吳成斌
江蘇英仕全通訊科技有限公司 江蘇南京 210000
21世紀是信息化社會發(fā)展的年代,科學技術(shù)順應(yīng)時代的發(fā)展,各種通信電子設(shè)備層出不窮,通信設(shè)施、技術(shù)等得到不短的改進與優(yōu)化。然而隨著電子設(shè)備的日益增加,電路設(shè)施等必須的電子設(shè)備在環(huán)境中的暴露程度不斷加劇,這為雷電的襲擊創(chuàng)造了完好的條件,大大提升了襲擊的概率。若通信電纜和通信機房遭到雷電襲擊,必將會引發(fā)更大的破壞,威脅到整個通信系統(tǒng)的正常運作。
雷電作為自然的一種放電本能,當通信電子設(shè)備遭受到雷電襲擊后,會在通信電子設(shè)備中心形成負電云感應(yīng),進而使之在地面上積累大量的正電荷,隨之產(chǎn)生電場。當所產(chǎn)生的正電荷密集而達到電場的臨界值時,就會產(chǎn)生階梯狀的雷云放電現(xiàn)象。但到雷電與地面物體之間相隔一段距離時,在強大電磁場的干預下,位于地面的物體將會自動放電,并與外界環(huán)境中的電進行反應(yīng),最終使兩個方向的電力銜接形成一條向下的光線,隨之穿越金屬物質(zhì),形成強大的電壓沖擊,并繼續(xù)蔓延至物體內(nèi)部,產(chǎn)生巨大的雷電災害[1]。
外部防雷設(shè)施的防護對于整個通信設(shè)備而言至關(guān)重要,常見的外部防雷裝置包括避雷針、設(shè)備接地放置等。當前,我國主要采用的避雷針的導電性小、防雷反應(yīng)較差、防護范圍小,難以滿足當前通信企業(yè)的需求。對此,避雷針的選取成為防雷項目的關(guān)鍵,根據(jù)時代的需要,可以選取自主放電式的防雷設(shè)備,從多個角度進行安裝,實現(xiàn)對通信設(shè)備的全方位雷電的防護。此外,對于裸露于建筑物表面的金屬器材、零部件等都要進行良好的防護,以避免產(chǎn)生雷電危害。
避雷針以及接地設(shè)備安裝的要求:
①在安裝避雷針中,要結(jié)合天線進行考慮,為了更好的防護電線設(shè)備,避免產(chǎn)生雷電的協(xié)同效應(yīng),將天線安裝與避雷針的外圍,相距1.5個波長,并將避雷針作為天線的塔頂主干,進而對天線做到很好的防護。②由于雷電波幅較寬,且持續(xù)時間相對較短,單位時間電流量較大,因此很容易與地面電通電相連,因此,要安裝大電阻以降低電流通量。③采用不大于30米、截面積大于40mm×4mm的銅排或鍍鋅扁鋼作為接地引入線,而采用同種材料界面不小于3mm的實心導線作為底線,能夠很好的將雷電電流進行釋放。④盡可能的加大地表的雷電泄方面積,在建筑物的體表加大接地體的數(shù)量,并保障每個銅管的銜接。⑤在大規(guī)模的通信工程中,可以選擇性的安裝一些放射性的避雷設(shè)備。對于放射性避雷裝置而言,最重要的部位就是放射源,通過放射源釋放大量的α粒子,在α粒子的作用下放射源周圍的空氣釋放出大量的電子,這些電子在雷場的作用下,加劇運行,并與空氣作用產(chǎn)生連鎖反應(yīng),形成多級電離,最后產(chǎn)生電子流。將雷電釋放出的直流通電中和繼而將高電場轉(zhuǎn)化為低電場,并逐漸消除,進而到達防雷的目的。
在對通信設(shè)備和建筑進行防雷設(shè)置中,除安裝避雷針外,還要進行感應(yīng)雷擊的消除,感應(yīng)雷擊的消除設(shè)備包括電涌保護器(SPD),將其安裝于天饋系統(tǒng)中,可以有效的消滅來自感應(yīng)系統(tǒng)的雷電,在安裝過程中,要注意下列問題:首先是盡可能的將SPD接地端靠近連地電子設(shè)備的防雷裝置,設(shè)置接地電阻,控制在5Ω以下。其次,在安裝過程中,由于插入耗損而影響到信號的強度,因此,需要保持一定的駐波比,駐波比的范圍控制在1.5以下。最后,在通信天線的安裝中,要保持與鐵塔的距離,竟可能的靠近使之相連,并將連接電阻設(shè)置為零。
所謂屏蔽處理就是將雙絞線或四對雙絞線統(tǒng)一放置于一種金屬的中,在金屬的屏蔽趨膚效應(yīng)中,對其進行發(fā)射進行吸收,能夠有效實現(xiàn)與周圍環(huán)境中的電磁場的分割,同時避免絞線之間發(fā)生串音現(xiàn)象。
防雷器的工作原理就是對低壓系統(tǒng)能夠進行高阻開路,而對于低壓系統(tǒng)能夠進行低阻短路,從而使通信電子元件得到有效保護,能夠滿足通訊所需要的電流、電壓的需求。通常情況下,都會在信號的傳輸電路、電源供電線上安裝一個防雷器,使之并聯(lián)與一起,一旦出現(xiàn)大電流、強電壓等問題而使之產(chǎn)生短路時,可以將瞬時產(chǎn)生的強大電流,通過地網(wǎng)設(shè)備釋放于大氣中。
天線作為重要的信號接收裝置,極易受到雷電的襲擊,因此常將天線與避雷針進行組合設(shè)計,安裝。選擇規(guī)格40mm×4mm鍍鋅扁鋼的材料作為接地電線與地面進行相連,并將雷電釋放的強大電流隨著接地線泄方于地網(wǎng)中。通過在天線上安裝避雷針,不僅可以有效的實現(xiàn)對天線的有效防護,同時也使多點接地成為現(xiàn)實。要想實現(xiàn)塔頂與天線的有效銜接,需要通過饋線系統(tǒng)的安裝,使之與機房地線相連。同時,為進一步作好雷電防護工作,可以在饋線的連接處安裝相應(yīng)的防雷裝置。此外,可以采用鋼質(zhì)材料作為支撐機房與天線塔頂?shù)脑O(shè)備,以實現(xiàn)對電纜的支撐。
通信機房作為通信企業(yè)的核心區(qū)域,承載著重要的通信使命,為保障通信機房的高效正常運轉(zhuǎn),可以在機房內(nèi)外設(shè)置相應(yīng)的防雷設(shè)施。機房內(nèi)外的防雷材料在選取中,要采用優(yōu)質(zhì)的材料和先進的防雷技巧,以提升整體的防雷能力。同時,在輸電與同軸電纜線路上安裝相應(yīng)的電流避雷器和天饋避雷器,根據(jù)機房的需求,調(diào)整避雷器的運轉(zhuǎn)速率,使其與機房設(shè)備相吻合[2]。
信息時代下,人們不僅對通信設(shè)備的質(zhì)量和效率有極高的要求,同時也對通信電子設(shè)備的抗自然災害的能力有了極高的需求,因此人們應(yīng)該加快改善的步伐,實現(xiàn)通信設(shè)備的全面防雷工作。