通信电子设备的防雷措施研究

2018-12-07吴成斌

商品与质量 2018年47期

吴成斌

江苏英仕全通讯科技有限公司江苏南京 210000

21世纪是信息化社会发展的年代，科学技术顺应时代的发展，各种通信电子设备层出不穷，通信设施、技术等得到不短的改进与优化。然而随着电子设备的日益增加，电路设施等必须的电子设备在环境中的暴露程度不断加剧，这为雷电的袭击创造了完好的条件，大大提升了袭击的概率。若通信电缆和通信机房遭到雷电袭击，必将会引发更大的破坏，威胁到整个通信系统的正常运作。

1 雷电对通信电子设备的危害

雷电作为自然的一种放电本能，当通信电子设备遭受到雷电袭击后，会在通信电子设备中心形成负电云感应，进而使之在地面上积累大量的正电荷，随之产生电场。当所产生的正电荷密集而达到电场的临界值时，就会产生阶梯状的雷云放电现象。但到雷电与地面物体之间相隔一段距离时，在强大电磁场的干预下，位于地面的物体将会自动放电，并与外界环境中的电进行反应，最终使两个方向的电力衔接形成一条向下的光线，随之穿越金属物质，形成强大的电压冲击，并继续蔓延至物体内部，产生巨大的雷电灾害[1]。

2 有效通信电子防雷措施的建立

2.1 设备外部防雷措施的建立

外部防雷设施的防护对于整个通信设备而言至关重要，常见的外部防雷装置包括避雷针、设备接地放置等。当前，我国主要采用的避雷针的导电性小、防雷反应较差、防护范围小，难以满足当前通信企业的需求。对此，避雷针的选取成为防雷项目的关键，根据时代的需要，可以选取自主放电式的防雷设备，从多个角度进行安装，实现对通信设备的全方位雷电的防护。此外，对于裸露于建筑物表面的金属器材、零部件等都要进行良好的防护，以避免产生雷电危害。

避雷针以及接地设备安装的要求：

①在安装避雷针中，要结合天线进行考虑，为了更好的防护电线设备，避免产生雷电的协同效应，将天线安装与避雷针的外围，相距1.5个波长，并将避雷针作为天线的塔顶主干，进而对天线做到很好的防护。②由于雷电波幅较宽，且持续时间相对较短，单位时间电流量较大，因此很容易与地面电通电相连，因此，要安装大电阻以降低电流通量。③采用不大于30米、截面积大于40mm×4mm的铜排或镀锌扁钢作为接地引入线，而采用同种材料界面不小于3mm的实心导线作为底线，能够很好的将雷电电流进行释放。④尽可能的加大地表的雷电泄方面积，在建筑物的体表加大接地体的数量，并保障每个铜管的衔接。⑤在大规模的通信工程中，可以选择性的安装一些放射性的避雷设备。对于放射性避雷装置而言，最重要的部位就是放射源，通过放射源释放大量的α粒子，在α粒子的作用下放射源周围的空气释放出大量的电子，这些电子在雷场的作用下，加剧运行，并与空气作用产生连锁反应，形成多级电离，最后产生电子流。将雷电释放出的直流通电中和继而将高电场转化为低电场，并逐渐消除，进而到达防雷的目的。

2.2 感应雷击的消除方法

在对通信设备和建筑进行防雷设置中，除安装避雷针外，还要进行感应雷击的消除，感应雷击的消除设备包括电涌保护器（SPD），将其安装于天馈系统中，可以有效的消灭来自感应系统的雷电，在安装过程中，要注意下列问题：首先是尽可能的将SPD接地端靠近连地电子设备的防雷装置，设置接地电阻，控制在5Ω以下。其次，在安装过程中，由于插入耗损而影响到信号的强度，因此，需要保持一定的驻波比，驻波比的范围控制在1.5以下。最后，在通信天线的安装中，要保持与铁塔的距离，竟可能的靠近使之相连，并将连接电阻设置为零。

3 通信内部防雷措施的建立

3.1 屏蔽处理

所谓屏蔽处理就是将双绞线或四对双绞线统一放置于一种金属的中，在金属的屏蔽趋肤效应中，对其进行发射进行吸收，能够有效实现与周围环境中的电磁场的分割，同时避免绞线之间发生串音现象。

3.2 防雷器安装

防雷器的工作原理就是对低压系统能够进行高阻开路，而对于低压系统能够进行低阻短路，从而使通信电子元件得到有效保护，能够满足通讯所需要的电流、电压的需求。通常情况下，都会在信号的传输电路、电源供电线上安装一个防雷器，使之并联与一起，一旦出现大电流、强电压等问题而使之产生短路时，可以将瞬时产生的强大电流，通过地网设备释放于大气中。

4 建设微电子防雷措施

4.1 天线防雷措施的实施

天线作为重要的信号接收装置，极易受到雷电的袭击，因此常将天线与避雷针进行组合设计，安装。选择规格40mm×4mm镀锌扁钢的材料作为接地电线与地面进行相连，并将雷电释放的强大电流随着接地线泄方于地网中。通过在天线上安装避雷针，不仅可以有效的实现对天线的有效防护，同时也使多点接地成为现实。要想实现塔顶与天线的有效衔接，需要通过馈线系统的安装，使之与机房地线相连。同时，为进一步作好雷电防护工作，可以在馈线的连接处安装相应的防雷装置。此外，可以采用钢质材料作为支撑机房与天线塔顶的设备，以实现对电缆的支撑。

4.2 通信机房的防雷措施

通信机房作为通信企业的核心区域，承载着重要的通信使命，为保障通信机房的高效正常运转，可以在机房内外设置相应的防雷设施。机房内外的防雷材料在选取中，要采用优质的材料和先进的防雷技巧，以提升整体的防雷能力。同时，在输电与同轴电缆线路上安装相应的电流避雷器和天馈避雷器，根据机房的需求，调整避雷器的运转速率，使其与机房设备相吻合[2]。