無(wú)線信號(hào)通信站的防雷雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀保護(hù)措施

前言：通信站臺(tái)因?yàn)槠涞乩砦恢靡话闾幱诟叱觯依锩娴脑O(shè)備采用高度集成的電子電路，抗雷擊水平很低，對(duì)雷電浪涌比較敏感，各地的站臺(tái)經(jīng)常受到雷擊的危害。本文著重介紹一下無(wú)線信號(hào)通信站的一些防雷要點(diǎn)！

 

一、雷電對(duì)無(wú)線信號(hào)通信站的損害

　　自上世紀(jì)50年代以來(lái)，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,超大規(guī)模集成電路誕生,數(shù)以十萬(wàn)計(jì)的元器件集成在一個(gè)小小的芯片上,從而使微處理器的成本大大降低, 各種電子信息設(shè)備隨之大量涌現(xiàn)。微電子技術(shù)已廣泛滲入各行各業(yè)以及居民的日常生活，它既成了各種儀器設(shè)備的“心臟”，也是雷電主要襲擊的對(duì)象，雷災(zāi)的后果常是牽一發(fā)而動(dòng)全身。由于通信電子設(shè)備的技術(shù)特征是集成度高，器件耐過(guò)壓、過(guò)流的能力弱，對(duì)外部電磁干擾敏感。設(shè)備元器件從電子管發(fā)展到大型集成電路，器件的耐受能量從0.1～10J降至10-8～10-6J，每次雷電（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）釋放的數(shù)百兆焦耳（MJ）能量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了足可影響敏感設(shè)備的毫焦耳（mJ）級(jí)能級(jí)，導(dǎo)致通信電子設(shè)備損壞率驟然升高。因而電子設(shè)備很容易遭到LEMP干擾的侵害，輕者導(dǎo)致性能下降，影響系統(tǒng)正常運(yùn)行；重者可以造成系統(tǒng)癱瘓和人身傷亡事故，損失無(wú)法估量。

　　雷電可以摧毀建筑物，可以造成火災(zāi)和人員傷亡，其強(qiáng)大的電磁脈沖可導(dǎo)致電子設(shè)備損壞。在實(shí)際工作中，以雷擊為代表的電磁脈沖對(duì)通信系統(tǒng)造成的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失已相當(dāng)嚴(yán)重，危害很大。因此，提高人們防雷意識(shí)，加強(qiáng)電子信息設(shè)備和系統(tǒng)的雷電（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）電磁脈沖防護(hù)工作，這是當(dāng)前防雷工作和理論研究的當(dāng)務(wù)之急。
 
二、雷電波對(duì)無(wú)線信號(hào)通信站入侵途徑

　　雷電（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）是自然界中強(qiáng)大脈沖能量的放電過(guò)程，也是zui大的電磁干擾源，它一般通過(guò)輻射、傳導(dǎo)或其復(fù)合方式進(jìn)行傳播。如LEMP可以通過(guò)電力輸電線、信號(hào)線、天線饋線、地下線纜、各種金屬管道等導(dǎo)體傳輸。這些導(dǎo)體在傳輸LEMP時(shí)，可能由于它們自身的天線效應(yīng)而再次構(gòu)成輻射源，或上述導(dǎo)體又有可能會(huì)被LEMP強(qiáng)大的電磁場(chǎng)變化感應(yīng)出過(guò)電壓、過(guò)電流，以雷電（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）波形式侵入通信系統(tǒng)。

　　雷電（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）波侵入無(wú)線信號(hào)通信站的途徑，共有兩類五種方式。
　?。?）雷電擊中無(wú)線信號(hào)通信站所在建筑物引起過(guò)電壓，有兩個(gè)入侵途徑：
　　a──雷電擊中建筑物外部，在接地電阻上引起暫態(tài)電壓降；
　　b──雷電擊中建筑物外部，在建筑物內(nèi)部感應(yīng)出過(guò)電壓。
　?。?）遠(yuǎn)處雷擊引起過(guò)電壓，有三種侵入途徑：
　　a──雷電擊中遠(yuǎn)處電源架空線纜引起過(guò)電壓；
　　b──云層之間的雷電感應(yīng)到電源架空電纜上形成過(guò)電壓；
　　c──雷電擊中遠(yuǎn)處地面，地下通信電纜由于地電位上升或感應(yīng)引起過(guò)電壓。

　　雷電（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）侵入無(wú)線信號(hào)通信站的方式，導(dǎo)致現(xiàn)代防雷技術(shù)是在三維空間進(jìn)行的綜合防雷，其基本措施主要包括接閃、泄流、等電位連接、接地（、屏蔽和隔離等，這種對(duì)LEMP的綜合防護(hù)方法可以概括綜合防雷保護(hù)法。
 

 

三、無(wú)線信號(hào)通信站防雷的基本措施

　　無(wú)線信號(hào)通信站防雷（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）設(shè)計(jì)的基本思想是就是努力實(shí)現(xiàn)等電位，目前主要綜合采用分流、屏蔽、箝位、接地等方法來(lái)近似實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)等電位，的等電位只是一種理想模式。這些措施經(jīng)多年的實(shí)踐證明是行之有效的。

　　要真正解決無(wú)線信號(hào)通信站的防雷問(wèn)題、必須從我國(guó)國(guó)情出發(fā)，修改和完善有關(guān)建筑設(shè)計(jì)規(guī)范，從土建設(shè)計(jì)開始就應(yīng)考慮臺(tái)站直擊雷和LEMP的防護(hù)問(wèn)題。一些基本的防雷措施應(yīng)包括：
　?。?）提高無(wú)線信號(hào)通信站建筑設(shè)計(jì)要求，重要機(jī)房的樓層位置應(yīng)預(yù)先確定，機(jī)房墻壁、走線槽井等采用鋼筋混凝土澆灌或利用鐵板、鐵網(wǎng)構(gòu)建，墻面鋼筋焊接牢靠，并與周圍的柱、梁形成良好的電氣連接焊接。
　?。?）無(wú)線信號(hào)通信站主樓樓頂天面，若無(wú)通信設(shè)施或其它電氣設(shè)備，不架設(shè)避雷針，而用隱埋的避雷網(wǎng)或沿屋頂周邊的避雷帶作為接閃裝置。
　　（3）無(wú)線信號(hào)通信站底層宜構(gòu)建地線均壓環(huán)。進(jìn)站線纜和所連設(shè)備（如電源配電柜和通信電纜總配線架）放在底層或同一樓層，其防雷地線直接接在均壓環(huán)上，以減輕外線大電流進(jìn)站時(shí)，對(duì)地線系統(tǒng)帶來(lái)的影響。
　?。?）預(yù)埋固定機(jī)房設(shè)備的絕緣支撐架，保證通信設(shè)備在安裝時(shí)與建筑鋼筋絕緣。
　?。?）機(jī)房設(shè)備安裝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮設(shè)備的防雷裝置設(shè)置（包括地線設(shè)置、管線屏蔽、接口防雷等），保證設(shè)備開通的同時(shí)，防雷問(wèn)題也得到了處理。
　?。?）無(wú)線信號(hào)通信站內(nèi)所有設(shè)備的金屬外殼都應(yīng)接地，金屬走線架、水管等金屬物也必須接地。站內(nèi)金屬設(shè)施良好的接地不但是用電安全的要求，也是屏蔽雷電感應(yīng)、均衡設(shè)備電位的重要措施。
　?。?）接地匯集線（匯流排）應(yīng)布置在靠近避雷器的地方，以使避雷器（雷電計(jì)數(shù)器校驗(yàn)儀）的接地連接線zui短。各樓層的分匯集線應(yīng)直接與樓底的總匯集線相連。
 
四、無(wú)線信號(hào)通信站的LEMP保護(hù)

　　無(wú)線信號(hào)通信站的雷害包括直接雷危害和感應(yīng)雷電磁脈沖危害兩種。直接雷的危害雖大，但無(wú)線信號(hào)通信站遭受直擊雷擊的概率很小。由于無(wú)線信號(hào)通信站通過(guò)電力電纜和各種通信傳輸電纜與外界相連，無(wú)線信號(hào)通信站各系統(tǒng)要素之間也有極其復(fù)雜的連接網(wǎng)絡(luò)（電源網(wǎng)絡(luò)、信號(hào)網(wǎng)絡(luò)及地線網(wǎng)絡(luò)等），同時(shí)無(wú)線信號(hào)通信站設(shè)備中大量的集成電路通過(guò)金屬導(dǎo)線相連，這些都為感應(yīng)雷的侵入提供了良好的條件，再加上如接口板損壞、內(nèi)部通信口損壞、整流模塊損壞等雷害形式，感應(yīng)雷損害的往往是通信設(shè)備的核心器件，會(huì)直接影響通信的順暢。因此，無(wú)線信號(hào)通信站的防雷重點(diǎn)是對(duì)LEMP的防護(hù)。為了保障通信系統(tǒng)在遭受LEMP作用時(shí)仍能正常運(yùn)行及確保人身安全，必須要采取相應(yīng)有效的防護(hù)措施。

　　作為防雷保護(hù)*道防線的接閃器是指專門用來(lái)接受直接雷擊的金屬物體，包括避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)等。所有接閃器都必須經(jīng)過(guò)接地引下線與接地裝置相連接，其功能是把雷電流傳導(dǎo)泄入大地，讓大地吸收耗消雷電的能量。

　　在LEMP的綜合防護(hù)措施中，zui常用的泄流是指利用放電管或壓敏電阻等電涌保護(hù)器件（SPD）在暫態(tài)抑制過(guò)程中泄放暫態(tài)大電流，并進(jìn)行箝位限壓，從而保護(hù)設(shè)備或系統(tǒng)。電涌保護(hù)器SPD（Surge Protection Device）是指一個(gè)連接在線路和設(shè)備之間，能安全地將線路上的浪涌電流通過(guò)接地系統(tǒng)引入大地，并限制瞬變電壓到設(shè)備允許電平的器件或裝置。它實(shí)質(zhì)上是一種過(guò)電壓限制器，正常時(shí)呈高阻抗，對(duì)設(shè)備工作無(wú)影響；當(dāng)受到雷擊時(shí)，因承受強(qiáng)大雷電流浪涌能量而放電，呈低阻抗?fàn)顟B(tài)，迅速將外來(lái)沖擊過(guò)量能量全部或部分泄放掉，響應(yīng)時(shí)間極快，且瞬間又能恢復(fù)到平時(shí)高阻（振動(dòng)測(cè)量?jī)x器）狀態(tài)。常見的SPD包括放電間隙、氣體放電管、壓敏電阻、暫態(tài)電壓抑制二極管等。

 
五、結(jié)束語(yǔ)

   雷電的危害是多樣性的，可以說(shuō)沒(méi)有任何一種防雷器可以做到全面防雷，隨著現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)步，各種新型電子設(shè)備的應(yīng)用，防雷工作的難度也越來(lái)越大，我們之有根據(jù)國(guó)家發(fā)規(guī)范，不斷的改進(jìn)更新防雷方案。同時(shí)，我們應(yīng)該提高對(duì)防雷的認(rèn)知，積極的研究防雷技術(shù)，平時(shí)加強(qiáng)對(duì)防雷設(shè)備的維護(hù)及檢測(cè)，如果損壞的要及時(shí)更換。相信隨著科技的進(jìn)步，人類終有一天將會(huì)找到*防雷的辦法！