淺論無線通信防雷接地工作

雷雨頻繁季節(jié)，防雷成為無線通信臺站的一項重要任務(wù)，認真做好系統(tǒng)接地工作在無線通信設(shè)備防雷避雷中具有重要意義。針對無線通信系統(tǒng)最基礎(chǔ)的接地工作，分析和探討通信防雷工作、減少通信機意外故障因素。
　　

　　
　　隨著無線通信系統(tǒng)的自動化裝備越來越先進，設(shè)備電路的精密集成度日益提高。感應(yīng)雷電及雷電電磁脈沖的入侵很容易損壞相應(yīng)的電子、電氣設(shè)施，加之無線通信設(shè)備自有的室外天線和電纜饋線等的裸露，感應(yīng)雷擊的危害明顯增加，僅靠避雷針已遠遠不能滿足無線通信臺站設(shè)備的防雷實際需求，因此，對系統(tǒng)工作地和保護地的要求更加嚴格，必須從細節(jié)抓起、從源頭治理、全方位著手，在抓好系統(tǒng)接地工作的基礎(chǔ)上，對臺站設(shè)備實施綜合防雷工程。要對設(shè)備防雷要認真規(guī)劃、設(shè)計、施工，設(shè)備接地工作必須嚴格要求、高度重視，務(wù)必做到系統(tǒng)接地關(guān)即：連線堅固、地網(wǎng)可靠、泄流暢通，總的來說，在一個工作區(qū)域內(nèi)，盡量將鄰近的機房、鐵塔、天線、變壓器、配電柜、通信電纜統(tǒng)籌考慮，按均壓、等電位的原理把工作地、保護地和防雷地組成一個聯(lián)合接地網(wǎng)，臺站內(nèi)各類接地線應(yīng)從接地匯集線或接地網(wǎng)上分別引入，擴大地網(wǎng)范圍，增強整體防雷能力。
　　
　　一、無線通信防直接雷的接地工作
　　
　　對于防直接雷襲擊，我們一般主要采用避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)等傳統(tǒng)避雷裝置，只要設(shè)計規(guī)范，安裝合理，這些避雷設(shè)施便能對直接雷進行有效的防御，這種方法經(jīng)濟、簡單，但要注意，避雷針應(yīng)當(dāng)裝在高于天線尖端數(shù)米，避雷針與天線之間應(yīng)有一定的間隔，以防止由于避雷針的存在而損壞天線的輻射圖形影響通信效果。一般的做法是避雷針成為天線塔體的主桿，通信天線裝在避雷針外線大約1.5個波長以外。由于避雷針帶接觸雷擊的強度較大、范圍較廣，首先要確保其具有良好的電流瀉放通道，主要接地標準應(yīng)做到：
　　1、避雷地線的直流通路的電阻要求足夠低，一般為10—500，小于50最佳，由于雷電浪涌電流較大，頻譜較寬且持續(xù)時間短，因此要求必須有盡量小的電感量。
　　2、地線不能用扁平編織線或絞合線，因為這種線電感較大，不利于泄放雷擊電流，且容易被腐蝕。要盡可能使用3mm以上的實心導(dǎo)線，且最好是相同的金屬材料。
　　3、為了增大地表層的泄放面積，可采用埋設(shè)有一定間隔的多根接地體，且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的間隔埋上10根左右的銅管，并把它們焊接起來。
　　接地體宜采用熱鍍鋅鋼材，其規(guī)格要求如下：
　　鋼管φ50mm壁厚不應(yīng)小于3.5mm。角鋼不應(yīng)小于50mm×500mm×5mm。扁鋼不應(yīng)小于40mm×4mm。
　　但由于無線通信臺站的環(huán)境條件不一，其地網(wǎng)往往難以組成沿房屋四周封閉式的環(huán)形地網(wǎng)，所以對地網(wǎng)組成方式給予了靈活考慮，但機房工作地、保護地、鐵塔防雷地三者應(yīng)共同地網(wǎng)，且要求鐵塔與建筑物連通(含地下、樓頂)，有困難時也要確保樓頂避雷帶與鐵塔地網(wǎng)連通。對于地處市郊、多雷區(qū)(年雷暴日大于20天以上)或建筑物較高而得不到周圍建筑物防雷設(shè)施保護的臺站，其地網(wǎng)應(yīng)在地下、地面上作多點(兩點以上)焊接連通，特別注意的是，在地網(wǎng)焊接連通時要與設(shè)備斷開操作，以確保系統(tǒng)安全。[

　除了做好室外防雷設(shè)施的有效接地外，從防雷工程的系統(tǒng)性和綜合性來考慮，還要注意通信機房內(nèi)相關(guān)設(shè)施的聯(lián)合接地，即機房內(nèi)走線架、吊掛鐵架、機架或機殼、金屬通風(fēng)管道、金屬門窗等均應(yīng)作保護接地，保護接地線一般宜采用截面積不小于35mm2的多股銅導(dǎo)線。按照《通訊局(站)防雷與接地設(shè)計規(guī)范》要求，對機房的接地引入線長度不宜超過30m，其材料為鍍鋅扁鋼，截面積不宜小于4mm×40mm或不小于95～2的多殷銅線。接地引入線應(yīng)作防腐、絕緣處理，并不得在暖氣、地溝內(nèi)布放，埋設(shè)時應(yīng)避開污水管道和水溝，裸露在地面以上部分，應(yīng)有防止機械損傷的措施。
　　
　　二、無線通信防感應(yīng)雷的接地工作
　　
　　無論多么完善的避雷針，對感應(yīng)雷擊都無能為力，由于其來自線路的感應(yīng)電流，加之有的系統(tǒng)屏蔽差，以及沒有采取有效的等電位連接措施、綜合布線不合理、接地不規(guī)范造成地電位反擊等，因此需要運用完善的綜合防雷手段，在電源和饋線等線路上安裝相關(guān)的避雷器SPD，與合格的避雷針有機結(jié)合、相互補充，構(gòu)成一套完整的防雷體系。而對任何先進、科學(xué)的防雷器件而言，設(shè)備的本身接地和防雷器的接地都尤為重要，一般要求通信機房地阻不超過10，這也是保證避雷設(shè)備發(fā)揮作用的前提和關(guān)鍵。
　　1、機房內(nèi)的設(shè)備首先要做到保護地、工作地等電位連接，特別是相關(guān)設(shè)各機箱的外殼必須接地，以最大程度上減少二次感應(yīng)雷擊的危害。對接地匯集線和接地排的要求較高，它一般設(shè)計成環(huán)形或排狀，材料為銅材，截面積不應(yīng)小于120mm2，也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼，機房內(nèi)的接地匯集線可安裝在地槽內(nèi)、墻面或走線架上，接地匯集線應(yīng)與建筑鋼筋保持絕緣。
　　2、通信站傳輸射頻信號的同軸電纜饋線一般都有金屬外護層，應(yīng)在上廓、下部和經(jīng)走線架進機房入口處就近接地，在入機房處的接地應(yīng)與地網(wǎng)引出的接地線直接連通，以瀉放線纜在外界感應(yīng)的雷電流。當(dāng)鐵塔高度大于或等于60m時，同軸電纜饋線的金屬外護層還應(yīng)在鐵塔中部增加一處接地。在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器時要注意以下方面的接地問題。一是避雷器的接地端的接地電阻不得大于50，否則將影響防雷效果；二是安裝通信天線時，天線支撐桿要與鐵塔可靠連接，連接電阻等于零，饋線應(yīng)從鐵塔內(nèi)部垂下，并每隔一段距離用銅絲與鐵塔固定。
　　3、為有效防范在電源和信號線路上產(chǎn)生感應(yīng)雷擊，所設(shè)置的各種避雷器的接地狀況直接關(guān)系防雷效果。對于配電柜中電源避雷器的接地線，應(yīng)至少保證截面在16mm2以上，而信號線路的避雷器的接地線也要達到截面在6～2以上，并且到接線排的距離要越短越好，在小于1m范圍內(nèi)，這樣一旦受雷擊時，可保證避雷器上強電流在最短時間內(nèi)瀉放，達到對電源、信號線路的有效防雷目的。
　　4、為防感應(yīng)雷擊的二次破壞效應(yīng)，我們必須重視接地線的布設(shè)，切記不可將避雷器接地線與供電或信號線路混合捆扎，雖然平時看起來線路相互之間沒有干擾和簡潔美觀，可一旦發(fā)生雷擊，避雷器作用時強大的瀉放電流將在瞬間再次感應(yīng)同向的鄰近線路，從而造成相聯(lián)設(shè)備受損，這一點我們往往容易忽視，可事實卻提醒我們在防雷工作中不可半點馬虎，否則后果不堪設(shè)想。