通訊機(jī)房綜合防雷設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

1、    通訊機(jī)房綜合防雷設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究    紀(jì)濤摘 要：在自然界，雷電造成的危害是十分巨大的，會(huì)在很大程度上影響人們正常的生產(chǎn)生活。本文首先對(duì)雷電進(jìn)行了介紹，然后根據(jù)通訊機(jī)房實(shí)際提出綜合防雷的方法，詳細(xì)闡述了綜合防雷的內(nèi)容并通過(guò)實(shí)際的應(yīng)用，驗(yàn)證了該方法在防雷減災(zāi)中起到的一定作用。關(guān)鍵詞：雷電；綜合防雷；通訊機(jī)房；應(yīng)用1 雷電的基礎(chǔ)知識(shí)雷電是強(qiáng)對(duì)流所產(chǎn)生的，在強(qiáng)對(duì)流氣候條件下，在云層和地面之間，就會(huì)產(chǎn)生雷電，雷電電流巨大，而且會(huì)導(dǎo)致周邊溫度驟升，此外雷電還會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，因此會(huì)對(duì)自然界以及各種生物造成危害。通常情況下，雷電災(zāi)害有四種形式，分別如下：直擊雷

2、。如果云層帶電，并且與地面上某一個(gè)固定點(diǎn)發(fā)生作用，則會(huì)產(chǎn)生直擊雷。直擊雷會(huì)產(chǎn)生一定的電流，但是電流產(chǎn)生和持續(xù)的時(shí)間較短，而且一般是以脈沖的形式所釋放的，雖然時(shí)間較短，但是電流較大，因此直擊雷的破壞力也比較大，很容易損壞雷電周邊的建筑和通電設(shè)備。感應(yīng)雷。當(dāng)上文所述直擊雷發(fā)生在某一范圍時(shí)，其產(chǎn)生的電流巨大，而且很難再短時(shí)間內(nèi)消失，在這種情況下，雷電附近的電磁脈沖電流就會(huì)與周邊的導(dǎo)電體發(fā)生感應(yīng)，從而產(chǎn)生閃擊，而這種現(xiàn)象即被稱(chēng)為感應(yīng)雷現(xiàn)象。球型雷。這一類(lèi)型的雷電通常發(fā)生在閃電的過(guò)程中，一般是由類(lèi)似火焰的光體所產(chǎn)生的。雷電電磁脈沖。在打雷過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生電磁脈沖，而電磁脈沖能夠干擾閃電中的電流，而且危害性

3、較大，危害范圍較廣。2 機(jī)房綜合防雷設(shè)計(jì)由于裝備機(jī)房?jī)?nèi)通訊設(shè)備、微電子設(shè)備以及其他附屬設(shè)施都需要避免雷電損害，因此造成裝備機(jī)房防雷點(diǎn)多面廣。單單從外部或內(nèi)部一個(gè)方面保護(hù)建筑物和建筑物內(nèi)各電子網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受雷電損害已經(jīng)不現(xiàn)實(shí)了，應(yīng)從整體防雷的角度來(lái)進(jìn)行防雷方案的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)綜合防雷方案時(shí)應(yīng)考慮到外部防護(hù)、內(nèi)部防護(hù)和基礎(chǔ)防護(hù)三個(gè)方面，三個(gè)方面的防護(hù)措施相互協(xié)作，共同實(shí)現(xiàn)防雷的目的，缺一不可。3 機(jī)房綜合防雷內(nèi)容3.1 外部的防雷防止直擊雷損壞設(shè)備與建筑物是外部的防雷關(guān)鍵，外部的防雷系統(tǒng)是由多項(xiàng)傳統(tǒng)的避雷裝置組成的，比如接地地網(wǎng)、避雷針、引下線(xiàn)等，通過(guò)安裝外部防雷系統(tǒng)，一旦遇到直擊雷，該系統(tǒng)就能夠?qū)⑵洚a(chǎn)

4、生的電流導(dǎo)入地下，較好的抵御直擊雷的破壞，最大限度的減少直擊雷帶來(lái)的損失，效果顯著。同時(shí)該方法簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)，且安裝過(guò)程簡(jiǎn)易，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)效益。3.2 天線(xiàn)的防雷將避雷針安裝在天線(xiàn)鐵塔上，同時(shí)經(jīng)過(guò)鍍鋅扁鋼直接接入地下，如此雷電流能夠沿著最短路徑接入接地網(wǎng)，使塔上的天線(xiàn)不受雷電流的影響，正常的發(fā)揮作用。另外，也能夠使天線(xiàn)引下線(xiàn)都多點(diǎn)接地。饋線(xiàn)在天線(xiàn)連接處與塔頂接地，未進(jìn)入機(jī)房前，就近接地地網(wǎng)，等進(jìn)入機(jī)房后，在設(shè)備的連接處進(jìn)行接地，將避雷設(shè)備安裝在設(shè)備與饋線(xiàn)的接口處。過(guò)橋與鋼絞線(xiàn)在電氣上和鐵塔連通，當(dāng)電纜進(jìn)入到機(jī)房的外面一側(cè)的時(shí)候，把鋼絞線(xiàn)、電纜保護(hù)層與過(guò)橋連在一起，并且通過(guò)最短路徑同接地網(wǎng)相連，盡

5、量使得通過(guò)天饋線(xiàn)進(jìn)到機(jī)房的雷電壓幅度降低。3.3 電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)采用網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的電源線(xiàn)防護(hù)，首先要求進(jìn)入系統(tǒng)總配電房的電源進(jìn)線(xiàn)，盡量用金屬鎧裝電纜敷設(shè)，使其電纜鎧裝層的兩端良好接地，若沒(méi)有鎧裝層包裹電纜，應(yīng)將電纜穿鋼管埋地，鋼管兩端接地，要求埋地的長(zhǎng)度必須超過(guò)十五米。除此之外，更多的電力線(xiàn)路也應(yīng)該采用金屬鎧裝電纜進(jìn)行敷設(shè)，比如機(jī)房樓層配電箱、總配電房至各大樓的配電箱等，如此能夠有效減低雷擊事故的發(fā)生率。其次，應(yīng)將電源防雷器安裝在電源線(xiàn)路上，如此能夠起到防護(hù)雷擊的作用。相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)防雷分區(qū)有過(guò)要求，把電源系統(tǒng)分成三級(jí)保護(hù)，全部防雷器都應(yīng)良好接地。依據(jù)機(jī)房實(shí)際情況，當(dāng)供電線(xiàn)路穿越各級(jí)防雷

6、區(qū)時(shí)，應(yīng)科學(xué)合理選擇電源系統(tǒng)防雷方案，既要確保防雷目的的實(shí)現(xiàn)，也要盡量降低投入成本。由于電源系統(tǒng)中機(jī)房ups不間斷電源設(shè)備的作用最為重要，它直接關(guān)系到整個(gè)電源系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)防護(hù)方案時(shí)必須將ups不間斷電源的保護(hù)設(shè)為電源系統(tǒng)保護(hù)的重中之重。在機(jī)房專(zhuān)用配電柜、ups電源做兩級(jí)輸入防雷保護(hù)，具體應(yīng)做到以下方面：一級(jí)保護(hù)：在機(jī)房配電柜前裝三相電源防雷器（單相電源防雷器）。二級(jí)保護(hù)：在ups電源前裝三相電源防雷器（單相電源防雷器）。三級(jí)保護(hù)：將電源防雷插座安裝在重要設(shè)備上。3.4 通訊系統(tǒng)的防雷通常網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)的組成部分包括主服務(wù)器、中心交換機(jī)、各分交換機(jī)、服務(wù)器、路由器、相當(dāng)數(shù)量的終

7、端。利用廣域網(wǎng)路由器位于主機(jī)房?jī)?nèi)的中心交換機(jī)與外界聯(lián)系，同時(shí)利用光纖連接各分交換機(jī)，而分交換機(jī)又利用集線(xiàn)器與各用戶(hù)終端相連。通訊系統(tǒng)防雷涉及由戶(hù)外引至戶(hù)內(nèi)的所有通訊線(xiàn)路，包括視頻線(xiàn)路、微波通信線(xiàn) （天饋線(xiàn)）、專(zhuān)線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)通訊線(xiàn)等。面對(duì)可能會(huì)出現(xiàn)的雷擊風(fēng)險(xiǎn)，我們應(yīng)結(jié)合通訊系統(tǒng)的實(shí)際情況選擇科學(xué)合理的防雷措施，比如若機(jī)房采用光纖傳輸信號(hào)，那么可以不做保護(hù)，將光纖兩端接地即可；若機(jī)房?jī)?nèi)由光端機(jī)，應(yīng)采取有效措施保護(hù)光端機(jī)等。光纖和雙絞線(xiàn)是網(wǎng)絡(luò)傳輸最常用的線(xiàn)路。針對(duì)兩種不同的線(xiàn)路應(yīng)有的放矢的采取不同的有效防護(hù)措施，若采用的是光纖，基本可以不做保護(hù)，將光纖兩端接地即可；若采用的是雙絞線(xiàn)，很容易遇到雷擊風(fēng)險(xiǎn)，

8、為避免造成損失和安全事故，應(yīng)采取必要的防護(hù)措施，此時(shí)應(yīng)將此類(lèi)信號(hào)線(xiàn)敷設(shè)在屏蔽線(xiàn)槽中，并將屏蔽線(xiàn)槽接地，或者穿金屬管敷設(shè)，將金屬管兩端接地。3.5 信號(hào)線(xiàn)上的防雷將信號(hào)防雷器安裝在信號(hào)線(xiàn)路上，能夠有效地避免雷擊事故。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)集成系統(tǒng)，可在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)線(xiàn)進(jìn)入到廣域網(wǎng)路由器之前安裝專(zhuān)用信號(hào)防雷器；將rj45接口的信號(hào)防雷器安裝在系統(tǒng)主干交換機(jī)、主服務(wù)器以及各分交換機(jī)、服務(wù)器的信號(hào)線(xiàn)入口處，要求所有防雷器都良好接地。市場(chǎng)上的信號(hào)防雷器各式各樣，功能不一，在選擇信號(hào)防雷器時(shí)綜合考慮多項(xiàng)因素，結(jié)合自身實(shí)際情況選擇性?xún)r(jià)比最高的防雷器。3.6 防雷器的使用防雷器屬于過(guò)壓保護(hù)電子器件組合，其在高壓時(shí)出現(xiàn)低阻短路狀態(tài)

9、，因此能夠承受數(shù)百安培大電流通行，低壓時(shí)出現(xiàn)高阻開(kāi)路的狀態(tài)。應(yīng)選擇并聯(lián)的方式將防雷器安裝在供電線(xiàn)路或信號(hào)傳輸線(xiàn)路上。其防雷原理是一旦遇到雷擊事件，防雷擊就會(huì)進(jìn)入短路狀態(tài)，將由于雷擊事件產(chǎn)生的高電壓與大電流泄放到大地中去，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備的目的，具有良好的防雷作用。防雷器的安裝注意事項(xiàng)：防雷器的目的是吸收和泄放雷電流，實(shí)現(xiàn)防雷目的，因此要求所有的防雷產(chǎn)品必須接地；把防雷器的接地線(xiàn)與防雷系統(tǒng)接地排可靠連接，盡量縮短接線(xiàn)，禁止超過(guò)一米；在被保護(hù)設(shè)備與信號(hào)通道之間串聯(lián)/并聯(lián)防雷器；信號(hào)防雷器的輸入端（in）與信號(hào)通道相連，輸出端（out）與被保護(hù)設(shè)備相連并緊靠被保護(hù)設(shè)備安裝，禁止接反。4 實(shí)際效果為滿(mǎn)足居民的日常生活需求，某海島山頂上設(shè)有多部移動(dòng)通訊信號(hào)基站及通信機(jī)房。由于所處自然環(huán)境及地理位置，每年雷雨季節(jié)都會(huì)遭到雷擊，造成大量的經(jīng)濟(jì)損失及島上居民的通訊不便。采用綜合防雷的方法對(duì)通信機(jī)房及附近設(shè)施進(jìn)行防雷改造后，近兩年來(lái)未發(fā)生雷擊事故，證明了綜合防雷的思路在防雷工作中有一定的作用。5 結(jié)束語(yǔ)目前的防雷工作應(yīng)該全局考慮，采用系統(tǒng)和全面的保護(hù)措施。