2021-07-28 15:32:08
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進(jìn)入夏季，雷雨季節到來(lái)。對講機基站如何有效的防雷而避免造成自然災害？
第一，外部保護，將絕大部分雷電流直接引入地下泄散;
第二，是內部保護，即阻塞沿電源線(xiàn)或數據線(xiàn)、信號線(xiàn)侵入波危害設備;
第三，過(guò)電壓保護，限制被保護設備上雷電過(guò)電壓幅值。這三道防線(xiàn)相互配合，各盡其職，缺一不可。
一般雷擊破壞的三種主要形式
①直擊雷：帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現象。直擊雷只有在雷云對地閃擊時(shí)才會(huì )對地面造成災害，也就是說(shuō)直擊雷發(fā)生的幾率較低，而且直擊雷發(fā)生時(shí)一次只能襲擊一個(gè)小范圍的目標。但是由于放電現象發(fā)生過(guò)程迅猛，被直接擊中的目標會(huì )由于放電電流過(guò)大而造成較嚴重的損壞。直擊雷主要對室外物體產(chǎn)生破壞作用，所以把防直擊雷的系統稱(chēng)為外部防雷系統。
②二次雷(感應雷)：雷電在雷云之間或雷云對地的放電時(shí)，在附近的戶(hù)外傳輸信號線(xiàn)路、地埋電力線(xiàn)、設備間連接線(xiàn)上產(chǎn)生電磁感應并侵入設備，使串聯(lián)在線(xiàn)路中間或終端的電子設備遭到損害的放電現象。感應雷雖然沒(méi)有直擊雷猛烈，但其發(fā)生的幾率比直擊雷高得多。感應雷不論雷云對地閃擊還是雷云對雷云之間閃擊，都可能發(fā)生并造成災害。哪怕是一次雷閃擊都可以在較大范圍內的多個(gè)電子設備間產(chǎn)生感應雷過(guò)電壓現象，并且這種感應高壓可以通過(guò)基站供電線(xiàn)和信號中繼線(xiàn)等引入，并通過(guò)傳輸使雷害范圍擴大。感應雷發(fā)生時(shí)一般對室內的用電設備和電子元器件起到破壞作用，因此把防止感應雷和雷電電磁脈沖波(LEMP)破壞的系統稱(chēng)為內部防雷系統。
?、矍蛐卫祝?/strong>一種特殊的雷電現象，簡(jiǎn)稱(chēng)球雷。一般是橙或紅色(也有帶黃色、綠色、藍色或紫色的)，或似紅色火焰的發(fā)光球體，直徑一般約為10～20厘米，最大的直徑可達一米，存在的時(shí)間大約為百分之幾秒至幾分鐘，一般是3至5秒，一旦遇到物體或電氣設備時(shí)會(huì )產(chǎn)生燃燒或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或開(kāi)著(zhù)的門(mén)窗進(jìn)入室內，有的由煙囪或通氣管道滾進(jìn)樓房，多數沿帶電體消失。球形雷一般發(fā)生的較少，只有在一些特殊的地理環(huán)境或者特殊的基站位置上才會(huì )有球形雷的發(fā)生?？梢酝ㄟ^(guò)鐵塔避雷系統、機房避雷系統、圍墻避雷系統等構成多系統多層次的整個(gè)站區防護系統，達到保護的目的。
如何安裝及有效的外部防雷系統提出要做好預防：
一般防止直擊雷破壞是通過(guò)避雷裝置即避雷針、引下線(xiàn)和接地網(wǎng)絡(luò )構成完整的電氣通路后，將雷電流泄入大地。然而避雷針、引下線(xiàn)和接地裝置的導通只能保護安裝避雷針的物體本身免受直擊雷的損毀，但雷電會(huì )透過(guò)多種形式及途徑破壞電子設備。對通信基站而言，天饋線(xiàn)系統和機房建筑物容易遭受到直擊雷的襲擊，可以通過(guò)合理設計避雷針的保護角和良好的接地系統起到保護作用。但需要說(shuō)明，避雷針必須有足夠可靠，并且有接地電阻盡量小的引下線(xiàn)和接地裝置與其配套，否則，它不但起不到避雷的作用，反而會(huì )增大雷擊的損害程度。
避雷器與接地裝置之間的金屬導體稱(chēng)為引下線(xiàn)。將避雷針通過(guò)引下線(xiàn)與大地做良好的電氣連接的裝置稱(chēng)為接地裝置。接地裝置的作用是把由避雷針和網(wǎng)絡(luò )屏蔽引來(lái)的雷電流盡快地放瀉到大地中去，以保護人員、設備和建筑物的安全。
所謂的接地網(wǎng)，是把需要接地的各系統統一接到一個(gè)地網(wǎng)上或者把各系統原來(lái)的接地網(wǎng)通過(guò)地下或者地上用金屬連接起來(lái)，使它們之間成為電氣相通的統一接地網(wǎng)。在接地處理過(guò)程中，一定要有一個(gè)良好的接地系統，因為所有防雷系統都需要通過(guò)接地系統把雷電流泄入大地，從而保護設備和人身安全。如果基站接地系統做得不好，不但會(huì )引起設備故障，燒壞元器件，嚴重的還將危害工作人員的生命安全。
另外防干擾、防靜電等問(wèn)題都需要建立良好的接地系統來(lái)解決。一般整個(gè)基站的接地系統有建筑物地網(wǎng)、鐵塔地、電源地、邏輯地(也稱(chēng)信號地)、防雷地等。當各地網(wǎng)之間必須獨立時(shí)，如果相互之間距離達不到規范要求的話(huà)，則容易出現地電位反擊事故。當各接地系統之間的距離達不到規范的要求時(shí)，應盡可能連接在一起，如實(shí)際情況不允許直接連接的，可通過(guò)地電位均衡器實(shí)現等電位連接。
至于內部防雷系統：要有可靠的外部防雷措施同時(shí)，更需要完善內部防雷措施。在外部防雷措施中，避雷設施在雷電發(fā)生的瞬間，接地引下線(xiàn)會(huì )有很大的瞬變電流通過(guò)，也就是說(shuō)在周?chē)鷷?huì )產(chǎn)生很大的雷電磁脈沖波(LEMP)，此時(shí)就需要內部防雷措施。
內部防雷工程主要由屏蔽、防雷器和等電位連接三部分組成。
建筑物內部防雷工程涉及面較寬，歸納起來(lái)有高電壓引入和電磁脈沖波，其中危害最大的是高電壓引入。高電壓引入是指雷擊產(chǎn)生的高電壓通過(guò)金屬線(xiàn)引入到其他地方和室內，造成破壞的雷害現象。高電壓引入的途徑有二種：其一是直擊雷直接擊中金屬導線(xiàn)，讓高壓雷電以波的形式沿著(zhù)導線(xiàn)兩邊傳播而引入室內;第二種是來(lái)自感應雷的高電壓脈沖，即由于雷雨云對大地放電或雷雨云之間迅速放電形成的靜電感應和電磁感應，感生出幾千伏到幾十千伏甚至數百千伏的地電位反擊，這種反擊會(huì )沿著(zhù)電力系統的零線(xiàn)、保護接地線(xiàn)和各種形式的接地線(xiàn)，以波的形式傳入室內或傳播到更大的室內范圍，造成大面積的危害。
如何做到過(guò)電壓保護？
所謂的過(guò)電壓保護就是限制被保護設備上雷電過(guò)電壓幅值。根據IEC1312制定的雷電電磁脈沖防護標準，用對電源部分和信號部分安裝電源類(lèi)SPD和通訊網(wǎng)絡(luò )類(lèi)SPD(瞬態(tài)過(guò)電壓保護器)進(jìn)行過(guò)電壓保護。SPD是保護電子設備在受雷電閃擊或者其它干擾造成浪涌過(guò)電壓危害的有效手段。對于正常工作狀態(tài)下的低壓系統，安裝SPD后要求不會(huì )對原有系統和原有設備工作特性造成影響;對于出現浪涌等非正常工作狀態(tài)的低壓系統，SPD應及時(shí)對浪涌做出反應，通過(guò)SPD限制瞬態(tài)過(guò)電壓和分走浪涌電流的特性，將過(guò)電壓降到IEC60664-1規定的各類(lèi)別不同設備耐沖擊過(guò)電壓額定值以下。對于經(jīng)歷了非正常狀態(tài)的低壓系統，即經(jīng)過(guò)浪涌后恢復正常狀態(tài)的SPD，應恢復其高阻抗特性，并采取措施防止或抑制電力線(xiàn)上的續流。當浪涌電壓超過(guò)設計的最大承受能力和放電電流容量時(shí)，SPD可能會(huì )失效或被損壞。
SPD的失效模式大致分為開(kāi)路和短路兩種方式。處于開(kāi)路模式時(shí)，被保護設備將不再受保護。這時(shí)，因為處于開(kāi)路模式的SPD對系統本身不會(huì )產(chǎn)生影響，很難發(fā)現SPD己失效。為了保證在下一次浪涌到來(lái)之前，能將失效的SPD替換掉，要求SPD必須具備失效指示的功能。處于短路模式時(shí)，短路電流由配電系統流向失效的SPD，失效的SPD通常并未完全短路且有一定阻抗，在開(kāi)路前將產(chǎn)生熱能引起燃燒，此時(shí)，對處于短路失效模式的SPD要求安裝一個(gè)合適的脫離裝置(斷路器)，使被保護系統與失效的SPD發(fā)生脫離。
當今社會(huì )進(jìn)入電子信息時(shí)代，雷災出現的特點(diǎn)與以往有極大的不同，可以概括為下面四點(diǎn)：
①受災面大大擴大：從電力、建筑這兩個(gè)傳統領(lǐng)域擴展到幾乎所有行業(yè)，特別是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng)域，如航天、航空、國防通信、計算機、電子工業(yè)、石油化工、金融證券等。
?、趶亩S空間入侵變?yōu)槿S空間入侵：從閃電直擊和過(guò)電壓波沿線(xiàn)傳輸變?yōu)榭臻g閃電的脈沖電磁場(chǎng)從三維空間入侵到任何角落。
③雷災的經(jīng)濟損失和危害程度大大增加：雷災襲擊對象本身的直接經(jīng)濟損失有時(shí)并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟損失和影響則難以估計。
?、芾诪牡闹饕獙ο笠鸭性谖㈦娮悠骷O備上：雷電的本身并沒(méi)有變，而是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得人類(lèi)社會(huì )的生產(chǎn)、生活狀況發(fā)生了變化，微電子技術(shù)的應用滲透到各種生產(chǎn)和生活領(lǐng)域，而微電子器件又極端靈敏，這一特點(diǎn)很容易受到無(wú)孔不入的LEMP的利用，造成微電子設備的失控或者損壞。