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【摘要】随着时代发展,各种电子产品深入到人们生活当中,电子通信工程也越来越重要。但是电子通信设备在运行的过程中,很容易受到外界环境的影响,比如雷雨天气。一旦发生干扰情况,不仅会影响电子通信工程正常使用,同时也会损坏电子通信设备。基于此,研究通信工程中设备防雷接地抗干扰设计有很非常重要的现实意义。
【关键字】通信工程;防雷设备;抗干扰
中图分类号:TN929 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.011..031
在设计防雷接地设备的时,首先需要了解设备抗干扰的必要性,了解实际工作中存在的误区,在此基础上设计防雷接地抗干扰系统,使其发挥出真正的作用,保证电子通信工程的可靠性。
1.通信设备抗干扰的必要性
干扰电子通信技术的因素有很多,自然因素或是人类因素产生的干扰都会影响电子通信设备的正常使用,容易引发故障,导致信息传输不准确,更为严重的情况可能造成整个电子通信系统瘫痪。同时,区域性电子通信设备故障也会干扰就近功率较小的电子设备,影响人们正常使用。随着信息产品越来越普及,加强通信工程抗干扰技术非常重要,能够有效避免干扰问题的发生。其实,在最初研究电子通信技术时,人们就已经注意到抗干扰技术的重要性,到目前抗干扰技术已经深入到电子通信工程的各个方面,可以看出通信设备抗干扰的必要性。
2. 实际通信抗干扰工作误区
2.1 工作理念落后
在实际抗干扰工作当中,部分工作人员思想观念比较落后,对通信工程设备当中防雷接地防干扰缺乏正确的认识,这就导致防雷工作为能真正落实到实际工作当中,自然也没有发挥其应有的价值,通信设备的安全难以得到保证。
2.2防雷接地系统不完善
为能有效的开展防雷接地抗干扰的工作,需要建立完善的防雷接地系统。但在实际工作当中,很多地区并没有构建完善、科学的防雷接地系统.导致实际防雷工作存在很大的不足之处,难以保证通信设备稳定、安全的运行。
2.3 综合布线不合理
综合布线不够合理主要是通信线路之间的距离没有按照规范的要求实施,有的线路难以做到屏蔽状态。部分线路屏蔽层未接地或是只连接了一端等电位,都难以起到理想的防雷效果。其次,在部分建筑物当中未使用空间屏蔽措施,没有屏蔽金属类型的门窗。最后,很多地区的通信线路只使用了PVC管,并没有使用金属屏蔽网。这些问题的出现,都会降低通信技术防雷效果。
3.防雷接地抗干扰设计原理及要求
3.1设计原理
在设计防雷接地抗干扰的过程中,工作人员首先应当连接信号源地面和信号测量的装置,保证在实际过程中,通信设备模拟信号面积、连接保持一致,从而提升通信系统整体抗干扰能力。同时,工作人员在设计继电器和驱动电机设备时,为增强其运作的安全性,应进行分离安装,保证独立运行。最后,为使整体模拟信号和数字信号在工作受到的干扰控制到最低程度,工作人员需要设计相应的地线,从而将两者的控制保持在不同的界面。
3.2设计要求
工作人员在设计通信工作中防雷接地抗干扰系统时,需要按照以下四点要求进行设计:
(1)设置高压防护接地装置,其抗压性应当大于3000V,从而避免在实际工作中出现击穿、飞弧等问题的产生。
(2)在设计机架高压防护装置的过程中,工作人员应当使接地设备和防护架之间绝缘电阻不低于1000Ω,从而保证整个通信设备抗压能力,维持系统的安全性。
(3)在设计防雷接地抗干扰系统时,应使高压机架设备和所连接端子之间的截面积不低于36㎡。
(4)在设计机架高压防护接地装置的过程中,使用的线路应全部采用金属绝缘体进行防护,与接地连接线之间的截面积应该大于6㎡。同时,在通信工程实际运行时,应对所设计以及安装的设备进行多次检测,测试其防护效果,采集数据与理想值进行对比,及时发现问题,并不断优化通信防护设计工作。
4. 防雷接地抗干扰设计要点
4.1 分流散流设计
防雷工作开展的首要任务就是进行接地工作,运用有效的接地系统,增加雷电泄流速度,从而减少雷電在通信工程设备中所停留的时间,达到防雷效果。在实际工作中,工作人员需要展开接地电阻的设计,计算接地母线与地体之间的距离,来设计接地表面和土地之间接地电阻,在此基础上选择大小、材质都适合的电阻,保证接地点电阻发挥出应有的作用。
为能更好的开展分流散流设计工作,需要设计散流电阻,结合区域土壤散流状态,基于接地体逐渐向四周扩散约为20m左右长度。结合相关研究表明,影响散流效果最主要的原因在于土壤内含水量大小。因此,工作人员在设计散流的电阻时,应当从测算埋藏电阻最佳的深度、不等长技术以及化学降阻等方面作为切入点,从而达到预期效果。在测算垂直接地体的合理埋深,能够将散流电阻控制在相应的范围内。因此,工作人员在测算垂直接地体埋深的数据以及接地网半径时,需要结合三维接地网的实际特点,制定出合理的埋深范围。在设计分流散流过程中,工作人员需要合理的使用不等长接地技术。因为在接地网中,不同的接地体之间所埋深的位置有一定的间距,间距长度约为接地体2倍左右。如果电流进入到某一接地体当中,接地体之间相互影响,就会组织电流的流散过程。这种现象称为不等长接地体屏蔽作用。合理的使用不等长接地体,能够解决单一接地体所存在的屏蔽问题,提升电阻的利用率,也能减少接地体散流电阻,使防雷接地工作达到预期效果。 4.2 等电位联结设计
等电位联结设计是防雷接地抗干扰工作中非常关键的部分,其主要是通过外部与设备之间所存在的等电位、建筑物内部的等电位等,采取等电位联结措施,达到防雷接地效果。工作人员在设计等电位联结时,需要将通信工程设备上的金属外壳直接与等电位的母排相互联结,或是直接与接地基准的平面联结。
4.3 接地与屏蔽设计
为达到防雷接地要求,工作人员应当将接地与雷电屏蔽,从而提升通信设备抗干扰能力。比如,工作人员可以在通信设备用电高压一侧位置安装避雷针,避免避雷针在低压位置影响通信设备正常使用。其次,在对低压侧进行接地保护措施时,工作人员需要使出线电缆的刚铠能够接地,并安装多个线路,保证其运行过程中的安全性。最后,在保护微机通信设备时,为减少雷电对设备的影响,工作人员可以采用双绞层屏蔽电缆对通信信号采取屏蔽的处理方式,从而减少雷电入侵的影响。比如,针对通信设备中的仪器,其中包括数字和模拟两种电路,工作人员在设计过程中需要将这两部分电路进行分离处置。如果没有将两种电路分开,不仅在使用时容易互相影响,而且也会影响整个通信工程运行的安全性。
4.4 浪涌保护器设计
如果通信设备在使用过程中出现了雷电入侵的情况,那么通信设备中的开关、继电器以及其他设备等会出现浪涌电压,直接影响到设备的安全。因此,工作人员在设计防雷接地防干扰时,需要重视浪涌电压对设备的影响,可以使用浪涌保护器设备。浪涌保护器工作原理是等电位理论,能够将这种高压电直接泄放入大地当中,从而达到保护通信设备的目的。浪涌保护器在实际工作时,一旦感应到浪涌电压,便会瞬变电压用来启动抑制二极管,将输出钳位控制在截止电压之内,从而能够有效降低过载电压对通信设备造成的损害。当抑制二极管的放电电流上升到一定程度时,会使充气式的放电压一端的电压超过设备中的点火电压,从而自动开始泄放电流入大地当中。这时,充气式放电器会处在低阻的状态内,两端电压会维持在10~30V之间,可以有效减少对抑制二极管造成的损害。需要注意的时,工作人员在设计浪涌保护器的同时,也要结合压敏电阻以及各种金属间隙元件,在多种元件共同作用之下,达到防雷接地防干扰的效果。
4.5 接地系统設计
(1)TN-C-S系统
TN-C-S系统是在将区域内变电引线给所需要用电的通信设备,如当通信设备需要用电时,为了减少雷电风险,就会结合实际情况来选择接地系统。这一系统中的接电线PE会与通信设备连接,并在通信工程运行的过程中处于的不带电状态,中性线N处于带电状态。当N线和PE线的引线从同一位置接地体引出时,系统会自动选择适合的电阻,使得不同的通信设备都能的获得接地基准电位点,完成整体接地的状态,从而达到规避雷电风险的效果。
(2)TT系统
TT系统,是三相四线接地系统,在通信工程设备运行过程中,不管三相负荷有没有处在平衡的状态,中性线是不是带电,其设备所外露的导电部分也不带电,有利于设备运行的安全性。为有效规避雷电袭击,提升整个设备的防雷接地抗干扰性能,TT接地系统可以取得一定基准接地的电位,从而使通信系统有一定防雷接地抗干扰效果。
4.6 对防雷装置进行定期的维护和保养
工作人员在设计并安装防雷接地抗干扰系统和设备之后,也要采用正确的方式定期维护和保养。在每年雷雨季节到来之前都需要提前检测设备的性能。一旦发现问题,必须及时采取正确的补救措施。同时,工作人员也要检查接闪带与接地装置腐蚀的情况,做好全面防护,从而避免造成严重后果。
5. 结语
工作人员在进行通信工程设备防雷接地抗干扰设计工作时,为能达到预期效果,应结合设备运行情况,以及雷电入侵的情况进行分析,结合防雷接地抗干扰设计工作的原理以及具体要求,制定出最为适合的技术方案,有效的提升通信设备的安全性。同时,工作人员也要定期维修保养防雷接地抗干扰设备,使通信工程得以正常、稳定的运行。
参考文献:
[1]王继刚.通信工程项目管理中项目管理关键路径法的应用研究[J].中国新通信,2019,21(11):10-11.
[2]王永江.通信工程中设备防雷接地抗干扰设计探析[J].数字通信世界,2019(04):106.
[3]查燕飞.解析常见通信系统防雷技术的应用[J].信息通信,2019(01):237-238.
【关键字】通信工程;防雷设备;抗干扰
中图分类号:TN929 文献标识码:A DOI:10.12246/j.issn.1673-0348.2021.011..031
在设计防雷接地设备的时,首先需要了解设备抗干扰的必要性,了解实际工作中存在的误区,在此基础上设计防雷接地抗干扰系统,使其发挥出真正的作用,保证电子通信工程的可靠性。
1.通信设备抗干扰的必要性
干扰电子通信技术的因素有很多,自然因素或是人类因素产生的干扰都会影响电子通信设备的正常使用,容易引发故障,导致信息传输不准确,更为严重的情况可能造成整个电子通信系统瘫痪。同时,区域性电子通信设备故障也会干扰就近功率较小的电子设备,影响人们正常使用。随着信息产品越来越普及,加强通信工程抗干扰技术非常重要,能够有效避免干扰问题的发生。其实,在最初研究电子通信技术时,人们就已经注意到抗干扰技术的重要性,到目前抗干扰技术已经深入到电子通信工程的各个方面,可以看出通信设备抗干扰的必要性。
2. 实际通信抗干扰工作误区
2.1 工作理念落后
在实际抗干扰工作当中,部分工作人员思想观念比较落后,对通信工程设备当中防雷接地防干扰缺乏正确的认识,这就导致防雷工作为能真正落实到实际工作当中,自然也没有发挥其应有的价值,通信设备的安全难以得到保证。
2.2防雷接地系统不完善
为能有效的开展防雷接地抗干扰的工作,需要建立完善的防雷接地系统。但在实际工作当中,很多地区并没有构建完善、科学的防雷接地系统.导致实际防雷工作存在很大的不足之处,难以保证通信设备稳定、安全的运行。
2.3 综合布线不合理
综合布线不够合理主要是通信线路之间的距离没有按照规范的要求实施,有的线路难以做到屏蔽状态。部分线路屏蔽层未接地或是只连接了一端等电位,都难以起到理想的防雷效果。其次,在部分建筑物当中未使用空间屏蔽措施,没有屏蔽金属类型的门窗。最后,很多地区的通信线路只使用了PVC管,并没有使用金属屏蔽网。这些问题的出现,都会降低通信技术防雷效果。
3.防雷接地抗干扰设计原理及要求
3.1设计原理
在设计防雷接地抗干扰的过程中,工作人员首先应当连接信号源地面和信号测量的装置,保证在实际过程中,通信设备模拟信号面积、连接保持一致,从而提升通信系统整体抗干扰能力。同时,工作人员在设计继电器和驱动电机设备时,为增强其运作的安全性,应进行分离安装,保证独立运行。最后,为使整体模拟信号和数字信号在工作受到的干扰控制到最低程度,工作人员需要设计相应的地线,从而将两者的控制保持在不同的界面。
3.2设计要求
工作人员在设计通信工作中防雷接地抗干扰系统时,需要按照以下四点要求进行设计:
(1)设置高压防护接地装置,其抗压性应当大于3000V,从而避免在实际工作中出现击穿、飞弧等问题的产生。
(2)在设计机架高压防护装置的过程中,工作人员应当使接地设备和防护架之间绝缘电阻不低于1000Ω,从而保证整个通信设备抗压能力,维持系统的安全性。
(3)在设计防雷接地抗干扰系统时,应使高压机架设备和所连接端子之间的截面积不低于36㎡。
(4)在设计机架高压防护接地装置的过程中,使用的线路应全部采用金属绝缘体进行防护,与接地连接线之间的截面积应该大于6㎡。同时,在通信工程实际运行时,应对所设计以及安装的设备进行多次检测,测试其防护效果,采集数据与理想值进行对比,及时发现问题,并不断优化通信防护设计工作。
4. 防雷接地抗干扰设计要点
4.1 分流散流设计
防雷工作开展的首要任务就是进行接地工作,运用有效的接地系统,增加雷电泄流速度,从而减少雷電在通信工程设备中所停留的时间,达到防雷效果。在实际工作中,工作人员需要展开接地电阻的设计,计算接地母线与地体之间的距离,来设计接地表面和土地之间接地电阻,在此基础上选择大小、材质都适合的电阻,保证接地点电阻发挥出应有的作用。
为能更好的开展分流散流设计工作,需要设计散流电阻,结合区域土壤散流状态,基于接地体逐渐向四周扩散约为20m左右长度。结合相关研究表明,影响散流效果最主要的原因在于土壤内含水量大小。因此,工作人员在设计散流的电阻时,应当从测算埋藏电阻最佳的深度、不等长技术以及化学降阻等方面作为切入点,从而达到预期效果。在测算垂直接地体的合理埋深,能够将散流电阻控制在相应的范围内。因此,工作人员在测算垂直接地体埋深的数据以及接地网半径时,需要结合三维接地网的实际特点,制定出合理的埋深范围。在设计分流散流过程中,工作人员需要合理的使用不等长接地技术。因为在接地网中,不同的接地体之间所埋深的位置有一定的间距,间距长度约为接地体2倍左右。如果电流进入到某一接地体当中,接地体之间相互影响,就会组织电流的流散过程。这种现象称为不等长接地体屏蔽作用。合理的使用不等长接地体,能够解决单一接地体所存在的屏蔽问题,提升电阻的利用率,也能减少接地体散流电阻,使防雷接地工作达到预期效果。 4.2 等电位联结设计
等电位联结设计是防雷接地抗干扰工作中非常关键的部分,其主要是通过外部与设备之间所存在的等电位、建筑物内部的等电位等,采取等电位联结措施,达到防雷接地效果。工作人员在设计等电位联结时,需要将通信工程设备上的金属外壳直接与等电位的母排相互联结,或是直接与接地基准的平面联结。
4.3 接地与屏蔽设计
为达到防雷接地要求,工作人员应当将接地与雷电屏蔽,从而提升通信设备抗干扰能力。比如,工作人员可以在通信设备用电高压一侧位置安装避雷针,避免避雷针在低压位置影响通信设备正常使用。其次,在对低压侧进行接地保护措施时,工作人员需要使出线电缆的刚铠能够接地,并安装多个线路,保证其运行过程中的安全性。最后,在保护微机通信设备时,为减少雷电对设备的影响,工作人员可以采用双绞层屏蔽电缆对通信信号采取屏蔽的处理方式,从而减少雷电入侵的影响。比如,针对通信设备中的仪器,其中包括数字和模拟两种电路,工作人员在设计过程中需要将这两部分电路进行分离处置。如果没有将两种电路分开,不仅在使用时容易互相影响,而且也会影响整个通信工程运行的安全性。
4.4 浪涌保护器设计
如果通信设备在使用过程中出现了雷电入侵的情况,那么通信设备中的开关、继电器以及其他设备等会出现浪涌电压,直接影响到设备的安全。因此,工作人员在设计防雷接地防干扰时,需要重视浪涌电压对设备的影响,可以使用浪涌保护器设备。浪涌保护器工作原理是等电位理论,能够将这种高压电直接泄放入大地当中,从而达到保护通信设备的目的。浪涌保护器在实际工作时,一旦感应到浪涌电压,便会瞬变电压用来启动抑制二极管,将输出钳位控制在截止电压之内,从而能够有效降低过载电压对通信设备造成的损害。当抑制二极管的放电电流上升到一定程度时,会使充气式的放电压一端的电压超过设备中的点火电压,从而自动开始泄放电流入大地当中。这时,充气式放电器会处在低阻的状态内,两端电压会维持在10~30V之间,可以有效减少对抑制二极管造成的损害。需要注意的时,工作人员在设计浪涌保护器的同时,也要结合压敏电阻以及各种金属间隙元件,在多种元件共同作用之下,达到防雷接地防干扰的效果。
4.5 接地系统設计
(1)TN-C-S系统
TN-C-S系统是在将区域内变电引线给所需要用电的通信设备,如当通信设备需要用电时,为了减少雷电风险,就会结合实际情况来选择接地系统。这一系统中的接电线PE会与通信设备连接,并在通信工程运行的过程中处于的不带电状态,中性线N处于带电状态。当N线和PE线的引线从同一位置接地体引出时,系统会自动选择适合的电阻,使得不同的通信设备都能的获得接地基准电位点,完成整体接地的状态,从而达到规避雷电风险的效果。
(2)TT系统
TT系统,是三相四线接地系统,在通信工程设备运行过程中,不管三相负荷有没有处在平衡的状态,中性线是不是带电,其设备所外露的导电部分也不带电,有利于设备运行的安全性。为有效规避雷电袭击,提升整个设备的防雷接地抗干扰性能,TT接地系统可以取得一定基准接地的电位,从而使通信系统有一定防雷接地抗干扰效果。
4.6 对防雷装置进行定期的维护和保养
工作人员在设计并安装防雷接地抗干扰系统和设备之后,也要采用正确的方式定期维护和保养。在每年雷雨季节到来之前都需要提前检测设备的性能。一旦发现问题,必须及时采取正确的补救措施。同时,工作人员也要检查接闪带与接地装置腐蚀的情况,做好全面防护,从而避免造成严重后果。
5. 结语
工作人员在进行通信工程设备防雷接地抗干扰设计工作时,为能达到预期效果,应结合设备运行情况,以及雷电入侵的情况进行分析,结合防雷接地抗干扰设计工作的原理以及具体要求,制定出最为适合的技术方案,有效的提升通信设备的安全性。同时,工作人员也要定期维修保养防雷接地抗干扰设备,使通信工程得以正常、稳定的运行。
参考文献:
[1]王继刚.通信工程项目管理中项目管理关键路径法的应用研究[J].中国新通信,2019,21(11):10-11.
[2]王永江.通信工程中设备防雷接地抗干扰设计探析[J].数字通信世界,2019(04):106.
[3]查燕飞.解析常见通信系统防雷技术的应用[J].信息通信,2019(01):237-238.