雷電(diàn)是一种自然现象,國(guó)际電(diàn)工委员会已将雷電(diàn)灾害称為(wèi)“電(diàn)子时代的一大公害”,雷击、感应雷击、電(diàn)源尖波等瞬间过電(diàn)压已成為(wèi)破坏電(diàn)子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备雷击事例中分(fēn)析,专家们认為(wèi):由雷電(diàn)感应和雷電(diàn)波侵入造成的雷電(diàn)電(diàn)磁脉冲( LEMP)是通信设备损坏的主要原因。為(wèi)保证通讯设施的安全,按照電(diàn)信专用(yòng)房屋设计规范,通信大楼一般都安装有(yǒu)避雷针,并且均采取了联合接地的方式。此外因煤矿中某些机電(diàn)事故也会造成工业電(diàn)力的过電(diàn)压和大電(diàn)流对通信系统的侵入,在没有(yǒu)合理(lǐ)可(kě)靠的接地保护时,将会更容易引起设备损坏及对操作人员造成人身伤害。接地系统是通信系统的重要组成部分(fēn),它不仅直接影响通信的质量和整个通信電(diàn)源的正常运行,还起到保护设备安全和工作人员的安全的作用(yòng)。接地是指把電(diàn)气设备或金属部件连接到一个接地系统上,接地系统应具有(yǒu)以下功能(néng):
(1)防止電(diàn)气设备事故时故障電(diàn)路发生危险的接触電(diàn)位和使故障電(diàn)路开路;
(2)保证系统的電(diàn)磁兼容(EMC)的需要,保证通信系统所有(yǒu)功能(néng)不受干扰;
(3)提供以大地作回路的所有(yǒu)信号系统一个低的接地電(diàn)阳;
(4)提高電(diàn)子设备的屏蔽﹔
(5)减低雷击对通信系统的影响,尤其是减低对相对高处的设备雷击影响。
1.通信设备的接地系统
1.1接地系统的功能(néng)
当设备或系统的器件和单元能(néng)在其電(diàn)磁环境中正常运行并不产生辐射而不危及或干扰其它器件.设备或系统,则称其达到電(diàn)磁兼容EMC。现在的设备制造商(shāng)和设计者拥有(yǒu)一系列的技术、产品,标准和建议来控制源于任何器件的電(diàn)磁干扰( EMI )问题。但是,一个系统即使完全由满足EMC标准的部件组成,仍然容易受到源于组成此通信系统的成缆線(xiàn)路和网络连接产生的電(diàn)磁干扰。為(wèi)了使配置的整个通信系统达到EMC,就必须制定“工作图和计划"。这种千扰控制计划包括所采取的这些操作的顺序和精确时间的所有(yǒu)步骤的记录。现代通信系统应用(yòng)的各种技术需要通过接地系统连接,在叮靠通信系统中接地系统起到重要作用(yòng),因此系统设计中低阻抗通路至关重要。
1.2接地 系统的构成
接地系统包括:直流電(diàn)源接地;電(diàn)信设备机壳或机架屏蔽接地;人站通信電(diàn)缆的金属护套或屏蔽接地;明線(xiàn)或電(diàn)缆人站避雷器接地和信号電(diàn)缆空線(xiàn)对的接地等。為(wèi)做好程控交换机的接地,有(yǒu)时需单独做一副符合规范要求的接地极。在煤矿通信系统中各种设备因使用(yòng)环境不同不能(néng)集中管理(lǐ),除矿通讯科(kē)管理(lǐ)主要交换和传输设备,还有(yǒu)其他(tā)众多(duō)设备因专业功能(néng)不同分(fēn)属其他(tā)职能(néng)单位管理(lǐ),但是这些设备的功能(néng)及数据交换都要通过相应的電(diàn)气接口与矿属主要交换和传输设备相联再与整个矿區(qū)通信网联接。因此在煤矿不只是要在本单
位做好符合规范的要求系统接地,同时也要协助兄弟(dì)单位按照相应的技术规范做好接地,使整个煤矿通信系统做到電(diàn)磁兼容EMC。使之能(néng)够可(kě)靠稳定地运行,為(wèi)煤安全生产更好的服務(wù)。
2.通信设施的防雷措施
通常来说,雷击和線(xiàn)路过電(diàn)压的有(yǒu)害效应有(yǒu)以下几种表现形式:直击雷击、感应雷击電(diàn)磁脉冲辐射、雷電(diàn)过電(diàn)压侵人和反击。相应得為(wèi)避免建筑物(wù)及设备遭受雷击的方式大致有(yǒu)四种:①疏导②隔离③等位④中和。根据以上的四种避雷方法,具體(tǐ)到一个通信工程的防雷電(diàn)过電(diàn)压来说,其主要采取以下几种措施。
2.1 外部防护
外部防护主要采用(yòng)接闪装置(避雷针、避雷网、避雷線(xiàn)和避雷带)和接地装置(接地線(xiàn).地极)来加以防护。其保护原理(lǐ)是:当雷雨云放電(diàn)接近地面时,接闪装置更容易吸引雷電(diàn),使主放電(diàn)都集中到它的上.面,再通过接地引下線(xiàn)、接地装置将雷電(diàn)流引入大地.从而使被保护物(wù)免受雷击,这是防直击雷的有(yǒu)效方法。
避雷针是靠自身的多(duō)受雷击而保护周围免受雷击。
(1) 防直击雷的方法。使用(yòng)避雷针是長(cháng)期实践证明的防直击雷的有(yǒu)效方法。然而,被动放電(diàn)式避雷针存在反应速度差,保护的范围小(xiǎo)以及导通城小(xiǎo)等不足。根据现代通信发展的要求,避前针应选择提前放電(diàn)主动式的防雷装置,并且应该从不同角度考虑,以做到对各种雷击的防护,增大保护范围,增加导通量。建筑物(wù)的所有(yǒu)外露金属构件(管道)都应与防雷网(避雷線(xiàn)或避雷带)连接良好。避雷针应当装在高于天線(xiàn)尖端数米,并与天線(xiàn)之间应有(yǒu)一定的间隔,以防止由于避雷针的存在而损坏天線(xiàn)的辐射图形影响通信效果。避雷地線(xiàn)的直流通路的電(diàn)限要求足够低(一般為(wèi)10-500 ),尽量小(xiǎo)的電(diàn)感比。要尽可(kě)能(néng)使用(yòng)3mm以上,相同金属材料的实心导線(xiàn)。為(wèi)增大地表的泄放面积,川采用(yòng)埋设有(yǒu)一定间隔的多(duō)根接地體(tǐ),且相互焊接。
(2)防感应雷击的方法。為(wèi)了消除感应雷击,其常用(yòng)的方法是安装電(diàn)涌保护器( SPD),在安装SPD时应注意以下方面的问题:①SPD的接地端必须与地连接川靠,一般要求接地引線(xiàn)应从天馈線(xiàn)人口处外侧的接地線(xiàn).避雷带或地网引接,且接地電(diàn)阻不得大于50 ,否则会影响到防雷的效果。②安装通信天線(xiàn)时,天線(xiàn)的支撑杆耍与铁塔叮靠连接.连接電(diàn)阻等于零。③对于煤矿通信工程而言,除在天馈系统中安装SPD外,更加要注意供電(diàn)系统的防雷,由于煤矿在高压供電(diàn)中已经做了一级防雷措施,我们常见做法是在主机房的電(diàn)源接入端安装電(diàn)源第二级的防雷器和配電(diàn)房安装避雷装置。同时积极协助叮能(néng)遭受雷击的关联设备管理(lǐ)单位做好防雷工.作,以免遭受不必要的损失。
2.2内部防护
(1)首先是電(diàn)源部分(fēn)的防护,因為(wèi)線(xiàn)路是雷電(diàn)侵人的主要通道之一。对于高压部分(fēn),供電(diàn)部门有(yǒu)专用(yòng)的高8压避雷装置,而对380V低压線(xiàn)路应进行过電(diàn)压保护,按國(guó)家规范要求应分(fēn)為(wèi)3部分(fēn):建议在高压变压器后端到配電(diàn)机房总配電(diàn)盘的電(diàn)缆内芯線(xiàn)两端对地加装避雷器,作為(wèi)一=级保护;在楼宇总配電(diàn)盘至楼层配電(diàn)箱间電(diàn)缆内芯線(xiàn)两端对地加装避雷器,作為(wèi)二级保护;在所有(yǒu)重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装避雷器,作為(wèi)三级保护。其作用(yòng)是用(yòng)分(fēn)流(限流)技术将雷電(diàn)过電(diàn)压(脉冲)能(néng)量分(fēn)流疏导至大地,达到保护的月的。因避雷器的质量.性能(néng)的好坏将直接影响防护的效果,所以应选择合格优良的避雷装置。
(2)第二是信号部分(fēn)的防护,根据通信设备的对雷電(diàn)的敏感度应在所有(yǒu)系统接人的電(diàn)缆内芯線(xiàn)端对地加装避雷器,電(diàn)缆中的空線(xiàn)应接地,并做好屏敞接地。在做敷设接入電(diàn)缆工作时,应考虑外部环境的因素尽量做到合理(lǐ)布線(xiàn)。
(3)最后是接地处理(lǐ),接地系统把雷電(diàn)流引人大地,从而达到保护设备和人身安全的目的。通信网络一般接地系统有(yǒu)建筑物(wù)地网、電(diàn)源地(要求地阻< 10Ω)、逻辑地(也称信号地)和防留地等。為(wèi)保证系统正常工作,每年在雷雨季节前后或春、秋检修时应定期检测接地阳值,若发现有(yǒu)脱焊、松动和锈蚀等,应进行相应的处理(lǐ),特别是在断接卡或接地测试点处,确保接地阻值始终保持在规定的范围内。
陕西伟信防雷科(kē)技有(yǒu)限公司是一家专业从事防雷系统智能(néng)集成的高科(kē)技企业,主要承接陕西、甘肃、宁夏、新(xīn)疆、内蒙古西北五省的防雷工程及检测业務(wù)。公司具有(yǒu)國(guó)家气象局颁发的防雷特种资质以及防雷检测甲级资质,团队师傅也都具备防雷设计与施工双重资质证书,公司自成立以来已先后完成防雷工程千余项,我们的服務(wù)遍布全國(guó)各地,我们的经验来自于各种项目:铁路防雷,油田防雷,通信基站防雷,電(diàn)力变電(diàn)站防雷,炸药库防雷,校园防雷,机场防雷,银行防雷,风力发電(diàn)防雷,光伏发電(diàn)防雷等,在众多(duō)领域均有(yǒu)样板工程。我们已成功解决大量的防雷难题,能(néng)够提供直击雷防护工程、感应雷防护工程、接地防雷工程等一系列防雷解决方案。