一、通信設(shè)備遭雷擊的原因及普遍存在的問題
近年來隨著通信技術(shù)特別是移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，各地通信局(站)頻繁出現(xiàn)通信設(shè)備遭雷擊事故，嚴(yán)重影響了通信暢通和設(shè)備及人身安全。經(jīng)過分析后發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生雷擊的原因及目前普遍存在的問題有以下幾個(gè)方面：
一是很多老局(站)經(jīng)過多次擴(kuò)容，地網(wǎng)中原有通信機(jī)房工作地、保護(hù)地、建筑防雷地等都沒按“均壓等電位”的要求進(jìn)行聯(lián)合接地。有的通信局(站)年久地線被腐蝕，接地電阻不合格。
二是有的移動(dòng)基站鐵塔高度超過了城區(qū)其它建筑物的高度，導(dǎo)致雷電通過鐵塔放電的可能性增多。有些鐵塔建在縣、支局院內(nèi)，雖然做了獨(dú)立的地線并自成體系，但有的沒與原局內(nèi)通信地網(wǎng)相連接，導(dǎo)致局內(nèi)地線間產(chǎn)生地線電位差。
三是有的微波站、移動(dòng)基站、無線尋呼基戰(zhàn)的饋線的引下線沒接地或接地不符合要求，雷電從饋線引入。
四是部分通信局(站)或微波站電源系統(tǒng)沒有采取有效的防護(hù)措施或接地措施不合理，導(dǎo)致雷電從電源系統(tǒng)引入機(jī)房。
五是有的市話電纜未做接地處理，配線架保安單元不符合要求，雷電從電纜引入機(jī)房。
六是現(xiàn)代通信設(shè)備技術(shù)含量高，對(duì)日益復(fù)雜的電磁環(huán)境較為敏感，特別是雷電感應(yīng)影響尤為突出，由于通信系統(tǒng)的控制管理大量引入計(jì)算機(jī)等微電子設(shè)備，雷電產(chǎn)生的強(qiáng)電磁干擾常常造成通信系統(tǒng)的故障，所以用以前由分離元件組成的防護(hù)方法及器件來預(yù)防，無論從動(dòng)作電壓，響應(yīng)速度，通流容量等主要指標(biāo)上都不適應(yīng)。
二、通信防雷接地技術(shù)改造工程
為確保通信暢通，防止雷擊再度侵入，今后通信防雷治理上要遵循統(tǒng)籌考慮，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌施工，統(tǒng)籌驗(yàn)收，綜合治理系統(tǒng)防護(hù)的原則。通信局(站)的防雷與接地技術(shù)改造涉及面廣，專業(yè)性強(qiáng)，局內(nèi)設(shè)備種類繁多。為了確保通信的安全可靠，防雷接地技術(shù)改造工程應(yīng)由持有一級(jí)設(shè)計(jì)資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位進(jìn)行，并需經(jīng)省，市局會(huì)審。一般包括兩部分內(nèi)容：原有局(站)防雷與接地技術(shù)改造；新建局(站)防雷與接地技術(shù)考慮。
下面重點(diǎn)闡述原有局(站)特別是重點(diǎn)落雷區(qū)的原有局(站)防雷與接地技術(shù)改造。
原有通信局(站)防雷與接地技術(shù)改造是一個(gè)系統(tǒng)工程，應(yīng)本著綜合治理的原則，分別對(duì)電源系統(tǒng)的防雷，通信局(站)建筑物防雷接地與接地網(wǎng)。微波和無線基站鐵塔及天饋線的防雷與接地，信號(hào)線和接口設(shè)備及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的防雷與接地等幾個(gè)方面進(jìn)行綜合治理。如果僅從某些方面進(jìn)行改造，而不進(jìn)行的綜合治理，防雷效果并不十分理想。
(一)電源系統(tǒng)的防雷改造
電源系統(tǒng)的防雷改造包括：低壓系統(tǒng)，直流系統(tǒng)，特殊局(站)電源系統(tǒng)和高壓系統(tǒng)的防雷改造。
1.低壓系統(tǒng)的要求
(1)電力變壓器的低壓側(cè)加裝避雷器。
(2)凡以架空形式進(jìn)行電力室的低壓線路應(yīng)改為直埋電路電纜，其長(zhǎng)度宜大于15米，電力電纜金屬護(hù)套必須兩端接地。
(3)對(duì)進(jìn)行電力室的電力電纜個(gè)端子處芯線對(duì)地增加一級(jí)避雷器，對(duì)供電系統(tǒng)較多的樞紐樓視設(shè)備情況在相應(yīng)位置加裝避雷器。
(4)在交流供電系統(tǒng)中，對(duì)部分易損設(shè)備的供電線路加裝相應(yīng)的避雷器。
(5)避雷器前要串接熔斷器或斷路器，熔斷器的容量應(yīng)小于上一級(jí)熔斷器的1.6倍，斷路器的額定容量應(yīng)比上一級(jí)斷路器低兩個(gè)等級(jí)。
2.直流系統(tǒng)的要求
(1)機(jī)房直流引入端應(yīng)加裝避雷器雷擊較多的局(站)，專業(yè)。
(2)避雷器內(nèi)要串接熔斷器。
(3)避雷器的動(dòng)作電壓應(yīng)大于70v，小于90v(-48v系統(tǒng))。
3.特殊局(站)電源系統(tǒng)的要求
(1)對(duì)高山微波站電力室前電力電纜芯線對(duì)地加裝避雷器，標(biāo)稱放點(diǎn)電流應(yīng)選擇大于40ka(8/20us)。
(2)當(dāng)基站供電采用與其它用戶合用變壓器或引入220v/380v直接供電時(shí)，應(yīng)根據(jù)不同的供電系統(tǒng)加裝避雷器，tt系統(tǒng)避雷器的安裝應(yīng)為相對(duì)中，中對(duì)地的方式(避雷器應(yīng)滿足供電方式的要求)。
3.高壓系統(tǒng)的要求
(1)對(duì)雷電從高壓電力線路引入而經(jīng)常遭雷擊的通信局(站)，應(yīng)在架空高壓電力線路終端桿前，三或第二，四桿上各增設(shè)一組氧化鋅避雷器，同時(shí)增設(shè)一組高壓保險(xiǎn)絲。
(2)為通信局(站)供電的架空高壓線路，應(yīng)在終端桿明線與電纜的轉(zhuǎn)換處加裝逼雷器，電纜的外護(hù)層接地。
(3)在電力變壓器高壓側(cè)加裝逼雷器。
(4)高壓系統(tǒng)的改造與接地電力部門協(xié)商。
(二)通信局(站)建筑物防雷接地與接地網(wǎng)的改造
1.接地網(wǎng)與接地電阻的要求
(1)通信局(站)地網(wǎng)的接地電阻值達(dá)不到要求時(shí)，應(yīng)擴(kuò)大地網(wǎng)面積。對(duì)非金屬接地模塊應(yīng)慎用。
(2)在同一局(站)內(nèi)新老地網(wǎng)(包括鐵塔，建筑物等)必須改造成聯(lián)合接地網(wǎng)，局(站)內(nèi)其它金屬設(shè)施均應(yīng)與地網(wǎng)就近連通，達(dá)到均壓等電位的目的，即工作地線，保護(hù)地線，防雷地線應(yīng)按均壓等電位的原理共用一個(gè)地網(wǎng)。
2.建筑物樓頂與雷電流引下線的要求
(1)在建筑物樓頂上的標(biāo)志燈。節(jié)日彩燈，空調(diào)附屬設(shè)備等設(shè)施，其金屬框架，電源線的金屬護(hù)層上，下端均應(yīng)與暗裝避雷網(wǎng)或頂女兒墻上的避雷帶連接焊牢，焊點(diǎn)做防腐處理。大樓的避雷帶設(shè)于女兒墻上，每隔5～10米與暗裝避雷網(wǎng)連接一次并焊牢，暴露在空氣中的焊點(diǎn)一律做防腐處理。樓頂設(shè)有微波天線，移動(dòng)通信天線等均應(yīng)在其上設(shè)置避雷針，其引下線應(yīng)就近在兩個(gè)相對(duì)方向上與暗裝避雷網(wǎng)連接焊牢。有塔樓的應(yīng)在塔樓上裝置避雷針，利用塔樓柱內(nèi)的兩根主鋼筋作為引下線并與暗裝避雷網(wǎng)連接焊牢。
(2)雷電流引下線由樓頂開始，引至大樓環(huán)形接地體上形成一個(gè)籠形結(jié)構(gòu)，大樓底層均壓網(wǎng)宜與大樓周圍的環(huán)形地體每5～10米用鍍鋅扁鋼連接一次并焊牢，焊點(diǎn)應(yīng)作防腐處理。
(3)鐵塔的雷電流引下線應(yīng)采用扁鋼或銅排焊接連通，直接引入聯(lián)合接地體。
(4)避雷針。應(yīng)采用符合標(biāo)準(zhǔn)gb5印57—94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的接閃器即常規(guī)型避雷針，其它非常規(guī)避雷針或消雷器慎用。
(5)接地體。垂直接地體長(zhǎng)度宜為1.5～2.5m，垂直接地體間距為其自身長(zhǎng)度的1.5～2倍。接地體之間所有焊接點(diǎn)，除澆鑄在混凝土中的以外，均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。接地體的上端距地面不宜小于0.7m。
(6)接地線和接地引線。接地線宜短，直，截面積為35~95mm，材料為多股銅線。接地引入線長(zhǎng)度不宜超過30m，其材料為截面積不小于40×4的鍍鋅扁鋼不小于95mm的多股銅線。接地引線由地網(wǎng)從兩個(gè)方向就近引出與機(jī)房被接第匯集線接通，避免從雷電流引下線附近引出。
(7)接地匯集線。接地匯集線一般設(shè)計(jì)成環(huán)形或排狀，材料為銅材，截面積應(yīng)不小于120mm，也可采用鍍鋅扁鋼。機(jī)房的接地匯集線可安裝在讀槽內(nèi)，墻面或走線架上。
3.其它設(shè)施的等電位連接與接地要求
(1)機(jī)房?jī)?nèi)走線架，吊掛鐵架，機(jī)架過機(jī)殼，金屬通風(fēng)管道，金屬門窗等均應(yīng)做等電位連接和接地。
(2)設(shè)備的接地引入線宜從接地匯流排上就近引入。
(3)變壓器的中性點(diǎn)，外客和避雷器的接地端及纜線金屬護(hù)套應(yīng)就近連接接地。
(三)微波、無線基站鐵塔及饋線防雷與接地的改造
1.微波天線。微波天線及其它天線應(yīng)在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)。
2.鐵塔避雷針的雷電流引下線要求
引入鐵鐵塔避雷針的雷電流引下線一律采用扁鋼或銅排焊接連通，直接塔地網(wǎng)。
3.天饋線要求
天饋線應(yīng)在鐵塔上部，下部或經(jīng)走線架進(jìn)機(jī)房入口處就近接地，在機(jī)房入口的接地應(yīng)就近與地網(wǎng)引出的接地線妥善連通。當(dāng)鐵塔高度大于60m時(shí)，饋線的金屬外護(hù)層還應(yīng)在鐵塔中部增加一處接地。當(dāng)移動(dòng)通信，無線尋戶天饋線采用的同軸電纜大于30m時(shí)，在機(jī)房入口處應(yīng)加裝相應(yīng)的同軸避雷器。
4.鐵塔地網(wǎng)與機(jī)房地網(wǎng)
鐵塔地網(wǎng)與機(jī)房地網(wǎng)，須兩點(diǎn)以上用扁鋼與機(jī)房地網(wǎng)連接。
5.鐵塔標(biāo)志燈要求
宜采用太陽(yáng)能塔燈，對(duì)于使用交流饋電的標(biāo)志燈，其電源線應(yīng)采用具有金屬外護(hù)層的電纜，電纜的金屬外護(hù)層應(yīng)在塔頂及機(jī)房入口處的外側(cè)就近接地。塔燈控制線及電源線的每根相線均應(yīng)在機(jī)房入口處分別對(duì)地加裝避雷器，零線應(yīng)直接接地。
6.機(jī)房電纜引入線的要求
由機(jī)房屋頂進(jìn)入機(jī)房的纜線和太陽(yáng)能電池電線，應(yīng)采用具有金屬護(hù)層的電纜，其金屬護(hù)層在進(jìn)入機(jī)房入口處，就近與屋頂女兒墻上的避雷帶焊接連通，電纜內(nèi)芯線應(yīng)一一就近對(duì)地加裝避雷器。
(四)信號(hào)線與借口設(shè)備及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)防雷與接地的改造
1.是各類信號(hào)纜線引入，金屬外皮應(yīng)在進(jìn)線室做接地處理。
2.是進(jìn)局纜線應(yīng)先通過保安器后再與設(shè)備連接。
3.是進(jìn)局纜線內(nèi)的空線對(duì)應(yīng)接地。
4.是出入局計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)線，監(jiān)空線在設(shè)備兩端應(yīng)加裝避雷器。
5.是測(cè)量室mdf配線架就近與地網(wǎng)在兩個(gè)方向連接。
6.是計(jì)算機(jī)控制線大于50m時(shí)應(yīng)在設(shè)備終端加裝數(shù)據(jù)線避雷器。
7.是與天線設(shè)備相連的數(shù)據(jù)線，在終端設(shè)備前加裝信號(hào)線避雷器。
8.是光纜進(jìn)局后其金屬構(gòu)件應(yīng)在進(jìn)入設(shè)備前做接地處理。
9.是計(jì)算機(jī)、儀表嚴(yán)禁使用外墻壁電源插座。
為了盡量減少和避免通信設(shè)備遭受雷擊，切實(shí)保障通信設(shè)備正常工作，在實(shí)踐使用中，我們不能忽視和放松對(duì)它的檢查和維護(hù)(特別老通信局站)。在日常維護(hù)中，應(yīng)做好以下幾個(gè)方面工作：應(yīng)經(jīng)常檢查市電電壓波動(dòng)范圍是否正常、三相交流負(fù)荷是否平衡、零線對(duì)地線電壓是否出現(xiàn)較大漂移等；每年雷雨季節(jié)前應(yīng)認(rèn)真檢查地線系統(tǒng)是否良好，接地電阻值是否符合要求；應(yīng)經(jīng)常檢查防雷器接線是否牢靠、有無松動(dòng)，防雷接地是否連接良好，防雷器有無變形、變裂；對(duì)于具有紅/綠指示窗(正常時(shí)為綠色，故障時(shí)為紅色)的防雷器我們還應(yīng)查看指標(biāo)窗顏色是否改變，對(duì)于具有告警接點(diǎn)的防雷器或設(shè)計(jì)安裝有告警電路的防雷器，則應(yīng)模擬防雷器損壞的情況，檢查告警是否正常。