通信信息系统雷电防护浅见

惠凯

摘 要:本文针对雷电对通信信息系统的破坏进行了分析,从引发雷电的可能性入手,提高通信信息系统防雷系数,确保通信信息系统设备和人员的安全。

关键词:通信系统雷电防护工程

中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)05(b)-0101-01

雷电灾害是一种严重的自然灾害,雷击是天空中产生的闪电对人或物体的打击。卫星、通信、导航、计算机网络系统、通信指挥系统极易遭到雷电破坏。通信信息系统防雷,是在闪电通道和避雷针泄流通道及其周围整个三维空间内对雷电的全面防护。

从目前通信信息系统遭受雷击的情况来看,雷击原因主要有以下四种:一是直接雷。雷电击中露天的监控摄像机,直接损坏设备;雷电直接击中露天线缆,造成线缆熔断、损坏。二是感应雷。感应雷又称为二次雷,是指电磁感应和静电感应引发的雷击现象。电磁感应雷是指在雷击通道周围产生强大的瞬间变电磁场,处在电磁场中的设备和线路会感应产生较大的电动势,导致设备损毁,一般建筑物上的避雷针只能预防直击雷,而强大的电磁场产生的感应雷和脉冲电压却能潜入室内危及电视、电话及电子仪表等用电设备。三是雷电入侵波。通信信息系统的电源线、信号传输线或进入机房的其他金属线缆,在遭受雷击或被雷电感应时,雷电波沿这些金属导线、导体侵入设备,产生的高电位差使设备损坏。四是地电位反击。直接雷防护装置(避雷针)在引导强大的雷电电流流入大地时,会在它的引下线、接地体以及与他们相连接的金属导体上产生非常高的瞬间电压,并在与他们靠得近、没与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差,这个电位差引起的电击就是地电位反击。这种电击足以损坏系统设备,严重时可能造成人身伤害或火灾、爆炸事故。

全面的通信信息系统防雷应当坚持“整体设计、综合治理、系统实施”的原则,采取“由点到线、由高到低、由室外到室内”的方法进行科学防范。

1 做好前端设备的防雷保护

通信信息系统前端设备有室外和室内安装两种情况,安装在室内的设备一般不会遭受直接雷雷击,而安装在室外的设备一般位于相对开阔且地势较高的位置,遭受直接雷雷击的可能性较大,应同时考虑直接雷和感应雷防护问题。因此,所有前端设备应置于接闪器(避雷针或其他接闪导体)的有效防护范围之内,应按标准加装接闪系统,一般直接将避雷针架设在摄像机的支撑杆上,为防止电磁感应,摄像机和云台的电源线、信号线、控制线应通过金属管屏蔽,金属管应可靠接地。为防止雷电波沿传输线路入侵前端设备,在条件允许的情况下,可考虑在每条线路上加装合适的避雷器。

2 做好传输线路的防雷保护

基层部队通信信息系统的传输线路主要为视频信号线和控制线,其受感应雷及雷电侵入波影响最大。电缆的屏蔽性能与电缆外导体或屏蔽体是否接地,以及它的敷设形式有关,不同的敷设形式,其屏蔽效果也大不相同,架空电缆比埋地电缆更易受到雷电损坏。实际施工中,可根据需求和经济条件,采用不同的敷设形式。为此,最安全的布线方式应采取全程穿金属管埋地敷设,同时金属管两端必须可靠接地。在电缆进入室内和前端设备之前,必须穿金属管埋地敷设,在入户端将电缆金属外皮、金属管与防雷接地装置连接好。

3 做好终端设备的防雷保护

终端设备的防雷应采取综合防护措施:一是通信信息系统所在的建筑物必须装有防直击雷的避雷针、避雷网或避雷带,且应与地网可靠连接。二是进入室内的各种金属管线应接到共用接地装置上,并做好等电位处理。同时,在视频电缆接入、控制线接入之前,均应加装浪涌保护器,以减少感应雷击的概率。三是电源防雷应采用三级防护,即在建筑物的总配电室的电源进线处安装一级电源防雷器;在值班室配电箱的电源进线处安装电源防雷箱,设置第二级电源防雷保护器;在重要设备的电源进线处安装电涌保护器,设置第三级电源防雷保护。另外,新增加建筑和新增加安装设备应同时对防雷系统进行重新设计和建设,如:重新铺设电脑网络线、室外天线的移位和加高等等都应该重新设计和建设防雷设施。

4 做好防雷设施检查维护

部分人不太注重,以为安装了各种防雷装置,就可万事大吉,长期不去维护,不去更新。防雷装置的主要器件氧化锌压敏电阻和气体放电管在长期使用中存在老化现象,它受雷电高电压的反复冲击会造成局部损伤乃至损坏,使其限制电压的能力减弱。此时,这些器件虽然还能工作,但其防御雷电的能力大大减弱。如遇较强的雷击,则有可能造成雷击破坏事故。因此,对防雷装置和防雷接地要经常进行检查、维护,检查包括外观检查和性能测试。建议不能对防雷装置进行测试的单位,在防雷装置安装使用三年以后有必要进行更新,更新时间可根据本地的雷暴发生多少、防雷装置的安装环境及其受雷电侵袭的强弱等状况而权衡考虑。