無ˇ電通信設備的防雷措施

名稱:無ˇ電通信設備的防雷措施
ˇ摘要ˇ本文首先介紹了雷電的物理特性ˇ然後介紹了通信設備防雷的幾種措施ˇ包括安裝避雷針和放射性避雷裝置ˇ以及在天饋系統中安裝避雷器ˇˇ除感應雷擊等。ˇ
ˇ關鍵詞ˇ通信防雷ˇ防雷措施ˇ避雷設備ˇˇ
雷電是一種自然天氣ˇˇˇ如不注意防護將對人們的生命財產造成嚴重的危害。對於無ˇ電通信工程而言ˇ在進行工程設計時ˇ尤其要把防雷設計作為一ˇ重要的工作來做。
1雷電的物理特性ˇ
根據觀測ˇ地球上每秒鐘要出ˇ大約100次的閃電雷擊。自古以來雷電就是一種令人畏懼的自然ˇˇˇ給人類社會造成了一定的危害ˇ因此了解它的形成過程ˇ尋求有效地防護措施意義十分重大。ˇ
在春夏之交、夏秋之交冷暖空氣活動頻繁之際ˇ上升暖空氣在高處逐漸冷卻ˇ凝結出水滴或凍結的冰晶在重力作用下下降ˇ水滴與速度較大的上升氣流摩擦ˇ分裂成帶不同電荷的大小不一的水滴。上升氣流的「分馴作用致使雲的上部充滿了帶正電的小冰晶ˇ而下降速度較大的冰雹把負電帶到了雲的下部ˇ持續的對流運動ˇ使電荷越聚越多ˇ便形成了具有很強電場的雷暴雲。雲中的電荷分離后使雲與雲之間、雲與地面之間、雲的不同部位之間的電位梯度加大了。當電位梯度大到一定程度ˇ在雷暴雲之間或在暴雲對地之間放電ˇ這種ˇˇ就是雷電。當通信設備的天ˇ架設很高時ˇ帶電的雲層會在天ˇ上產生感應電荷ˇ如果天ˇ與大地之間有直流通路ˇ電荷會通過土地隨時泄放而不會積累起來。因此也不會由於感應在天ˇ與大地之間產生高電位而引起放電ˇ否則就有可能遭受雷擊。ˇ 2通信設備的防雷措施ˇ一般來說ˇ建築物的避免雷擊的途徑大致有四條ˇˇ疏導ˇ即將雷雲中的電荷疏導至大地ˇ從而避免直接雷擊或感應雷擊電流流經被保護的建築物或設備ˇ從而使這些建築物或設備免受雷擊。ˇ隔離ˇ即將雷電信號和被保護物隔離開來從而避免雷擊。ˇ等位ˇ即將鐵塔地、工作地、建築物的公共地等置於同一電位。④ˇ散ˇ即釋放出異性電荷和雷雲中的電荷進行中和ˇ從而阻止雷電的形成。根據以上的四種避雷途徑ˇ具體到一個無ˇ電通信工程的防雷設計來說ˇ其主要的防雷措施有以下幾種方法。ˇ2.1安裝避雷針或避雷裝置ˇ大部分通信設備的防雷措施ˇ主要是在通信塔上安裝避雷針ˇ這種方法經濟、簡單ˇ但要嚴格按照以下要求進行安裝。ˇˇ避雷針應當裝在高於天ˇ尖端數米ˇ避雷針與天ˇ之間應有一定的間隔ˇ以防止由於避雷針的存在而損壞天ˇ的輻射圖形影ˇ通信效果。一般的做法是避雷針成為天ˇ塔體的主桿ˇ通信天ˇ卻裝在避雷針外緣大約1ˇ5個波長以外。ˇˇ避雷地ˇ的直流通路的電阻要求足夠低ˇ一般為10～50Ωˇ由於雷電浪涌電流較大ˇ頻譜較寬且持續時間短ˇ因此要求必須有盡量小的電感量。ˇˇ地ˇ不能用扁平編織ˇ或絞合ˇˇ因為這種ˇ電感較大ˇ不利於泄放雷擊電流ˇ且容易被腐蝕。要儘可能使用3毫米以上的實心導ˇˇ且最好是ˇ同的金屬材料。ˇ④為了增大地表層的泄放面積ˇ可採用埋設有一定間隔的多根接地體ˇ且ˇ互焊接。如在建築物的四周以1至2米的間隔埋上10根左右的銅管ˇ並把它們焊接起來。ˇ在通信塔上安裝避雷針雖然經濟簡單ˇ但卻難做萬無一失。對一些重要的通信工程來說ˇ可以考慮安裝放射性避雷裝置。放射性避雷裝置可以說是目前世界最先進的防雷保護裝置之一 。放射性避雷裝置的關鍵部分是放射源ˇ它能連續自行發射α粒子ˇ使周圍空氣電離產生大量電子。在雷電場的作用下這些電子不斷加速ˇ對空氣產生連鎖的多極電離或雪崩電離ˇ形成與電場強度成正比的電子流ˇ這時產生的由放射源指ˇ雷雲的電離通導會永不間斷地中和及釋放空間電荷ˇ把已有的低電場ˇ除掉ˇ把可能形成的高電場降為低電場ˇ從而有效地防止發生雷擊ˇ起到ˇ著的ˇ雷作用。這种放射性避雷裝置的防護面積較大ˇ其半徑大約為260米左右ˇ且安全可靠對人身無傷害。ˇ2.2防感應雷擊的方法ˇ除在通信鐵塔上安裝避雷針或避雷裝置的同時ˇ還要注意ˇ除感應雷擊ˇ其通常的做法是在天饋系統中安裝避雷器。ˇ在天饋系統中安裝避雷器時要注意以下方面的問題。一是避雷器的接地端必須與地可靠連接ˇ接地電阻不得大於5Ωˇ否則將影ˇ防雷效果。二是因避雷器存在一定的插入損耗ˇ對於天ˇ輻射信號的強度造成了一定的影ˇˇ同時還要注意駐波比的變化ˇ一般要求天饋系統的駐波比小於或等於1ˇ5。三是安裝通信天ˇ時ˇ天ˇ支撐桿要與鐵塔可靠連接ˇ連接電阻等於零。饋ˇ應從鐵塔內部垂下ˇ並每隔一段距離用銅絲與鐵塔固定。對重要的通信工程而言ˇ除在天饋系統中安裝避雷器外ˇ還要注意供電系統的防雷ˇ一般的做法是在變壓器和配電房安裝避雷裝置。
馮愛國閻完成ˇ