通信台站雷电的危害及防护

3通信台站目前线路雷电波侵入防护存在的问题
根据雷击事故统计表明通信台站的电源设备因雷击损坏所占比例为68％，而市电引入部分因雷击损坏所占比例更高达75．75％。大部分通信台站遭遇雷击后，配电箱、低压供电电缆及通信线路等都受到雷击破坏，导致设备毁损、屏蔽层击穿、系统终止等事故发生。
目前，经实际运行经验验证，由电源系统耦合进入的感应雷击造成设备的损坏占雷灾损失70％以上。因此，对电源系统的雷电保护措施是整个防雷工程中必不可少的而且是非常重要的一个环节。
1)电源线路保护不完善。除在开关电源内只带有C级通流容量20kA的交流电源防雷模块外，其他未采取任何防护措施。容易因直击雷或感应雷造成线路过压，损坏电源线路与之相联的设备；
2)部分通信台站，在电源线路的终端杠开始改为铠装电缆埋地进入配电房。电源铠装电缆在入室前铠装层未作接地处理。由于雷电流的高频趋肤效应，电缆感应的雷电流绝大部分均在铠装层寻找途径上泄放，由于铠装层没有接地，极易导致对地(或其他线路、设备等)放电打火，轻则导致电缆接头击穿短路，重则引起设备损坏，甚至导致火灾事故；
3)光缆长距离架空，部分在进机房前埋地距离很短，大部分没有埋地就直接接入室内综合柜内，光缆有铠装层但未采取任何接地措施，悬空。多数光缆中的加强筋在设备端也没有作好接地处理，同低压电缆一样，长距离架空容易遭受直击雷和感应雷，由于雷电流的高频趋肤效应，感应的雷电流绝大部分均在铠装层寻找途径上泄放，由于铠装层没有接地，极易导致对地(或其他线路、设备等)放电打火，轻则导致光缆接头击穿短路，重则引起设备损坏，甚至导致火灾事故烧毁光缆；
4)室内接地不完善。多数通信台站接地网做的比较规范，但是在接地引入线到接地汇集排接地处理不规范，接地线长度和粗细均不符合规范要求。直击雷引下线与机房接地引上线之间的距离没有达到规范要求最少相隔5一10米的要求。设备保护接地线较长且细，并与强电并行走线，容易造成雷电的二次感应

4 通信台站线路雷电波侵入防护方法
雷电感应高电压以及雷电电磁脉冲的防护是在入侵通道上将雷电过电压、过电流泄放入地，从而达到保护电子设备的目的。其主要方法是采用隔离、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压与过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流以及雷电电磁脉冲消除在设备外围，从而达到保护各类设备的目的。只要设计合理、安装合格、各类浪涌保护器就能对雷电进行有效的防护。我们既要防止直击雷，也要防止雷电感应高电压及雷电电磁脉冲，二者有机结合，相互补充，构成一套完整的现代综合防雷体系，才能有效地防止雷击事故，减少雷击灾害，保护建筑物、设备和人身安全。
根据现场的情况，我们针对每个通信台站的不同情况采取针对性的解决措施。主要将采取等电位联接、区分雷电流引下线和保护接地引上线、正确设计和安装多级电源避雷器、建设合格地网等方法，对通信台站进行综合雷电防护。
1)电源系统防护的完善，根据通信台站的实际情况采取2～4级的保护。由于电源线是雷电通过电场感应而引雷入室的主要途径，即使是电源线入地进室，也不能完全解决雷电波入侵的问题，因此安装多级电源避雷器以抑制雷电波入侵是首要选择；
2)通信台站的交流供电系统应采用绝缘护套电缆穿钢管埋地、或采用金属铠装电缆埋地引入的方式，其埋地长度宜不小于50m。当变压器或电力线路终端杆与机房较近，电缆线地下埋设长度达不到50m时，可将电缆环绕机房迂回埋设。埋地的钢管或电力电缆的外护金属层两端应就近妥善接地，一端接变压器地网，另一端在进机房前可靠接地。另外，电缆外导体对内导体有静电屏蔽作用，电缆的外导体同内导体形成电容很容易将芯线上高频性质的感应电荷泄放入地，可一定程度限制感应雷电波侵入；
3)在电源低压架空线的终杆处(电力电缆与架空电力线连接处)，做一组合格的地网，接地体宜采用辐射形或环形。将转地埋的铠装电缆的铠装层就近接入该地网中，同时在终杆处增加一组(3个)户外跌落式低压避雷器，以增强对来自低压架空输电部分的雷电泄放能力，提高低压线路侧的防雷保护。避雷针在接闪直击雷电流时，接地网会出现接地极上雷电流经电阻耦合的高电位引入情况，这就需要在线路进户处必须装设一组(3个)户外跌落式低压避雷器，将高电位钳制在安全值。按照DL／T499―2001《农村低压电力技术规程》零线在进户前作重复接地处理，将零线、避雷器的接地、电缆金属外皮、绝缘子铁脚、金具连在一起接地，保证在故障时保护中性线的电位尽可能保持接近大地电位；
4)电源线的进线在入室前，将电缆的铠装层做可靠接地，就近直接接入联合地网中，增强对感应雷的屏蔽和泄放；
5)通信光缆对机房设备造成的雷害通常是由光缆的金属铠装层或金属加强筋引起的。针对不同情况分别采取如下措施：
①无金属屏蔽层(无金属铠装层)光缆：可将光缆敷设在金属管内埋地进入机房，埋地长度宜不小于30m，一般可从线路终端杆开始埋设，埋地的金属管两端应就近可靠接地，终端杆处直接与终端杆的接地网相连，入户处直接与机房联合地网相连，将光缆铠装层上的感应雷电流直接泄放到地，将雷害的威胁直接阻止在室外不进室内，从而保证室内设备的安全；
②有金属屏蔽层(有金属铠装层)光缆：将光缆铠装层在终端杆和进机房前两端就近接地，终端杆处直接与终端杆的接地网相连，入户处直接与机房联合地网相连，将光缆铠装层上的感应雷电流直接泄放到地，将雷害的威胁直接阻止在室外不进室内，从而保证室内设备的安全；
③尽量将光数混合架或光纤终端盒设置在光缆进口处。对光缆金属加强芯的接地安装应作妥善处理。光缆安装时，应将光缆加强芯和光缆终端盒内专用的加强芯接地母排妥善连接，同时将加强芯接地母排直接与室外馈线接地排相连，布放的接地线宜不小于35mm2，且宜短、直。若与馈线接地排距离较长(大于2m)，也可与室内接地汇集线就近连接。此外，加强芯专用接地母排应与光缆终端盒体和机架内金属体进行电气隔离。
(6)接地汇集线(汇流排)应布置在靠近避雷器的地方，以使避雷器的接地连接线最短。各楼层的分汇集线应直接与楼底的总汇集线相连。建议采用环形等电位连接，在机房内沿走线架和墙壁没置环形接地汇集线。环形接地汇集线应多点就近与地网连通，站内设备由环形汇集线就近接地。
(7)对于通信台站信号部分，有雷击损坏纪录的台站，在信号的接口部分还需要安装相应的信号类防雷器。

5 结论
雷电可导致的危害多种多样，目前可以说没有任何一种产品和单一手段可以全面防止雷电的危害。我们必须提高对防雷工作的认识，积极研究现代防雷新技术。每年在雷雨季节前，对系统进行检查维护，对运行中的防雷元器件进行检测。雷雨季节中要加强对防雷元器件外观的巡视，发现异常应及时处理。如果设备遭受雷击，应对损坏情况和原因进行调查分析，并根据分析结果，对防雷措施加以改进。同时应做好雷害的统计，为防雷系统的设计、改进和完善，积累必要的资料。
目前全国部队通信台站已数不胜数，通信台站正常工作关系到国防通信事业发展。通信台站防雷接地系统是保证通信网络畅通、人员和设备安全的重要环节，涉及通信台站信号线、土建、供电、设备安装以及周围建筑等许多方面，需要我们树立长远的战略目标，不断总结经验，从实际情况入手，不断提高防雷技术水平和通信台站的防雷能力。相信随着科学技术的进步，人类最终一定能找到有效利用雷电蕴藏着的巨大能量的途径，彻底战胜雷害。