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摘要：近几年，先进通信设备在通信网中的应用规模在不断扩大，传统的通信设施防护体系已无法满足现代通信网络安全的需要，再加上雷电在电源线、信号线等上感应的瞬间过电压会对通信设施造成严重损害，因此，急需建立一种相对稳定、成熟的防护体系实现对电源线到数据通信线路的多级保护，确保通信设施在雷电电压干扰下也能正常工作，这也是当前通信部门需要重点关注的问题之一。基于此，文章首先阐述了不同雷电电压对通信设备造成的影响，并提出了相应的雷电电压防护措施，以保证通信网络中通信设备使用的安全性和可靠性。
关键词：通信设备；防雷；措施
前言：雷电作为一种自然现象，其对经济和人力所造成的危害是不受时代变化影响的，在计算机信息技术不断发展的背景下，集成电路和智能化设施被大规模应用于通信设施中，以更好的满足社会经济发展的需求，但在实际供电过程中，雷击会导致电源线、信号线等产生过电压，进而对各类通信设施的运行产生影响。目前，雷电灾害已成为当前电子时代的公认灾害之一，无法保障通信设施的正常工作，甚至会工作人员的生命财产安全构成威胁。
1雷电对通信设备危害的来源分析
雷电是自然界中一种瞬间放电的自然现象，雷电分为直击雷和感应雷。雷电流能产生直击雷过电压，雷电电磁场会引起感应雷过电压，这些雷电过电压作用在电子通信设备上，可能造成元件击穿、烧毁等情况，雷电对通信设备产生危害的根源是雷电电脉冲。
对通信设备来说，雷电过电压的来源主要分为以下三种：
（1）感应过电压。当雷击通信机房或机房附近区域时，瞬态空间里产生了较高的电磁场，使通信机房内设备周围产生感应过电压，该过电压有可能对附近金属物体放电，也可能进入电气回路中，对通信设备造成危害。
（2）雷电侵入波。雷电侵入波又称线路来波，当雷云之间或雷云对地、建筑物放电时，在附近的金属管线、电源线、用户线上产生感应过电压，该感应过电压会以行波（前进波）的方式串入室内，进入设备，造成电子设备损坏。上文提到的交换机遭雷击故障多是由这种方式引起的，多通过电源线或用户线进入设备。
（3）反击过电压。当雷击通信机房等建筑物或附近区域时，造成附近设备的接地点处的地点位升高，使设备外壳与设备的导电部分间产生过高电压（反击过电压），高电位对附近电气设备或带电导线产生较大电位差，引起反击闪络而损坏设备。
2通信机房防雷系统的构成
机房整体建筑的基本防雷系统在机房建设时就基本存在了。包括外部防雷系统和内部防雷系统，外部防雷系统包括接避雷针、引下线、接地装置。外部防雷系统一般在通信机房施工设计时，按照规范要求即进行了必要的施工安装，其主要作用是防止直击雷。内部防雷系统包括机房的屏蔽、合理布线、安全距离、等电位连接、过电压保护等，对于内部防雷存在多处不满足要求的状况，可以通过对以上各项的不断完善增强通信机房的内部防雷系统，以提高防止雷电感应、防雷电波侵入及防反击等功能，保证通信设备不受雷电侵害。对通信机房而言，外部防雷系统和内部防雷系统应是一个统一整体，才能更好的发挥其防雷作用。
3通信机房的防雷及过电压防护措施
3.1外部防雷
外部防护主要采用避雷针、避雷网、避雷带等和接地线等接地装置进行防护的，其防护原理是：当雷云放电接近地面时，会导致地面上的电场出现异常，这种情况下利用接地装置和避雷针可改变雷电导入电的传输方向，并利用避雷针顶部所产生的特定磁场，进而将电流逐步引导到接地线中，以将雷电流顺利引入大地，进而避免保护物遭受雷击。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了确保通信设施能紧跟通信时代发展的步伐，在防雷过程中能主动对通信设施和建筑物采用防雷手段，同时还需提高避雷针抵御雷击的能力，这就要求避雷针和避雷线能够保护外部所有金属零件的良好联通。另外，为了提高通信设施外部的防雷能力，在安装电涌保护器的过程中，需使用接地线将其接地端与电网连接起来，以保证通信设施的安全、稳定运行。
安装避雷针或接地装置的要求：①避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置，并分别从30°、45°和60°的角度进行考虑，尽量做好对各种雷击的防护工作，扩大通信设施的保护范围；②避雷针应安装在高于天线尖端的位置，且为了避免避雷针对天线的辐射图形效果造成影响，需保证避雷针和天线之间存在合理间隔，以保障通信效果；③避雷地线的直流通路电阻一般为10~50Ω，由于雷电浪涌电流较大，频谱较宽且持续时间段短，需要求尽量保持小的电感量；④接地引入线的长度应控制在30m内，且截面积至少为（40×4）mm；⑤可采用多根接地体，以增大地表层过电压的引出面积，比如在建筑物四周的1~2m间隔上埋设10根钢管，并将其全部焊接起。
3.2内部防雷
（1）电源系统的防雷保护
通信电源是保障通信运行畅通的基础设备。雷电多通过电源线进入通信机房，加强通信电源防雷尤其重要。通信电源采用三级防雷能有效遏制雷电侵入。通信电源的交流配电屏输入端的三根相线及零线，分别对地加装避雷器，为通信电源的一级防雷；在UPS电源处并联防雷器为电源的二级防雷；三级防雷是在通信设备电源进线处串联安装第三级插座式防雷器，为电源的末级防雷。通过对通信电源三级防雷保护的改进，能够有效增强通信电源雷电防护能力，提高通信电源的稳定性。
（2）各种端口的防雷保护
将各种外部线缆引入设备的过电压、过电流阻挡在设备端口之外即为端口防护。通过在通信设备端口安装防雷器，使外部电缆引入设备的过电压，经过防护电路后电压值被限制在后级电路能承受的范围内。外部电缆引入设备的过电流，绝大部分被防护电路短路到大地，仅有极少部分的电流流入到后级电路中，从而起到保护设备的作用。例如在入局通信电缆的总配线架外线侧采用克隆防雷排保护器；对局外引入的PCM电缆2M信号线在DDF架相应端口安装E1信号防雷器；网管系统及计算机网络接口安装信号防雷器；通信电源引入线经过防雷器等。
（3）接地处理
接地系统通过将雷电流引入大地，以起到保护通信设施和建筑物的作用，建筑物的接地系统包括建筑物地网、信号地、防雷地和电源地，一般情况下，若通信设备要求交直流工作地、安全保护地和防雷地是独立存在的话，且相互之间的距离无法满足相关规范要求，则极易导致电位反击事故的出现，因此，针对这种情况下，需采取措施将各接地系统连接在一起，若不允许直接连接的话，可通过地电位进行连接，以保证各类接地点的基准电位是恒定的。另外，为了进一步保证接地系统的正常工作，需组织专业人员定期利用地阻仪对地阻值进行检测，特别要注重雷雨季节前后的检查，以确保地阻值始终保持在规定范围内。
结语：综上所述，做好通信机房的外部防雷及内部防雷措施是保证通信设备免受雷击的基础。这种情况下就要求相关部门及工作人员重视通信设备的雷电电压防护工作，通过采取有效的防护措施来最大程度降低雷电对我国通信设施造成的损失，提高通信设备的安全性和稳定性，确保通信设备始终处于良好的运行状态中，与此同时，运行维护人员还应加强对防雷接地系统的维护、巡视、检查，按规程对接地系统进行定期测试，记录测试结果并进行分析，确保通信设备有效防雷。
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论文作者:杨玥
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/15
标签：过电压论文; 防雷论文; 雷电论文; 通信论文; 通信设备论文; 机房论文; 避雷针论文; 《电力设备》2017年第24期论文;