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关于通信防雷系统与技术的介绍

浏览:6838  来源:通信人在线  日期:2019-09-17

在我国通信行业标准YD/T 1051《通信局(站)电源系统总技术要求》中明确规定,通信设施的防雷系统是通信电源系统中的重要组成部分,而且与接地系统密不可分。通信局(站)、通信设备、通信线路等都必须要考虑到雷电的防护,它不仅关系到设备和维护人员的安全,同时还直接影响着通信的质量。

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一、防雷系统的相关概念

1、基本概念

当不同电荷的积云靠近时,或带电积云对大地的静电感应而产生异性电荷时,宇宙间将发生巨大的电脉冲放电,这种现象称为雷电。由于雷电往往有强大的电流会带来严重的危害,为了防止雷电对地面系统或设施的危害,所采取的措施而构成的系统称为防雷系统。所谓综合防雷技术是指对一个需要进行雷电防护的建筑物电子信息系统,从外部和内部对该建筑物采用直击雷防护技术、等电位连接技术、屏蔽技术、完善合理的综合布线技术、共用接地技术和安装各类SPD技术进行雷电防护的措施。

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2、通信防雷系统

为了防止雷电对通信系统或设施的危害,所采取的措施而构成的系统称为通信防雷系统。通信防雷系统往往是依据不同的专业或设备或技术而提出不同的要求,通信防雷系统最重要的是通信局(站)的防雷系统。在我国通信行业标准YD/T 1429《通信局(站)在用防雷系统的技术要求和检测方法》中给出的通信局(站)防雷系统的定义是:通信局(站)及其内部防雷和接地系统的整套装置,它由外部防雷装置和内部防雷接地系统两部分组成。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置等组成;内部防雷接地系统由除外部防雷装置外的所有其他附加防雷设施组成,它主要包含通信局(站)内用于对各种运营设备进行雷电保护的防雷器和均压等电位装置等,其主要作用是为了有效的减小流入被保护设备的雷电流和降低雷电磁脉冲对被保护设备的侵袭,最大限度地保障通信局(站)内人员和设备的安全。

3、防雷术语及定义:

我国相关国家标准和通信行业标准中给出了防雷系统及防雷技术大量的常用术语及定义。

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二、雷电的危害

1、雷电危害的分类:

雷云对大地及地面物体的放电现象称为雷击。雷击的危害主要来自于三方面:直击雷、感应雷和雷电过电压侵入。

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3、雷电流的危害:

当发生雷电时,将产生巨大的雷电流,会对人身及通信设备造成极大的伤害。

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三、通信防雷系统的组成

1、概述

依据上述YD/T 1429对通信局(站)的防雷系统的定义可以看出,它是由外部防雷装置和内部防雷接地系统两部分组成。它称为通信局(站)的综合防雷系统,其框图如下图3-1所示。主要包括接闪器、引下线、接地装置、等电位连接、屏蔽与隔离措施、电涌保护器(SPD)等组成。

3-1:通信局(站)的综合防雷系统示意

事实上,通信局(站)的防雷系统,还应满足建筑防雷系统的要求。在我国国家标准GB 50057《建筑物防雷设计规范》将建筑物防雷分为三级,其中将国家级计算中心和国际通信枢纽划归为二类防雷建筑,其他通信建筑(或局站)划归为三类防雷建筑。而在YD/T 1429中,对通信局(站)按不同专业分为A~D四级防雷分类,具体详见下表3-1

3-1:通信局(站)按不同专业划分四级防雷分类

2、接闪器

接闪器也称接闪装置,接闪器主要是指避雷针,另外也应包括接闪带等。其作用是直接接受直击雷并通过接地系统把雷电流引入大地。

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3、引下线

引下线是接闪器与接地装置的连接线,将接闪器接受的直击雷电流引入接地装置,泄入大地。引下线的材料通常采用圆钢(钢筋)或扁钢,引下线一旦泄流时会产生很高的高温,所以严禁在引下线上挂附线缆或其它设施。

4、接地系统

防雷系统与接地系统密不可分,即防雷系统必须与接地系统相连接。因此引下线、接地体、等电位连接等属于接地系统的范畴。

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5、屏蔽与隔离措施

由于雷击的危害包括直击雷、感应雷和雷电过电压侵入,因此,可采用屏蔽措施与隔离措施来进一步减少雷击的危害,屏蔽通常包括有:建筑物四周钢筋网并接地;特殊需要设置屏蔽间及接地;进入建筑物的线缆套金属管并接地(包括其屏蔽层的接地);铁塔的馈线及同轴电缆的屏蔽层的接地;等等。隔离措施包括有:架空线缆线路路由避免设置在孤立大树、杆塔、拉线、山顶、高耸建筑物等;建筑内综合布线线缆与电力线、电气设备、其他管线等之间的间距应保持规定的距离;等等。

6、电涌保护器(SPD

电涌保护器(SPDSurge Protection Device)也称浪涌保护器,用于限值瞬态过电压和分泄电涌电流的器件,它至少含有一个非线性元件,以用来对通信设备进行保护。

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四、防雷的基本原理

到目前为止,世界上还没有一种方法或装置能阻止雷电的产生,因此,防雷的基本原理采用“引”和“拒”的策略。

“引”即富兰克林的人工“引”雷入地,就是提供一条使雷电(雷电磁脉冲)对地泄放的低阻抗路径,使其不能随机性选择放电通道。上述的接闪器、引下线、接地装置所组成的系统采用就是“引”的原理。目前采用金属材料接闪,“引”下雷电流并导入大地是最常用最有效的外部防雷方法。

欲具体了解引雷入地要用到各种防雷元件介绍的请进入

“拒”是指我国庄红春教授在2002年发明的等粒子避雷装置,能拒雷电到指定的建筑,是较为新的一种防雷原理。

欲详细了解等粒子避雷装置介绍的请进入

五、通信系统防雷的技术要求

根据我国相关标准规范,通信系统防雷的技术要求是分为通信局(站)防雷、通信专业(技术)防雷和通信设备防雷来分别提出和做出要求规定的。

1、通信局(站)的防雷技术要求

通信局(站)是所用通信站型的统一称呼,在YD/T 1429中给出了所有站型与防雷分级(见表3-1)。除YD/T 1429给出其通信局(站)防雷技术要求外,GB/T 33676给出了通信局(站)的防雷装置检测技术规范;GB 50689对通信局(站)防雷与接地工程给出了设计规范等。另外,我国通信行业标准YD/T 2324给出了无线基站防雷技术要求等。

欲详细了解上述标准要求的请进入YD/T 1429YD/T 2324GB/T 33676GB 50689

2、通信专业或通信技术的防雷技术要求

我国通信行业标准对这类的要求有:YD/T 2948给出的接入到电信网的监控系统防雷技术要求;YD/T 3007给出了小型无线系统的防雷与接地技术要求;YD/T 3027的基于公用电信网的宽带客户网络防雷技术要求及保护方法;GB 50689/GB 51158对通信光(电)缆线路提出了雷电防护的技术要求;等等。

欲详细了解通信光(电)缆线路提出了雷电防护的技术要求的请进入

3、通信设备或设施的防雷技术要求

我国通信行业标准对通信设备或设施的防雷技术要求的有:YD/T 944给出了通信电源设备的防雷技术要求;YD/T 993的有线电信终端设备防雷技术要求;YD/T 3005给出的基站供电变压器系统的防雷与接地技术要求;YD/T 3006给出的通信铁塔临近区域的防雷技术要求;等等。

欲详细了解YD/T 944给出的通信电源设备的防雷技术要求请进入

4SPD装置与过压过流保护装置的技术要求:

SPD装置与过压过流保护装置是通信防雷系统常用到的防雷器件或装置,用于一旦遭遇到感应雷和雷电过电压侵入时,对通信设备进行进一步的保护。通信用雷电浪涌保护器(SPD)主要分为电源用雷电浪涌保护器(SPD)和信号线用雷电浪涌保护器(SPD)。另外,GB/T 21545给出了通信设备过电压过电流保护导则等。

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欲详细了解GB/T 21545中通信设备过电压过电流保护导则请进入

欲进一步了解我国相关通信防雷系统标准索引的请进入国家标准通信行业标准

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