通信設(shè)備設(shè)施集中監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護探討-文庫吧
2025-10-11 02:36 本頁面
【正文】 當(dāng)通過各種線纜（如信號線、數(shù)據(jù)線等）互連的設(shè)備間存在較大的地電位差時，也會導(dǎo)致設(shè)備的損壞。傳導(dǎo)耦合，主要是指雷電侵入波。雷電侵入波又稱為線路來波，它是指沿進局電纜以行波的方式竄入室內(nèi)的雷電浪涌。雷電侵入波產(chǎn)生的根源可能是感應(yīng)雷，也可能是直擊雷，但從監(jiān)控系統(tǒng)的角度來看，則可視為傳導(dǎo)耦合。對于需要將監(jiān)控信號上報的無人值守站（特別是移動基站），雷電侵入波是造成監(jiān)控設(shè)備損壞的另一重要因素。3 集中監(jiān)控系統(tǒng)雷電防護的基本措施集中監(jiān)控系統(tǒng)具有線纜類型多、接口類型多、線纜數(shù)量大等特點，其雷電損壞以近區(qū)磁場感應(yīng)過電壓和雷電侵入波為主，因此監(jiān)控系統(tǒng)的防護應(yīng)針對上述特點，從整體上加以考慮，才能起到良好的防雷效果。監(jiān)控系統(tǒng)的雷電防護措施可以歸納為以下兩個方面：其一、抑制或衰減雷電浪涌的耦合途徑，主要措施包括屏蔽、合理布線、等電位連接和接地等；其二、提高監(jiān)控設(shè)備本身的浪涌耐受能力，主要包括合理設(shè)計內(nèi)部電路、加裝電涌保護器等。 合理布線如上所述，人防通信基站或其近區(qū)遭受雷擊時，雷電電磁場在站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)的線纜上產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓主要取決于雷電流的變化率、線纜與雷擊點的距離、線纜的長度以及各線纜間形成的回路面積以及線纜是否有效屏蔽等因素。因此，合理布線對減小感應(yīng)過電壓水平、降低監(jiān)控設(shè)備雷擊損壞率有著十分重要的意義。在實施監(jiān)控系統(tǒng)布線時應(yīng)注意以下幾個問題：局站范圍內(nèi)，嚴(yán)禁室外架空走線。室外架空走線有可能遭受直擊雷，嚴(yán)重威脅監(jiān)控系統(tǒng)的正常運行。此外，架空走線形成的環(huán)路面積較大，雷擊時會產(chǎn)生較大的感應(yīng)過電壓。室外線纜的布放應(yīng)盡量遠離鐵塔等可能遭受直擊雷的結(jié)構(gòu)物，應(yīng)避免沿建筑物的墻角布線。室內(nèi)各種監(jiān)控線纜的布放應(yīng)盡量集中在建筑物的中部。雷擊時建筑物中部的空間電磁場相對較弱，因此將電纜布放在建筑物的中部可有效降低感應(yīng)過電壓。監(jiān)控線纜及線槽的布放應(yīng)盡可能避免緊靠建筑物的立柱或橫梁。在不可避免時，應(yīng)盡可能地減小沿立柱或橫梁的布線長度。 線路屏蔽屏蔽是電磁干擾防護及控制的最基本方法之一，其目的是限制或防止某一區(qū)域內(nèi)外電磁場的相互耦合，將電磁場作用限制在規(guī)定的空間范圍之內(nèi)，即通過抑制耦合途徑來減小干擾源對敏感設(shè)備的影響。對通信系統(tǒng)的雷電防護而言，屏蔽可分為建筑物的屏蔽、房間的屏蔽、設(shè)備的屏蔽和線纜的屏蔽。這里主要討論線路的屏蔽。常見的線路屏蔽方式主要有兩類：其一、采用屏蔽套管或屏蔽槽等外部附加屏蔽；其二、采用屏蔽電纜。屏蔽套管（金屬管屏蔽）的主要優(yōu)點是屏蔽效能良好，其主要缺點是柔軟性差，施工不便。由于屏蔽槽存在較大的縫隙，其屏蔽效能比屏蔽套管的差。但由于其施工方便，如果在施工工程中做好接頭和接縫處的處理，還是能取得一定的屏蔽效果。采用屏蔽電纜是一種常用的線路屏蔽方式。盡管其屏蔽效能不如金屬管屏蔽，但在線路不長（如小于 100m）、外界電磁場干擾不是太強烈時，仍具有較好的屏蔽效能。在實施線路的屏蔽時應(yīng)特別注意以下幾個問題：電纜屏蔽層、屏蔽套管或屏蔽槽等屏蔽體的兩端必須接地。由于感應(yīng)過電壓主要是由近區(qū)磁場感應(yīng)所致，屏蔽體兩端接地后，在屏蔽體與地回路間形成一個閉合的環(huán)路，該環(huán)路中所鏈接的磁場所感應(yīng)出的電勢在環(huán)路中形成感應(yīng)電流，該電流產(chǎn)生的磁場方向與干擾磁場方向相反，從而抵消或減小外界干擾磁場對芯線的影響，大幅度降低芯線的感應(yīng)過電壓。為最大限度地利用屏蔽體的感應(yīng)電流，任何影響電流流通的因素都應(yīng)加以注意。如屏蔽體在整個電纜長度上必須是導(dǎo)電貫通的，并盡可能多點就近接地；做好屏蔽體接頭和接縫處的連接，以期獲得穩(wěn)定的低阻抗電氣連接；做好屏蔽體的接地，盡可能降低接地引線的阻抗等。在工程實際中，應(yīng)充分利用現(xiàn)有的金屬走線槽和走線架，屏蔽電纜和金屬走線槽的配合使用可獲得附加的屏蔽效能。 等電位連接和接地適當(dāng)?shù)牡入娢贿B接和接地是減小反擊過電壓和地電位差的有效措施。等電位連接是用連接導(dǎo)體或浪涌保護器將處在需要防雷空間內(nèi)的防雷裝置、建筑物的金屬構(gòu)架、金屬裝置、外來導(dǎo)體、電氣或電子設(shè)備等連接起來，其目的是減小需要防雷空間內(nèi)的各金屬部件以及各系統(tǒng)之間的電位差。通信局站的等電位連接和接地包括：由建筑物金屬構(gòu)架、防直擊雷裝置以及外來導(dǎo)體等相互連接而成的公共連接網(wǎng)，局站內(nèi)各通信系統(tǒng)所建立的局部等電位連接網(wǎng)，以及上述各連接網(wǎng)間的連接和接地。原則上講，監(jiān)控系統(tǒng)的外露導(dǎo)電部分所形成的局部等電位連接網(wǎng)可具有以下兩種結(jié)構(gòu)型式： S 型（星形結(jié)構(gòu)）和 M 型（網(wǎng)型結(jié)構(gòu)）。相應(yīng)地，它們與公共連接網(wǎng)的連接方式應(yīng)分別采用 Ss 型和 Mm 型。如圖 1 所示。星形結(jié)構(gòu)一般適用于較小的閉環(huán)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備間以及設(shè)備與外界的連接線較少，容易與公共接地網(wǎng)隔離。當(dāng)采用星形結(jié)構(gòu)時，系統(tǒng)的所有金屬組件除連接點外，應(yīng)與公共連接網(wǎng)有足夠的絕緣，即僅通過唯一的點連接到公共連接網(wǎng)中形成 Ss 型。此時，設(shè)備間的所有線纜應(yīng)按照星型結(jié)構(gòu)與等電位連接線平行敷設(shè)，以避免產(chǎn)生感應(yīng)環(huán)路。Ss 型等電位連
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