(桂林长海发展有限责任公司 广西桂林 541001)
摘要:现阶段,随着社会的发展,我国的现代化建设的发展也突飞猛进。无线通信设备的出现,实现了通信领域的技术革新。但是雷电问题将不能保证无线通信设备的安全稳定使用,加强无线设备的防雷技术研究,对提升无线通信设备的安全稳定运行提供重要保障。雷电的不正当防范,容易对人的生命财产安全造成严重威胁,也容易对设备的安全稳定使用造成影响。下文中笔者将阐述无线通信设备防雷技术探讨的必要性以及防雷措施研究成果。
关键词:通信电源;电子设备;防雷技术
引言
近年来,电子技术的广泛应用已深入各行各业,电子设备无处不在,电子设备也越来越精密,由于电子设备的耐压和抗干扰水平低,灵敏度高,相应的电子电路也就越来越复杂,造成雷电对电子设备的破坏途径也越来越多,破坏程度也越来越广泛和深入,雷击有可能导致数据信号发生错乱,或直接导致芯片损坏造成设备故障甚至瘫痪,还有就是雷击高压浪涌会加快电子元件的劣化,缩短设备使用寿命,设备安全性降低。所以电子设备的防雷势在必行。
1雷击的方式
目前,按照防雷理论划分可将雷击分为感应雷击和直接雷击两种。感应雷击是指在弱电设备中所发生的雷击事故,它的破坏程度主要有以下几方面:
(1)随着雷电流所形成的电磁场的变化,周围的导体在通过电磁感应时,会产生过压现象,因此感应电压顺着导线进行传导,这样就毁坏了与之相连接的电子设备。
(2)因为雷电所引发的电荷分布不匀,在通过静电感应时,会发生局部过压现象,从而导致电子设备被损害。
(3)电子设备的电位由于受到雷击会变得不均,因而造成高电位的反击,进而损害了电子设备。
直接雷击是最为常见的一种雷击方式,即雷电直接击在物体上,进而引发热效应、电效应,并导致机械力破坏的一种雷击反应。
目前,在如何防护直接雷击的问题上,除了采用在建筑物上安装避雷针和避雷带外,也可以选择将高低压避雷器装置安装在强电系统中等。
2通信电源与电子设备受到雷击的表现
2.1通信电源受到雷击时的具体表现
通信电源受到雷击时造成的破坏主要体现为,第一,由于雷电自带一定的电流,使雷电具有较强的电流能力,当雷电与物体直接产生接触,那么就会瞬间生成较强的电流,并将电流转化成为一定的机械能,对物体有很强的破坏性。如果避雷针或接闪器被雷电击中,就会将较强的瞬间电流逐渐释放在地面之中,使地面的电位升高,某一电流蔓延到地面周围物体内部进而形成跳击,也会造成巨大的破坏。现阶段对于雷电流一般划分为三类,其一类100kA、10/350s;其二类,150kA,10/350s;其三类;200kA,10/350s。针对于第三类,当电流量为200kA时,在电力系统共同承担下,通信电源就能够承受的电流量为100kA,那么就等于雷电流的50%左右,三四条通信电源,每条电源能够承担最大雷电流大致为25%左右也就等于25kA,那么剩下的50%主要由通信网络与地网成本共同承担。根据相关数据显示得出,应该加强重视通信电源防雷系统,进而对通信电源防雷系统的保护与维护,提高防雷技术水。第二方面感应雷的破坏,也可以说二次破坏,根据物理安培定义可以知晓,磁可以生成电,反之电也可以生成磁,二者相互生成、相互融合,当发生雷击以后,地面周围就会生成交变磁场,使周围附近所用含有金属的物体都会生产感应电流,其感应电流威力强,极易引起火灾、爆炸的现象发生,对通信网络的电源系统与电子设备有极强的破坏力,进而造成财产的损失,严重会危及人们的生命安全。
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2.2电子设备受到雷击时的具体表现
当进行雷电交流时,电网的电压会不断升高,可以直接通过电子设备中的链接线路进入到电子设备内部,使电子设备直接遭到损坏,当地面被雷击流进入时,就会使地面生成较强的电磁场,进而使地面周围的金属物自觉产生感应电流,如果正常运作的电子设备遇到感应电流,就会产生过电压,对电子设备产生直接的破坏。
3无线通信设备的具体防雷措施
3.1微电子设备防雷
1)天线防雷在天线铁塔上设置相应的避雷针,借助镀锌扁钢来进行直接性入地,要求镀锌扁钢的规格为40mm×4mm,让雷电流顺着最短的下路介入到接地网内,此时,塔上天线也能受到安全保护,能避免受到雷电的袭击,还可让天线引下线全部实现了多点接地状态。在塔顶和天线连接位置上用馈线进行接地处理,进入到机房之前要与地网进行连接,且连接原则应遵循“就近接地”原则,可在设备和馈线接口位置上加装上一定的避雷设备。在机房与天线铁塔间应装设上钢绞线或金属过桥,以求达到支撑电缆的效果。在电气设备中,钢绞线、过桥会与铁塔进行科学的连通,待到电缆进入到机房的外侧时,要将电缆的外护层、钢绞线与过桥等连接到一起,选择最短的路径来和接地网进行相互连接,以求最大程度上减少雷电压幅值。2)机房防雷为提升通信机房运行的高效性,必须加强对机房的防雷处理,将汇流排设计到机房防雷系统中,选择优质的材料,采取严格的避雷操作工艺,以提升防雷效果。在输电线路上应安装上电源避雷器,在同轴电缆馈线上安装天馈避雷器,严格控制好避雷装置的运行效率,进而提升避雷效果。
3.2使用避雷针设施实现外部防雷
避雷针设施是最主要的也是最常见的无线电通信设备外部防雷手段。根据尖端放电原理,避雷针在尖端处形成的电场能够接受雷云放出的电荷并通过一系列的接地装置将电荷导入到大地中,避免电子设备受到雷电的攻击。避雷针设施能够增强无线电通讯设备的防雷性能,但是起到的作用却不是绝对的。避雷针的使用并不能完全保证无线电通信设备的防雷性能得到加强进而造成的无线电通信设备不受雷电攻击。在采用避雷针设施实现外部防雷,工作人员仍然要采用一定的措施来发挥避雷针的防雷作用效果。
3.3使用雷电的提前防护措施
雷电现象是自然现象,是我们无法避免的,也是无法预防的,因此,在进行无线电通信设备的防雷工作时,工作人员一定要能够充分考虑雷电的产生原因和无线电通信设备的技术特点,采用最科学合理的技术手段来进行提前防雷措施。工作人员在进行无线电通信设备的防雷保护时,一点要充分考虑多方面的因素,使用多种技术手段,来做好防雷工作,避免雷电对无线电通信设备的巨大破坏作用,最终能够发挥无线电通信设备的作用。
3.4电子设备的接地能为所有的过电流提供最畅通的泄流通道
有关分开安装接地体的任何决定,不管在何种情况下,都应考虑跨在接地系统间的电压是否低于危险限值,通常情况下,对于电子设备必须单独设置的接地与防雷、电源接地间的间距来说,很多规范都定为20 m,事实表明,并不是所有时间、所有地区不同接地系统间20 m的距离都是安全的,而且,很多工程是很难做到让电子设备单独设置的接地需要与防雷接地之间能保持20 m的静距离。
通过在不同接地系统间连接地电位均衡器,既可以确保两个接地系统间在发生雷击或发生故障时达到最小的电位差,避免电子设备由于地电位的反击而遭到破坏,也可以将电子设备的干扰降到最小。其中,直流击穿电压、导通压降、电容量等是地电位均衡器的主要性能指标。
结语
总之,电子设备的防雷应采取系统的防雷措施。它主要包含接闪、分流、屏蔽等,等电位连接采用共用接地系统、雷击过电流保护、设备合理布线等。这些在国家防雷标准《建筑物防雷设计规范》中都有明确的规定,只要按其设置的标准进行防雷保护设计和施工,就可以最大程度地保护电子设备,避免或减少雷击对电子设备的危害。
参考文献:
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[2]伍德磊.试析通信电源及其电子设备的防雷技术[J].中国新通信,2017,19(15):29.
[3]李恒.通信电源及其电子设备的防雷技术[J].产业与科技论坛,2014,13(6):88-89.
论文作者:陈文全,梁业贵
论文发表刊物:《科技研究》2019年4期
论文发表时间:2019/6/18
标签:防雷论文; 电子设备论文; 雷电论文; 设备论文; 避雷针论文; 电流论文; 无线电通信论文; 《科技研究》2019年4期论文;