)備系統(tǒng)的安全運(yùn)行,避免重大經(jīng)濟(jì)損失。