通信设备防雷技术应用分析

游志军，戴钰林，杨雪峰

(漳州市避雷装置安全监测所，福建 漳州 363000)

1 通信设备常见的外部防雷对策

1.1 防雷设备运行期间的保护

当对地面放电时，地面磁场会出现湍流。此时，避雷针顶端的局部电场会发生变化，雷电作用于避雷针进行放电。在实际布局中，选择接地系统，让大地直接接受雷电产生的电流，从而防止设备被破坏，避雷针是一种合理的保护方式。但是，工作人员必须注意，避雷针防电相对于是被动的，而且，在实际应用中，还存在传导量小、反应速度相对较慢等问题。因此，该方法最好用于大型通信设备外壳上，还要提前安装电动式避雷设施，对角度进行有效选择，在相应的规划工作中完成对建筑物的保护。此外，需要保证避雷针、防雷网等金属结构外露设备的连接性能，防止金属结构在实际工作过程中变成导体，才能完成对通信设备的有效保护。

1.2 安装防雷设备

1)确保安装避雷针时相对高度超过天线顶部，同时，每个天线之间始终留下相对距离，以免影响通信效果。通常情况下天线塔以避雷针作为主杆。

2)接地输电线使用镀锌扁钢，且线长应在30 m以内，同时线材横截面为160 mm2。

3)为了有效加强接地面的面积，可以通过等间距铺设接地体，并相互焊接来改变过电压的过电面积，使过电面积可以达到理想值，并且可以更好保护作业。

4)如果通信工程很重要，在实际保护中也可以使用射线防雷设备，根据其应用完成通信工程的高质量保护。射线防雷设备的运行机制不断向外释放α粒子，从而产生许多电子。此类电子会在该区域内存在一定的时间，从而具有抵抗雷电流的作用。降低雷击事故发生的概率。该类设备在实际使用时，对大范围雷击的防护超过了避雷针，可以实现对通信建筑物和设施的合理保护，且该设备在运行过程中的安全系数较高，不易对人体造成影响。

2 通信设备常见的内部防雷对策

2.1 供电设备主要防雷技术

2.1.1 等电位连接及防雷措施

按照等电位连接法，慢慢降低电位差。根据建筑中各种电气设备与导电金属复合材料的接口方式，明确了所有建筑中非导体的实际接口方式。通信电源的有效防雷和维护是以等电位连接为核心进行的。等电位连接不能绝对实现，所以一定要逐渐减小电位差，掌握等电位的连接方式，合理提高防雷的目标。常见的电位防雷连接形式包括分流、屏蔽或接地等。

2.1.2 合理使用电源避雷器

为了增强电源电容的负载量，通信电源设备要具备多级防雷保护，安装内部电源避雷器。通常选择并联电源防雷器，有利于电源通信的保护，如图1所示。

图1 通信设备内部电源避雷器

通信避雷器由差模和共模两部分组成。差模保护从火线—火线、火线—零线。共模是从零线—地线和火线到—地线。在电源系统中一般有4个保护等级，根据实际低压侧选择不同的保护等级。根据实际保修的目标，选择合理的保护级别。电源避雷器在额定值通信电容的保护下完成不同等级的保护，使电源防雷保护具有良好的防雷击实用效果。对于低压侧不同程度的保护，应选择两种方法同时进行保护。电源防雷的主要特性是阻燃性和残压值。电源的防雷保护必须具有良好的阻燃等级。当电源报废或失效时，具有合理的阻燃性，减少避雷器的残压可增强保护效果。高压避雷器必须配备分选设备，根据避雷器的使用年限来制定使用时间。当避雷器失效时，应尽快断开通信设备，并根据避雷器的类型选择适当的拆装和更换。要分析通信电源，如果通信电源解决低压侧，一般采用包含遥感技术的端口号来解决，可以有效提高监管的实际效果。对于电压不稳定的电网，需要选择合理的电流值校准，控制电源的工作电压，保证电源的合理防雷。

2.1.3 布线汇集过程

布线汇集的操作流程是完成单点接地的实际效果。根据避雷器的具体地址，进行避雷器的保护接地，以保证最短布线汇集的预期效果。建筑物高度超过30 m时，应避免建筑物侧面被雷击。务必将分支线设置在高于建筑物相对高度的汇合处，并与建筑物的压环紧密相连，以便高层建筑的布线。

2.2 信号保护

在保护信号时，应制定一套合理的保障措施保护通信设备的雷电敏感程度。信号在进入房屋电缆外壳前，防雷设施的组装工作要做好，同时要对电缆进行保护接地和保护接地屏蔽工作。在铺设电缆信号时，计量是基于金属管传输到地下。同时，在金属管的两侧采用接地装置来处理。对于室内单元控制电缆的相应插座，一定要做好防雷保护工作。如果条件允许，应尽量缩短避雷器的保护时间，避免信号受到干扰。另外，如果线缆因受外界因素的限制而无法进入房间，为了保证信号不会被干扰，线缆金属管应做屏蔽保护。同时，必须在房屋内部的交界处安装防雷设施。

2.3 接地系统

2.3.1 接地装置方法

在具体工作中必须严格按照我国的标准进行设备的接地保护工作，确保接地的质量和功能。必须要满足通信设备防雷接地的基本原则(见图2)，保证员工的人身安全和其设施的正常运行。常见的接地装置方法有以下5种。

1)交流保护接地：电阻必须调整在4 Ω以内。

2)安全接地保护：电阻必须调整在4 Ω以内。

3)直流保护接地：电阻必须在1 Ω以内。

4)防雷接地：电阻必须调整在410 Ω以内。

5)综合接地装置是指上述四种接地装置方法的综合应用。

为了更好地使导线接头的电阻尽快满足上述5种接地装置的要求，接地装置的电阻必须控制在1 Ω之内。

图2 通信设备防雷接地的基本原则

2.3.2 接地系统的组成

1)地面。大地可以导电，容量几乎无限，可以作为参考单位。

2)接地体。接地体又称地网或接地电极。可与大地形成电气通道，进行电流转移。采用联合接地的方法，将建筑混凝土中的钢筋与建筑周边的环形接地极连接，形成接地体。

3)接地引下线。接地引下线是指接地体与接地装置的汇流线之间的连线。为更好地保证接地引下线使用寿命和性能，必须要做好接地引下线的防锈处理。

4)接地汇集线。接地汇集线是通信基站接地干线的接地系统总线。为了更好地防止导线接头的电流窜流，连接器按方向可分为垂直和水平接地线两部分。垂直接地汇集线是指垂直于通信建筑物的接地装置的主线，其两侧分别与接地系统的引下线、各建筑物体内钢筋、建筑物的汇集线相连。水平接地装置的分集线的设置是分层进行的，将通信设备的导线接头接到最近的电平接地装置的分集线上即可。

3 结语

通信单位在日常工作中要充分认识雷电造成的危害，加强对雷电防护措施的研究，将雷电防护措施运用到通信设备的安全防护中，可有效防止通信设备被雷击破坏。