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    防雷技術

    煤礦通信系統防雷接地要求及方法

    發布時間:2021-06-23  

    雷電是一種自然現象,國際電工委員會已將雷電災害稱為“電子時代的一大公害”,雷擊、感應雷擊、電源尖波等瞬間過電壓已成為破壞電子設備的罪魁禍首。從大量的通信設備雷擊事例中分析,專家們認為:由雷電感應和雷電波侵入造成的雷電電磁脈沖( LEMP)是通信設備損壞的主要原因。為保證通訊設施的安全,按照電信專用房屋設計規范,通信大樓一般都安裝有避雷針,并且均采取了聯合接地的方式。此外因煤礦中某些機電事故也會造成工業電力的過電壓和大電流對通信系統的侵入,在沒有合理可靠的接地保護時,將會更容易引起設備損壞及對操作人員造成人身傷害。接地系統是通信系統的重要組成部分,它不僅直接影響通信的質量和整個通信電源的正常運行,還起到保護設備安全和工作人員的安全的作用。接地是指把電氣設備或金屬部件連接到一個接地系統上,接地系統應具有以下功能:

    (1)防止電氣設備事故時故障電路發生危險的接觸電位和使故障電路開路;

    (2)保證系統的電磁兼容(EMC)的需要,保證通信系統所有功能不受干擾;

    (3)提供以大地作回路的所有信號系統一個低的接地電陽;

    (4)提高電子設備的屏蔽﹔

    (5)減低雷擊對通信系統的影響,尤其是減低對相對高處的設備雷擊影響。

    1.通信設備的接地系統

    1.1接地系統的功能

    當設備或系統的器件和單元能在其電磁環境中正常運行并不產生輻射而不危及或干擾其它器件.設備或系統,則稱其達到電磁兼容EMC?,F在的設備制造商和設計者擁有一系列的技術、產品,標準和建議來控制源于任何器件的電磁干擾( EMI )問題。但是,一個系統即使完全由滿足EMC標準的部件組成,仍然容易受到源于組成此通信系統的成纜線路和網絡連接產生的電磁干擾。為了使配置的整個通信系統達到EMC,就必須制定“工作圖和計劃"。這種千擾控制計劃包括所采取的這些操作的順序和精確時間的所有步驟的記錄?,F代通信系統應用的各種技術需要通過接地系統連接,在??客ㄐ畔到y中接地系統起到重要作用,因此系統設計中低阻抗通路至關重要。

    1.2接地 系統的構成

    接地系統包括:直流電源接地;電信設備機殼或機架屏蔽接地;人站通信電纜的金屬護套或屏蔽接地;明線或電纜人站避雷器接地和信號電纜空線對的接地等。為做好程控交換機的接地,有時需單獨做一副符合規范要求的接地極。在煤礦通信系統中各種設備因使用環境不同不能集中管理,除礦通訊科管理主要交換和傳輸設備,還有其他眾多設備因專業功能不同分屬其他職能單位管理,但是這些設備的功能及數據交換都要通過相應的電氣接口與礦屬主要交換和傳輸設備相聯再與整個礦區通信網聯接。因此在煤礦不只是要在本單

    位做好符合規范的要求系統接地,同時也要協助兄弟單位按照相應的技術規范做好接地,使整個煤礦通信系統做到電磁兼容EMC。使之能夠可靠穩定地運行,為煤安全生產更好的服務。

    2.通信設施的防雷措施

    通常來說,雷擊和線路過電壓的有害效應有以下幾種表現形式:直擊雷擊、感應雷擊電磁脈沖輻射、雷電過電壓侵人和反擊。相應得為避免建筑物及設備遭受雷擊的方式大致有四種:①疏導②隔離③等位④中和。根據以上的四種避雷方法,具體到一個通信工程的防雷電過電壓來說,其主要采取以下幾種措施。

    2.1 外部防護

    外部防護主要采用接閃裝置(避雷針、避雷網、避雷線和避雷帶)和接地裝置(接地線.地極)來加以防護。其保護原理是:當雷雨云放電接近地面時,接閃裝置更容易吸引雷電,使主放電都集中到它的上.面,再通過接地引下線、接地裝置將雷電流引入大地.從而使被保護物免受雷擊,這是防直擊雷的有效方法。

    避雷針是靠自身的多受雷擊而保護周圍免受雷擊。

    (1) 防直擊雷的方法。使用避雷針是長期實踐證明的防直擊雷的有效方法。然而,被動放電式避雷針存在反應速度差,保護的范圍小以及導通城小等不足。根據現代通信發展的要求,避前針應選擇提前放電主動式的防雷裝置,并且應該從不同角度考慮,以做到對各種雷擊的防護,增大保護范圍,增加導通量。建筑物的所有外露金屬構件(管道)都應與防雷網(避雷線或避雷帶)連接良好。避雷針應當裝在高于天線尖端數米,并與天線之間應有一定的間隔,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。避雷地線的直流通路的電限要求足夠低(一般為10-500 ),盡量小的電感比。要盡可能使用3mm以上,相同金屬材料的實心導線。為增大地表的泄放面積,川采用埋設有一定間隔的多根接地體,且相互焊接。

    (2)防感應雷擊的方法。為了消除感應雷擊,其常用的方法是安裝電涌保護器( SPD),在安裝SPD時應注意以下方面的問題:①SPD的接地端必須與地連接川靠,一般要求接地引線應從天饋線人口處外側的接地線.避雷帶或地網引接,且接地電阻不得大于50 ,否則會影響到防雷的效果。②安裝通信天線時,天線的支撐桿耍與鐵塔??窟B接.連接電阻等于零。③對于煤礦通信工程而言,除在天饋系統中安裝SPD外,更加要注意供電系統的防雷,由于煤礦在高壓供電中已經做了一級防雷措施,我們常見做法是在主機房的電源接入端安裝電源第二級的防雷器和配電房安裝避雷裝置。同時積極協助叮能遭受雷擊的關聯設備管理單位做好防雷工.作,以免遭受不必要的損失。

    2.2內部防護

    (1)首先是電源部分的防護,因為線路是雷電侵人的主要通道之一。對于高壓部分,供電部門有專用的高8壓避雷裝置,而對380V低壓線路應進行過電壓保護,按國家規范要求應分為3部分:建議在高壓變壓器后端到配電機房總配電盤的電纜內芯線兩端對地加裝避雷器,作為一=級保護;在樓宇總配電盤至樓層配電箱間電纜內芯線兩端對地加裝避雷器,作為二級保護;在所有重要的、精密的設備以及UPS的前端對地加裝避雷器,作為三級保護。其作用是用分流(限流)技術將雷電過電壓(脈沖)能量分流疏導至大地,達到保護的月的。因避雷器的質量.性能的好壞將直接影響防護的效果,所以應選擇合格優良的避雷裝置。

    (2)第二是信號部分的防護,根據通信設備的對雷電的敏感度應在所有系統接人的電纜內芯線端對地加裝避雷器,電纜中的空線應接地,并做好屏敞接地。在做敷設接入電纜工作時,應考慮外部環境的因素盡量做到合理布線。

    (3)最后是接地處理,接地系統把雷電流引人大地,從而達到保護設備和人身安全的目的。通信網絡一般接地系統有建筑物地網、電源地(要求地阻< 10Ω)、邏輯地(也稱信號地)和防留地等。為保證系統正常工作,每年在雷雨季節前后或春、秋檢修時應定期檢測接地陽值,若發現有脫焊、松動和銹蝕等,應進行相應的處理,特別是在斷接卡或接地測試點處,確保接地阻值始終保持在規定的范圍內。

    陜西偉信防雷科技有限公司是一家專業從事防雷系統智能集成的高科技企業,主要承接陜西、甘肅、寧夏、新疆、內蒙古西北五省的防雷工程及檢測業務。公司具有國家氣象局頒發的防雷特種資質以及防雷檢測甲級資質,團隊師傅也都具備防雷設計與施工雙重資質證書,公司自成立以來已先后完成防雷工程千余項,我們的服務遍布全國各地,我們的經驗來自于各種項目:鐵路防雷,油田防雷,通信基站防雷,電力變電站防雷,炸藥庫防雷,校園防雷,機場防雷,銀行防雷,風力發電防雷,光伏發電防雷等,在眾多領域均有樣板工程。我們已成功解決大量的防雷難題,能夠提供直擊雷防護工程、感應雷防護工程、接地防雷工程等一系列防雷解決方案。

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