浅析准能集团公司网络设备防雷接地系统

闫永明

摘 要：在网络系统拓扑图中，我们最为关注的是安全防护问题，而能够为网络保驾护航的功能子模块就是防雷接地系统，它不仅关系到设备和维护人员的安全，同时还直接影响着网络传输的质量，因此，了解、掌握防雷接地相关知识对网络设备维护人员来讲至关重要。本文主要阐述了准能集团公司信息中心网络设备的防雷措施，重点剖析了联合接地系统及接地电阻测试。

关键词：网络通讯传输 联合接地 散流电阻 营帐静电

中图分类号：TN915.05 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）03（b）-0021-02

1 信息中心网络设备接地系统简介

准能集团公司网络设备接地系统负责为中心机房提供有效的防雷措施，所连接负载包括通讯、视频网络、小区监控以及供电系统等设备。

信息中心网络结构是以公司东配楼为中心，铁路、露天为端点，维护包括小区监控、电话、宽带；办公网络等设备设施。都配楼中心机房目前维护的通讯设备为32模数字程控交换机、Metro 2050光网络传输系统、小区监控设备、营帐系统等设备，2017年新增软交换设备。旨在解决职工反映强烈的网速慢问题，以往通过电缆传输上网的方式已远远无法满足广大职工的需求，信息中心经过多次调研，与联通、电信、移动三家运营商协议，并结合未来小区智能化的发展方向，采用光纤入户方式，提高网络速度，增加用户的满意度。

网络设备包括支撑准能集团公司安全、生产、调度指挥的各类应用程序运行的服务器设备，例如：OA系统、考勤系统、本质安全管理系统等。供电设备负责为交换、传输、监控以及各类服务器提供稳定、可靠的电源，确保各设备设施正常运行。

由于中心机房设备较多，安全尤为重要，人员的安全主要是严格按照标准化作业流程进行维护，网络设备主要采用接地的方式确保安全，东配楼机房接地方式为联合接地系统。

2 接地系统基本常识

2.1 产生雷电的原因

其实雷电现象就是大气云层中放电产生的，地球表面上的湿度大、温度上升后形成气体漂浮到天空，同冷空气相遇则产生了积云，一些积云中会存在极性为正的电荷，另一积云中会存在极性为负的电荷，积云与大地间将产生静电感应，在运动过程中会聚集大量的电荷。云中电荷分布不均匀，当不同电荷的积云相互靠近时，电场强度可以击穿空气进行游离放电，大量数据证明，多数放电会在云层之间发生，而会有少部分的放电现象发生在云层与大地之间，超过90%的雷电极性都是负的。

2.2 雷电的分类与危害

一般将雷电分为感应雷与直击雷，

感应雷的瞬间电流非常巨大，可以达到1kA以上，并且具有时间短，能量大的特点，完全有可能在一瞬间使网络系统中断，相关设备设施停止运行，严重的会危及到人的生命安全，其非直接产生的危害不容忽视。

2.3 常见防雷元件

防雷的基本方法可归纳为“抗”和“泄”。

“抗”指的是任何网络设备都要有相应的绝缘措施，这样可以提高设备抗雷击损坏的能力；“泄”指的是采用各种手段及避雷措施，把雷电引向避雷设施后再泄入大地，这样做可以减弱雷电产生的破坏力，实际应用中往往是两者结合，从而有效地减少雷击对网络产生的严重破坏。

经常使用的防雷元件主要有接闪器、消雷器和避雷器三类，而接闪器是固定用来接收直击雷的金属物体。消雷器是一种基于新技术研究的主动抗雷设备。主要由离子化装置、地电吸收装置及连接线组成，消雷器工作原理是金属针状电极的尖端放电原理。当雷云出现在被保护物上方时，将在被保护物周围的大地中感应出大量的与雷云带电极性相反异性电荷，地面雷电吸收设备会把产生的电性相反的感应电荷收集起来并通过连接线引向针状电极然后发射出去，向雷云方向运动并与其所带电荷中和，使雷电场有所削弱，这样就起到防雷的作用。避雷器指的是保护因雷电过压通过线路进入破坏被保护设备的防雷元件，连接方式采用并联在与被保护设备的输入侧。

通常，采用内外两种方式进行雷电的防护，通过各种措施与办法及合理的手段确保东配楼机房网络设备设施与维护操作员的安全。

3 东配楼网络机房接地系统

东配楼机房设备采用联合接地方式，系统中的“地”就是我们通常所说的大地，它具有良好的导电特性，并且可以容纳无限大的电荷，所有的接地装置均选择大地作为基准电位“零”参考点。

3.1 接地系统分类

按性质可把接地分为以下三大类。

图1 接地电阻测试图

3.1.1 保护接地

将网络系统设备实施的外壳、底盘、机座使用电的良导体用与大地进行等电位连接，即为保护接地，它对网络设备的安全运行和维护人员的生命安全起到十分重要的作用。

3.1.2 屏蔽接地

为有效地控制多变的电磁干扰，应尽可能地采取各种屏蔽层、屏蔽体，并且要求做良好地接地，方可起到屏蔽作用。

3.1.3 系统接地

为了让网络设备可以安全运行和高性能工作，首要解决的问题是务必解决好等电位点的接地问题，这样的接地方式称为系统接地。

交流接地防护系统可分为工作地和保护地，工作地是指在低压交流电网中将三相电源中的中性点直接接地；保护接地就是将受电设备在正常情况下与带电部分绝缘的金属部分与接地装置做良好的电气连接，来达到防止设备因绝缘损坏而遭受触电危险的目的。

直流接地防护系统可分为工作地和保護地，工作地用于保护设备正常、稳定、可靠地运行，而保护地主要用来保护维护操作人员的安全及设备安全。

3.2 防雷接地装置部分概念

（1）雷电接受装置：直接或间接接受雷电的金属杆，如避雷针、避雷网、架空地线以及避雷器等。

（2）引下线：用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。

（3）接地线：网络设备的接地端子与接地体或零线连接用的不载流的金属导体。

（4）接地体：埋入土中直接与大地接触的金属导体，称为接地体，分为垂直接地体和水平接地体。

（5）接地装置：接地线和接地体的总称。

（6）接地网：由垂直和水平接地体组成的具有泄流和均压作用的网状接地装置。

（7）接地电阻：接地体或自然接地体的对地电阻的总和，成为接地装置的接地电阻，其数值等于接地装置对地电压与通过接地体流入地中电流的比值。同时接地电阻也是恒量接地装置水平的标志。

4 接地电阻测试步骤

测试图连接如图1所示。

测试步骤如下。

（1）测试前先要做好准备工作，打印测试报告表，调试电阻测试仪，检查连接线，备齐所需工器具。

（2）在被测地网对角线长度两倍距离处，直接打入电阻测试仪的两根极棒，一根是电流极棒C，另一根是电压极棒P，要求探针打进大地的深度大于40cm，P极棒的位置分别打在一倍、1.2倍及1.3倍地网对角线的位置测试3次，3次测得的电阻值为R1R2R3，实际接地电阻通过以下公式求得：R=2.16R1-1.9R2+0.73R3。

（3）将仪表固定平放，调节仪表使检流计归至刻度为零的位置。

（4）将倍率开关置于最大倍率，逐渐加快摇柄速度，使其达到150r/min，当检流计指针向某一向偏转时，旋动刻度盘，使检流计恢复到“0”点。此时刻度盘上的读数乘上倍率档即为被测电阻值。

说明如下。

（1）为确保测量数据准确无误，在设备运行允许的条件下，测量前应将设备与接地装置断开，避免杂散电流对测量数据产生的影响。

（2）应选择适当的天气进行接地电阻的测量工作，切忌在雷雨天进行操作，如果是在崎岖的地带测量，或者是在斜坡上，两个极棒之间至地网的长度应取斜坡投影到地面的水平直线距离。

另外，在开启人孔井盖之前要观察周围环境，在井孔处正确设置警示标志，应使用专业的工具打开人孔井盖，并使用气体检测仪对井中气体进行成分测试，如有害气体超标，则先要等待10min再下到井中操作，如若不然容易发生作业人员窒息甚至傷亡。为了更好地保护作业人员的生命安全，操作时要配备监护人员实时监护，避免意外的发生。

5 结语

防雷接地问题看上去貌似简单实际上却非常的复杂，做好网络设备的接地防护是确保系统正常运行的前提，身为一名网络系统的维护人员，应不断地在实践中学习、积累经验，提高业务水平与自身素质，以更加娴熟的技能为准能网络提供最优质的服务。

参考文献

[1] 张雷霆.通信电源[M].北京：人民邮电出版社，2005.

[2] 周志敏，纪爱华.电子信息系统防雷接地技术[M].北京：人民邮电出版社，2004.