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淺論無線通信防雷接地工作
[論文關(guān)鍵詞]無線通信 防雷接地 方法
[論文摘要]雷雨頻繁季節(jié)，防雷成為無線通信臺站的一項(xiàng)重要任務(wù)，認(rèn)真做好系統(tǒng)接地工作在無線通信設(shè)備防雷避雷中具有重要意義。針對無線通信系統(tǒng)最基礎(chǔ)的接地工作，分析和探討通信防雷工作、減少通信機(jī)意外故障因素。
隨著無線通信系統(tǒng)的自動化裝備越來越先進(jìn)，設(shè)備電路的精密集成度日益提高。感應(yīng)雷電及雷電電磁脈沖的入侵很容易損壞相應(yīng)的電子、電氣設(shè)施，加之無線通信設(shè)備自有的室外天線和電纜饋線等的裸露，感應(yīng)雷擊的危害明顯增加，僅靠避雷針已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足無線通信臺站設(shè)備的防雷實(shí)際需求，因此，對系統(tǒng)工作地和保護(hù)地的要求更加嚴(yán)格，必須從細(xì)節(jié)抓起、從源頭治理、全方位著手，在抓好系統(tǒng)接地工作的基礎(chǔ)上，對臺站設(shè)備實(shí)施綜合防雷工程。要對設(shè)備防雷要認(rèn)真規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工，設(shè)備接地工作必須嚴(yán)格要求、高度重視，務(wù)必做到系統(tǒng)接地關(guān)即：連線堅(jiān)固、地網(wǎng)可靠、泄流暢通，總的來說，在一個工作區(qū)域內(nèi)，盡量將鄰近的機(jī)房、鐵塔、天線、變壓器、配電柜、通信電纜統(tǒng)籌考慮，按均壓、等電位的原理把工作地、保護(hù)地和防雷地組成一個聯(lián)合接地網(wǎng)，臺站內(nèi)各類接地線應(yīng)從接地匯集線或接地網(wǎng)上分別引入，擴(kuò)大地網(wǎng)范圍，增強(qiáng)整體防雷能力。
一、無線通信防直接雷的接地工作
對于防直接雷襲擊，我們一般主要采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等傳統(tǒng)避雷裝置，只要設(shè)計(jì)規(guī)范，安裝合理，這些避雷設(shè)施便能對直接雷進(jìn)行有效的防御，這種方法經(jīng)濟(jì)、簡單，但要注意，避雷針應(yīng)當(dāng)裝在高于天線尖端數(shù)米，避雷針與天線之間應(yīng)有一定的間隔，以防止由于避雷針的存在而損壞天線的輻射圖形影響通信效果。一般的做法是避雷針成為天線塔體的主桿，通信天線裝在避雷針外線大約1.5個波長以外。由于避雷針帶接觸雷擊的強(qiáng)度較大、范圍較廣，首先要確保其具有良好的電流瀉放通道，主要接地標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)做到：
1、避雷地線的直流通路的電阻要求足夠低，一般為10—500，小于50最佳，由于雷電浪涌電流較大，頻譜較寬且持續(xù)時間短，因此要求必須有盡量小的電感量。
2、地線不能用扁平編織線或絞合線，因?yàn)檫@種線電感較大，不利于泄放雷擊電流，且容易被腐蝕。要盡可能使用3mm以上的實(shí)心導(dǎo)線，且最好是相同的金屬材料。
3、為了增大地表層的泄放面積，可采用埋設(shè)有一定間隔的多根接地體，且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的間隔埋上10根左右的銅管，并把它們焊接起來。
接地體宜采用熱鍍鋅鋼材，其規(guī)格要求如下：
鋼管φ50mm壁厚不應(yīng)小于3.5mm。角鋼不應(yīng)小于50mm×500mm×5mm。扁鋼不應(yīng)小于40mm×4mm。
但由于無線通信臺站的環(huán)境條件不一，其地網(wǎng)往往難以組成沿房屋四周封閉式的環(huán)形地網(wǎng)，所以對地網(wǎng)組成方式給予了靈活考慮，但機(jī)房工作地、保護(hù)地、鐵塔防雷地三者應(yīng)共同地網(wǎng)，且要求鐵塔與建筑物連通(含地下、樓頂)，有困難時也要確保樓頂避雷帶與鐵塔地網(wǎng)連通。對于地處市郊、多雷區(qū)(年雷暴日大于20天以上)或建筑物較高而得不到周圍建筑物防雷設(shè)施保護(hù)的臺站，其地網(wǎng)應(yīng)在地下、地面上作多點(diǎn)(兩點(diǎn)以上)焊接連通，特別注意的是，在地網(wǎng)焊接連通時要與設(shè)備斷開操作，以確保系統(tǒng)安全。
除了做好室外防雷設(shè)施的有效接地外，從防雷工程的系統(tǒng)性和綜合性來考慮，還要注意通信機(jī)房內(nèi)相關(guān)設(shè)施的聯(lián)合接地，即機(jī)房內(nèi)走線架、吊掛鐵架、機(jī)架或機(jī)殼、金屬通風(fēng)管道、金屬門窗等均應(yīng)作保護(hù)接地，保護(hù)接地線一般宜采用截面積不小于35mm2的多股銅導(dǎo)線。按照《通訊局(站)防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，對機(jī)房的接地引入線長度不宜超過30m，其材料為鍍鋅扁鋼，截面積不宜小于4mm×40mm或不小于95～2的多殷銅線。接地引入線應(yīng)作防腐、絕緣處理，并不得在暖氣、地溝內(nèi)布放，埋設(shè)時應(yīng)避開污水管道和水溝，裸露在地面以上部分，應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。
二、無線通信防感應(yīng)雷的接地工作
無論多么完善的避雷針，對感應(yīng)雷擊都無能為力，由于其來自線路的感應(yīng)電流，加之有的系統(tǒng)屏蔽差，以及沒有采取有效的等電位連接措施、綜合布線不合理、接地不規(guī)范造成地電位反擊等，因此需要運(yùn)用完善的綜合防雷手段，在電源和饋線等線路上安裝相關(guān)的避雷器SPD，與合格的避雷針有機(jī)結(jié)合、相互補(bǔ)充，構(gòu)成一套完整的防雷體系。而對任何先進(jìn)、科學(xué)的防雷器件而言，設(shè)備的本身接地和防雷器的接地都尤為重要，一般要求通信機(jī)房地阻不超過10，這也是保證避雷設(shè)備發(fā)揮作用的前提和關(guān)鍵。
1、機(jī)房內(nèi)的設(shè)備首先要做到保護(hù)地、工作地等電位連接，特別是相關(guān)設(shè)各機(jī)箱的外殼必須接地，以最大程度上減少二次感應(yīng)雷擊的危害。對接地匯集線和接地排的要求較高，它一般設(shè)計(jì)成環(huán)形或排狀，材料為銅材，截面積不應(yīng)小于120mm2，也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼，機(jī)房內(nèi)的接地匯集線可安裝在地槽內(nèi)、墻面或走線架上，接地匯集線應(yīng)與建筑鋼筋保持絕緣。
2、通信站傳輸射頻信號的同軸電纜饋線一般都有金屬外護(hù)層，應(yīng)在上廓、下部和經(jīng)走線架進(jìn)機(jī)房入口處就近接地，在入機(jī)房處的接地應(yīng)與地網(wǎng)引出的接地線直接連通，以瀉放線纜在外界感應(yīng)的雷電流。當(dāng)鐵塔高度大于或等于60m時，同軸電纜饋線的金屬外護(hù)層還應(yīng)在鐵塔中部增加一處接地。在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器時要注意以下方面的接地問題。一是避雷器的接地端的接地電阻不得大于50，否則將影響防雷效果；二是安裝通信天線時，天線支撐桿要與鐵塔可靠連接，連接電阻等于零，饋線應(yīng)從鐵塔內(nèi)部垂下，并每隔一段距離用銅絲與鐵塔固定。
3、為有效防范在電源和信號線路上產(chǎn)生感應(yīng)雷擊，所設(shè)置的各種避雷器的接地狀況直接關(guān)系防雷效果。對于配電柜中電源避雷器的接地線，應(yīng)至少保證截面在16mm2以上，而信號線路的避雷器的接地線也要達(dá)到截面在6～2以上，并且到接線排的距離要越短越好，在小于1m范圍內(nèi)，這樣一旦受雷擊時，可保證避雷器上強(qiáng)電流在最短時間內(nèi)瀉放，達(dá)到對電源、信號線路的有效防雷目的。
4、為防感應(yīng)雷擊的二次破壞效應(yīng)，我們必須重視接地線的布設(shè)，切記不可將避雷器接地線與供電或信號線路混合捆扎，雖然平時看起來線路相互之間沒有干擾和簡潔美觀，可一旦發(fā)生雷擊，避雷器作用時強(qiáng)大的瀉放電流將在瞬間再次感應(yīng)同向的鄰近線路，從而造成相聯(lián)設(shè)備受損，這一點(diǎn)我們往往容易忽視，可事實(shí)卻提醒我們在防雷工作中不可半點(diǎn)馬虎，否則后果不堪設(shè)想。
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