4.通信站綜合防雷措施的應用
針對上述通信站防雷存在的缺欠,近幾年我們依據通信站防雷的一般原理和常用防護措施,采取綜合性防雷,對通信站防雷設施進行了改造和完善。
4.1防雷總的原則
(1)采用外部保護將絕大部分雷電流直接接閃引入地下泄放。
(2)采用過電壓保護器阻塞沿電源線或數據線、信號線引入的過電壓波(內部保護)。
(3)采用過電壓保護器限製被保護設備上的浪湧電壓幅值。
(4)用光電隔離器隔離通信與RTU之間的RS232接口,避免接口設備電氣連接。
4.2防雷一般方法和技巧
(1)設置一套良好的建築物避雷帶、避雷網,並與主鋼筋一起接地。
(2)外置設備(天線等)應盡量置於建築物避雷網的保護角度範圍內。
(3)采用共地的接地措施。
(4)在電源、信號或數據線各進出口安裝性能可靠的專用防雷器。
(5)室內的設備應盡量遠離避雷導電體。
(6)室內布線,包括各類傳輸線應盡量減小回圈,最好能加有屏蔽線並兩端接地。
4.3防雷接地係統改造
(1)對調度通信樓接地網進行改造。發現原接地網因多年失修,有部分接地帶已爛斷。重新在通信樓四麵分別埋設4個接地網,接地極用50mm×50mm×5mm鍍鋅角鋼,每根長1500mm,垂直砸入1200mm深溝內,每根接地極相距500mm以上,並且用40mm×4mm鍍鋅扁鋼焊接聯成一個網狀接地裝置。4個接地網分別用一根扁鋼連至通信樓各樓層機房的對稱接地網。改造後接地電阻為0.5Ω,滿足要求。
(2)對各辦公樓裏的通信機房接地進行改造,延長接地網,增加接地極數或鋪設兩個以上接地網。使接地電阻降到1Ω以下。
(3)通信機房內用40mm×4mm鍍鋅扁鋼鋪成環形接地母線,四個角與地網相連。機房內所有設備外殼、暖氣、電纜走線架等金屬構件全部用35mm2銅導線就近與接地網相連。
(4)變電所內通信設備與RTU遠動裝置外殼均用35mm2多股銅導線就近連接到變電所接地母線的同一點,以消除電位差。
(5)將“一點多址”微波饋線金屬外皮的上端、中間及下端分別就近與鐵塔相連,在機房入口處與接地母線相連。各微波塔接地電阻測試符合要求。
(6)對於調度通信樓,由於樓內有遠動、調度、交換機、光纖、微波、電源等機房,各機房間聯係較多,各種音頻電纜、同軸電纜相互間連接複雜,一旦某個機房的電位升高,都會對其他機房設備造成威脅。因此,要把這些機房接地統一接到一個共用接地係統,實現各機房接地等電位連接。
4.4電源係統的防雷保護
(1)引入通信機房的電力線采用地下電力電纜,電纜金屬護套兩端均良好接地。
(2)配電變壓器高壓側接高壓氧化鋅避雷器,低壓側接電源防雷器。變壓器機殼、避雷器的地統一接到地網上,並接地良好。
(3)通信機房內電源采用多級浪湧保護措施。交流母線上並接一級380V過電壓保護器;高頻開關電源交流入並接一級380V過電壓保護器;-48V電源入口處接一級壓敏電阻。通信設備電源正極在電源側和設備側分別接到接地母線上。
(4)在變電所內的通信設備電源,由於通信設備少,與其他變電所設備一起安裝於主控室。直流電源取自變電所220V直流操作電源,經DCbrDC模塊變換成-48V電源供通信設備。因此,在變電所用電櫃交流母線上安裝一級38交流過電壓保護裝置,作為一級防雷;在高頻開關電源入線處裝一級交流防過電壓保護器,在DCbrDC模塊48V輸出側裝一級48V直流浪湧保護;最後,在通信設備48V入口裝48V壓敏電阻一隻。
(5)機房內所有交、直流配電櫃機殼均做接地保護,交流保護接地線從接地母線上直接引出,嚴禁采用中性線作為交流保護接地線。
4.5各種信號線的防雷保護
根據各通信站實際情況,采用加裝浪湧保護,光電隔離等措施,對進出通信機房及通信設備與其他設備接口的所有信號線進行保護。以防止雷擊感應電壓或過電壓侵入損壞通信設備。
(1)對個別通信站直接架空進入機房的通信電纜線路進行改造,在線路終端杆將鋼線接地,將通信電纜水平直埋l0m以上,進入機房。進入機房的通信電纜金屬外皮均良好接地。
(2)普通架空光纜、管道光纜、自承式光纜,均采用非金屬光纜。對於有金屬加強芯或金屬護套的光纜,進入機房前,在終端杆或終端電纜井改成非金屬光纜過渡進入機房。
(3)所有音頻電纜、電話線、信號線進入機房要首先接入音頻保安器,來抑製電纜線對橫向、縱向過電壓。各配線架保安單元接地端均要良好接地,確保保安器發揮正常作用。
(4)認真落實進入機房電纜外皮及空線對接地保護措施。應及時做好電纜空線對在配線架上接地工作,以防止引入雷電感應電壓在開路導線末端產生反擊,損壞設備。有條件的配線架可采用短路接地塞,直接插在配線架空線對上,方便、靈活。平時檢修線對變更後,應及時檢查空對接地情況。
(5)對於遠動等其他專業的信號進入通信設備前應采取隔離措施:經調製解調器輸出的音頻模擬信號,采用音頻變壓器進行電氣隔離;用RS232接口的數據信號,采用光電隔離器進行隔離,消除地電位差可能通過該接口中的共用接地線串入,造成反擊損壞接口電路現象。