通信设备接地问题分析研究

崔永奎

中国通信建设第二工程局有限公司，陕西 西安 710119

1 通信设备的接地概况

最初有关各种电气设备的接地，主要是为了达到保护人身安全的目的。由于通信系统本身对噪声很敏感,所以要控制噪声电平就要借助相应的接地方式。原则上接地系统,要使电气和电子系统的所有部分,无论在哪个时刻都可通过提供的低阻抗途径,或者以等电位形式按正常规定保持在同一电位上, 或者均衡整个系统的能量并排泄入地。通信线路电气防护主要包括“接地、屏蔽、均压和终端保护”4方面。其中通信电气防护的核心为接地,它的作用是是保护通信设备不受电气静电和杂音干扰，更是最安全、最方便、最直接的防护措施，另外还具有对人员和设备具有保护的目的、保证通信设备的基准参考电位。此外，使用和设置有通信设备的场所和范围比较广，易受到输电线、雷电和配电线等带来的影响。尤其是近年来，随着通信设备的发展趋向于高速化、大容量化及多样化，通信设备的高度集成有了更大的进展，这也决定于其将越易受到电气带来的影响。本文将重点从通信设备接地常见几个问题为研究出发点进行探讨，分析如下。

2 通信设备接地常见问题及解决措施

2.1 传输信号对接不良中断业务的问题探讨（为中兴155M紧凑型简易光端机,点对点满配置开4*2M）

案例：某供电局因业务需要,由于当前拥有的设备即光端机，其容量不足,便将其割接到另一套NEC的140M PDH光端机上。在割接前,所有机房并没有出现什么异样且通信业务正常；割接后,故障就发生了，现象为程控交换机运行正常,但用户数据机房内的终端设备无法正常运行,整体上体现为数据业务中断。处理过程有关事项：在整个故障处理过程中用分段排除的方法。发现故障产生的机理为：其设备中2M数字信号，应用的是HDB3，其编码方式为高密度双极性码，其最大特点为无直流分量、正负脉冲均衡、利于直接传输。割接后，由于交流电源产生的感应电荷只能通过2M同轴电缆的屏蔽层与通信机房的保护地连接, 这样便在屏蔽层上产生一个电压Vs。这主要是因为用户数据机房MODEM输出口为220 V交流工作地，而PDH光端机的2M输出口外接导体为一48 V直流地。这也造成在两个地之间产生一个直流电位差和Vs交流干扰现象。具体是，当Vs瞬时值达到一定程度时,同轴电缆芯线上传送的2M电脉冲就因此受到影响而产生很大的干扰,这对用户调制解调器输出的波形造成直接的影响,并使其产生畸变,结果是峰值偏离2M信号幅值范围,造成光端机对收到的脉冲信号不能辨别处理,所以向下游插AIS告警,这就引发了用户业务中断的现象。由此可见用户通信机房和数据机房接地情况如何，如不良或不共地都有可能引发静电积累，并因此造成通信设备运行异常。

2.2 重复接地问题探讨

大部分由直流供电的通信设备保护地线中存在着电流的异常现象，这一直困扰着不少专业人士，本文通过研究发现问题的根源在于重复接地，在此笔者通过结合实际研究分析，将其影响原因及解决措施列出来以同大家探讨，总结如下几点：

1）由于通信设备内部结构复杂，各通信单元模块的电源正极端（对使用负电源而言）一般都与机框导电体连通。而直流电源头柜的工作地应和柜体隔离，尤其是业主在选择电源头柜时应该提出机柜内部接地技术要求；其他一些使用直流电源的小型设备，也可能会造成很多重复接地点，如测量、监控告警、小型通信设施等装置都可能利用机壳来做接地。所以，网络管理者应重视监控这些设施的接地点选择；

2）此外，为确保接零安全可靠,不仅要在电源中性点进行工作接地,也要在零线的其它地方进行相关的重复接地。这主要是出于考虑到若不进行重复接地,则零线发生断线并有一相碰壳时,这将造成接在断线后的所有设备外壳都将接近于相电压的对地电压,这无疑会带来安全隐患；但若进行重复接地,发生同样断线后的零线对地电压，虽然只有相电压的一半,且危害程度没那么大，但对人体还是存在危险。所以,对于零线断线的故障要尽量排除。施工时,一定要重视零线的敷设质量,尤其是运行时更要加强对零线的检查,一般在三相四线制的零线上,不允许装设开关和断路器。总之,在供用电工作中,必须对接地、接零高度重视,以保证供用电工程的安装质量；另外也要重视维护和检修试验工作,建立和健全必要的规章制度,才能保证供用工作的安全进行。

2.3 雷电对通信系统接地的危害问题分析

雷电是一种极具破坏力的自然现象，而板件耐受过电压、过电流的能力由于通信设备硬件结构集中化程度较高而有所下降，雷电对其破坏力更大。一般的危害是导致设备的接口损坏，体现在大量数据不能传输或丢失；严重的将造成主机损坏，通信中断。所以对关键的系统和设备进行防雷害是很有必要的，且不能缺的。接地系统是借助把雷电流引入大地的途径，而达到保护设备和人身安全的目的。根据通信设备的要求，安全保护地、防雷地及交直流工作地这三者一定要保持一定距离且独立，若三者之间的距离没有符合相关规范的要求，地电位反击事故就比较容易发生。所以，对于那些各接地系统之间的距离达不到规范要求的现象，就要尽量使它们连接在一起；对于那些实际情况不给予直接连接，就要借助于地电位连接，从而确保各类接地点的基准电位是惟一值。另外，为了更有力地确保系统正常运行，相关工作人员要做好相关的检修工作，时间一般为每年雷雨季节前后，同时为了保证地阻值始终保持在规定的范围内，有必要定期用精密接地电阻测试仪检测地阻值。

3 结论

以上案例说明,通信设备接地是一项很复杂的工作。当前,我们在通信工程设备安装及调试中在设备地线方面，由于一些主客观因素，一般比较重视地线阻值,对于设备保护地、工作地的连接等其他工作细节则常常忽略，但这些会给通信设备接地带来一定的影响。同样值得注意的是，由于科技技术的不断发展，未来引发通信设备接地的问题也将多种多样，其工作也将面临着更复杂的情况，因此，我们不仅要提高对通信接地工作的认识和加强对接地设备的维护，同时由于通信接地设备不是单独存在的，应保持系统全面的理念，这样才能探索及研究出更科学可靠的新技术。

[1]YD 5081-99.光缆通信干线工程数字交叉连接设备技术规范.中华人民共和国通信行业标准,[S].北京：北京邮电大学出版社，1999.

[2]同步数字系列(SDH)长途光缆传输工程设计规范[S].中华人民共和国通信行业标准.YD/T5095-2000[M].北京：北京邮电大学出版社，2001.

[3]刘立新.直流供电通信设备重复接地问题探讨.电信工程技术与标准化，2007(9).

[4]黄恩才.浅析接地和接零.林业科技学报，2010(3).