近年來，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)在通信設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，各類先進(jìn)通信設(shè)備對(duì)過壓過流及其保護(hù)措施的要求越來越高，因此防雷保護(hù)越來越重要。由于在通信與數(shù)據(jù)線路上雷電、強(qiáng)電、靜電以及操作引起的瞬間過電壓造成的危害時(shí)常發(fā)生，因此必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施以避免因過電壓以及所產(chǎn)生的過電流對(duì)通信設(shè)備、傳輸線路和相關(guān)人員造成的危害。

通信大樓一般都安裝有避雷針、避雷帶或避雷網(wǎng)，并且采取了聯(lián)合接地的方式。從表面上看，它已具備了良好的防雷和抗外界電磁干擾的性能，那么為什么通信設(shè)備有時(shí)還會(huì)遭受過壓過流而損壞呢？還會(huì)對(duì)操作維護(hù)人員的人身構(gòu)成威脅呢？下面將日常維護(hù)巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的一些問題和防護(hù)措施歸納如下。

１引起通信設(shè)備過電壓的原因

從山西省萬家寨引黃工程個(gè)別高山施工通信站雷擊通信設(shè)備造成的故障情況分析來看，絕大部分故障是由于雷電電磁脈沖波從戶外電力線路、傳輸線路侵入而造成的。這時(shí)，機(jī)房本身并未遭受雷擊，而是雷電直擊電力線、傳輸線，或在距電力線路／傳輸線路一定距離處有雷電閃擊。例如，某站一個(gè)高山施工通信機(jī)房距電力線路４００ｍ處的落雷電流大約為８０ｋＡ，架空電力線路距地面平均高度為５ｍ，由此可估算出該處電力線路上瞬間過電壓約為２５ｋＶ。這樣高的感應(yīng)電壓向電力線兩端擴(kuò)展，雷電電流感應(yīng)電壓雖能經(jīng)線路逐漸衰減，但由于通信機(jī)房距離落雷地點(diǎn)不是很遠(yuǎn)，此殘余感應(yīng)電壓仍有一定的強(qiáng)度，侵入到機(jī)房后仍可導(dǎo)致部分通信設(shè)備損壞，造成通信中斷。后經(jīng)技術(shù)人員多方分析、改造，采取多種防護(hù)方式，避免了雷擊現(xiàn)象。強(qiáng)電、靜電都是引起通信設(shè)備過電壓的主要來源，具體而言，輸入／輸出信號(hào)線、交／直流電源線、接地系統(tǒng)和空間電磁波都是過電壓源入侵通信設(shè)備的主要途徑。所以必須采取多種防護(hù)措施切斷過電壓入侵通信設(shè)備的主要途徑。

２多級(jí)防護(hù)

隨著通信設(shè)備的大規(guī)模應(yīng)用，雷電、強(qiáng)電、靜電以及操作引起的瞬間過電壓造成的危害常常發(fā)生。以往的防護(hù)體系已不能滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)安全的要求，應(yīng)從單一防護(hù)（無源防護(hù)，其內(nèi)涵是與系統(tǒng)電源無直接電氣連接的防護(hù)系統(tǒng)）轉(zhuǎn)為三維防護(hù)（有源和無源防護(hù)，其內(nèi)涵是與系統(tǒng)電源無直接電氣連接的防護(hù)和與系統(tǒng)電源有直接電氣連接的防護(hù)系統(tǒng)組合的立體空間防護(hù)系統(tǒng)）。三維防護(hù)包括防直擊雷、防感應(yīng)雷電、防地電位反擊、防靜電直擊、過電壓感應(yīng)以及操作引起的瞬間過電壓影響等多方面的防護(hù)，即根據(jù)空調(diào)、數(shù)字程控、光電傳輸、交直流電源等所有微電子設(shè)備的不同功能、不同受保護(hù)程度和所屬保護(hù)層確定防護(hù)要點(diǎn)做分類保護(hù)。根據(jù)雷電、強(qiáng)電、靜電和操作瞬間過電壓的危害的可能通道，從電源線到數(shù)據(jù)通信線路都應(yīng)該做多級(jí)保護(hù)。

３外部防護(hù)

外部防護(hù)主要采用避雷針（避雷網(wǎng)、避雷線和避雷帶）和接地裝置（接地線、地極）來加以防護(hù)。其保護(hù)原理是：當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)，它使地面的電場(chǎng)發(fā)生畸變，在避雷針（避雷線）頂部形成局部電場(chǎng)強(qiáng)度畸變，以影響雷電先導(dǎo)入電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針（避雷線）放電，再通過接地引下線、接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物免受雷擊，這是人們長(zhǎng)期實(shí)踐證明的防直擊雷的有效方法。然而，被動(dòng)放電式避雷針存在反應(yīng)速度差、保護(hù)的范圍小以及導(dǎo)通量小等不足。根據(jù)現(xiàn)代通信發(fā)展的要求，避雷針應(yīng)選擇提前放電主動(dòng)式的防雷裝置，并且應(yīng)該從３０°、４５°、６０°等不同角度考慮，以做到對(duì)各種雷擊的防護(hù)，增大保護(hù)范圍，增加導(dǎo)通量。建筑物的所有外露金屬構(gòu)件（管道）都應(yīng)與防雷網(wǎng)（避雷帶或避雷線）良好連接。

４內(nèi)部防護(hù)

首先是電源部分的防護(hù)，因?yàn)槔纂姟?qiáng)電主要是通過線路侵入的。對(duì)于高壓部分，電力部門有專用的高壓避雷裝置，而線對(duì)線的過壓則無法控制。因此，對(duì)３８０Ｖ低壓線路應(yīng)進(jìn)行過電壓保護(hù)，按國(guó)家規(guī)范應(yīng)分為３部分：建議在高壓變壓器后端到通信局（站）電力機(jī)房總配電盤的電纜內(nèi)芯線兩端對(duì)地加裝避雷器，作為一級(jí)保護(hù)；在樓宇總配電盤至樓層配電箱間電纜內(nèi)芯線兩端對(duì)地加裝避雷器，作為二級(jí)保護(hù)；在所有重要的、精密的設(shè)備以及ＵＰＳ的前端對(duì)地加裝避雷器，作為三級(jí)保護(hù)。目的是用分流（限流）技術(shù)將雷電過電壓（脈沖）能量分流泄入大地，從而達(dá)到保護(hù)目的。分流（限流）技術(shù)中采用的防護(hù)器的品質(zhì)、性能的好壞均直接影響防護(hù)的效果，因此選擇合格優(yōu)良的避雷器至關(guān)重要。

其次是信號(hào)部分的防護(hù)，這要根據(jù)通信設(shè)備的敏感度來確定。應(yīng)該考慮的主要有：衛(wèi)星接收系統(tǒng)、數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)、電話系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)專線系統(tǒng)以及監(jiān)控系統(tǒng)等。建議在所有信息系統(tǒng)進(jìn)入樓宇的電纜內(nèi)芯線端時(shí)，應(yīng)對(duì)地加裝避雷器，電纜中的空線應(yīng)接地，并做好屏蔽接地。

最后是接地處理，接地系統(tǒng)把雷電流引入大地，從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人身安全的目的。一般建筑物的接地系統(tǒng)有建筑物地網(wǎng)（與法拉第網(wǎng)相接）、電源地（要求地阻＜１０ ?贅）、邏輯地（也稱信號(hào)地）和防雷地等。通信設(shè)備要求交直流工作地、安全保護(hù)地、防雷地必須獨(dú)立時(shí)，如果相互之間距離達(dá)不到規(guī)范的要求，則容易出現(xiàn)地電位反擊事故。因此，各接地系統(tǒng)之間的距離達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)盡可能使它們連接在一起，如實(shí)際情況不允許直接連接，可通過地電位連接。如光纖到戶局點(diǎn)、移動(dòng)通信基站、尋呼機(jī)房、通信局（站）的總接地點(diǎn)盡量做到只有一個(gè)，從而保證各類接地點(diǎn)的基準(zhǔn)電位是惟一值。為確保系統(tǒng)正常工作，每年在雷雨季節(jié)前后或春、秋檢修時(shí)應(yīng)定期用精密地阻儀檢測(cè)地阻值，以確保地阻值始終保持在規(guī)定的范圍。

５結(jié)論

總之，對(duì)通信設(shè)備而言，接地與防雷是一個(gè)永恒的課題，接地系統(tǒng)的正確與可靠直接關(guān)系到人身和通信設(shè)備的安全。綜合考慮國(guó)際、國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展以及國(guó)家和信息產(chǎn)業(yè)部的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，可以明確以下幾點(diǎn)。

（１）通信局（站）必須按規(guī)范采用聯(lián)合接地系統(tǒng)。

（２）單點(diǎn)接地原則。無論是聯(lián)合接地系統(tǒng)還是分散接地系統(tǒng)，地下防雷線、保護(hù)地線、工作地線等金屬地應(yīng)連在一起，并通過總接地線匯集排后，這些地線必須絕緣分開。

（３）無論是防雷擊通信局（站）建筑物，還是防雷電經(jīng)交流電力線侵入通信局（站），都必須采用層層防護(hù)的原則。