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通讯设备的雷电电压防护方法研讨

2017-07-24 09:17分类:电工安全知识 阅读:

 

前语

  跟着科技的迅猛翻开,大计划集成电路和智能化在通讯设备中的广泛运用,使得各种抢先通讯设备对过电压的恳求也就越来越高。由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的顷刻间间过电压构成的损害常常发作,因而有必要选用恰当的维护方法以防止因过电压及其所发作的过电流对传输线路、通讯设备和人员构成的损害。

  雷电是一种天然景象,它曾给人类胡歌带来了不少损害,世界电工委员会已将雷电灾祸称为“电子年代的一大公害”,雷击、感应雷击、电源尖波等顷刻间间过电压已变成损坏电子设备的首恶巨恶。从许多的通讯设备雷击案例中剖析,专家们以为:由雷电感应和雷电波侵入构成的雷电电磁脉冲(LEMP)是通讯设备损坏的首要要素。因而只需了解了它的构成进程,寻求有用地防护方法才调削减雷电带来的扔掉。依据气候观测,地球上每秒钟要呈现大概100次分配的闪电雷击。依照电信专用房子计划规范,通讯大楼通常都设备有避雷针、避雷网或避雷带,而且均选用了联合接地的方法。从方法上看,它已具有了超卓的防雷和抗外界电磁搅扰的功用,可是通讯设备为啥有时还会遭受过压过流而损坏呢?乃至还会对操作维护人员的人身构成威呢?这是由于当发作雷电时,带电的云层会在通讯设备的天线上发作感应电荷或雷电感应通过通讯和电力线路侵入,假定天线和通讯线缆与大地之间直流转路不畅,就会由于感应在天线和线缆与大地之间发作高电位而致使过电压,致使通讯设备无法接受强电流的侵入而损坏,乃至会危及操作人员的人身安全。

  跟着长江通讯发明速度的加快,抢先通讯设备在长江通讯网的大计划运用,单一的防护体系已不能满意现代通讯网络安全的恳求,我局也加大了对防雷接地体系的投入,防护体系也日趋完善。防护体系已从单一防护体系转为多级防护,多级防护包含防直击雷、防感应雷电、防线电位反击致使的顷刻间间过电压影响等多方面的防护,应依据数字程控、数字微波、VHF、光电传输、交直流电源等悉数微电子设备的纷歧样功用、纷歧样受维护程度判定防护要害和维护等级。依据雷电致使顷刻间间过电压的损害的或许侵入的通道,从电源线到数据通讯线路都应作为到多级维护。为此咱们应选用的防备准则是“全体防护、归纳处理、多重维护”,力求将其发作的损害下降到最低点。

  一、通讯设备的防雷方法

  通常来说,防止修建物及设备遭受雷击的方法大致有四种:①引导,行将雷云中的电荷通过引线引导至大地,防止直接雷击或感应雷击电流流经修建物或通讯设备,然后使修建物或通讯设备免受雷击。②隔绝,行将雷电所发作的过电压和被维护物隔脱离来然后防止雷击。③等位,行将铁塔地、天馈线地、设备作业地、修建物的公共地等置于等电位上。④中和,即开释出异性电荷和雷云中的电荷进行中和,然后阻遏雷电的构成。依据以上的四种避雷方法,详细到一个通讯工程的防雷电过电压来说,其首要的方法有以下几种方法。

  1.外部防护

  外部防护首要选用避雷针(避雷网、避雷线和避雷带)和接地设备(接地线、地极)来加以防护。其维护原理是:当雷云放电挨近地上时,它使地上的电场发作畸变,在避雷针(避雷线)顶部构成有些电场强度畸变,以影响雷电先导入电的翻开方向,引导雷电向避雷针(避雷线)放电,再通过接地引下线、接地设备将雷电流引进大地,然后使被维护物免受雷击,这是咱们长时刻实习证明的防直击雷的有用方法。可是,被逼放电式避雷针存在反响速度差、维护的计划小以及导通量小等短少。依据现代通讯翻开的恳求,避雷针应挑选提早放电自动式的防雷设备,而且应当从30°、45°、60°等纷歧样视点思考,以做到对各种雷击的防护,增大维护计划,添加导通量。修建物的悉数露出金属构件(管道)都应与防雷网(避雷线或避雷带)联接超卓。

  (1)设备避雷针或接地设备的恳求①避雷针应当装在高于天线尖端数米,避雷针与天线之间应有必定的间隔,以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通讯作用。通常的做法是避雷针变成天线塔体的主杆,通讯天钱却装在避雷针外线大概1.5个波长以外。

  ②避雷地线的直流转路的电阻恳求满意低,通常为10-50Ω,由于雷电浪涌电流较大,频谱较宽且继续时刻短,因而恳求有必要有尽量小的电感量。

  ③接地引进线长度应不大于30米,其资料应选用热镀锌扁钢或铜排,截面积应不小于40mm×4mm。地线不能用扁平织造线和绞合线,由于这两种线电感较大,倒运于泄放雷击电流,且简略被腐蚀。要尽或许运用3毫米以上的实心导线,且最佳是一样的金属资料。

  ④为了增大地表层的过电压的泄放面积,可选用埋设有必定间隔的多根接地体,且彼此焊接。如在修建物的邻近以1至2米的间隔埋上10根分配的铜管,并把它们焊接起来。

  ⑤对一些首要的通讯工程来说,能够思考设备放射性避雷设备。放射性避雷设备能够说是如今世界最抢先的防雷维护设备之一。放射性避雷设备的要害有些是放射源,它能接连自行发射α粒子,使周围空气电离发作许多电子。在雷电场的作用下这些电子不断加快,对空气发作连锁的多极电离或雪崩电离,构成与电场强度成正比的电子流,这时发作的由放射源指向雷云的电离通导会永不接连地中和及开释空间电荷,把已有

  的低电场消除去,把或许构成的高电场降为低电场,然后有用地防止发作雷击,起到显着的消雷作用。这种放射性避雷设备的防护面积较大,其半径大概为260米分配,且安全牢靠对人身无损害。(2)防感应雷击的方法

  除在通讯铁塔上设备避雷针或避雷设备的一同,还要留神消除感应雷击,其常用的方法是在天馈体系中设备电涌维护器(SPD)。在天馈体系中设备SPD时应留神以下方面的疑问:

  一是SPD的接地端有必要与地联接牢靠,通常恳求接地引线应从天馈线进口处外侧的接地线、避雷带或地网引接,且接地电阻不得大于5Ω,不然将会影响到防雷的作用。二是因存在必定的刺进损耗,对天线辐射信号的强度会构成必定的影响,而且还要留神驻波比,通常恳求天馈体系的驻波比不大于1.5。三是设备通讯天线时,天线的支撑杆要与铁塔牢靠联接,联接电阻等于零。对首要的通讯工程而言,除在天馈体系中设备SPD外,还要留神供电体系的防雷,多见做法是在变压器和配电房设备避雷设备。

  2.内部防护

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