浅谈发射机房综合防雷工程的改造与维护.doc

浅谈发射机房综合防雷工程的改造与维护 摘 要:本文结合发射机房防雷工程的改造，简要介绍了防雷的基本知识工程改造的以及综合防雷系统的后期日常维护。 关键词：发射机房；防雷；改造；维护 一、改造背景 笔者所处发射台站位于福建沿海577米的山顶，年雷暴日大于40.0天，根据《GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范》第3.1.3条划分，属于多雷区自建台以来，此发射台站每年都有直击雷和电源感应雷发生，设备损坏严重。2011年初步构建防雷工程后，效果有所改善 但2014年机房改造后，总体机房布局、设备变动较大，并且新机器设备大量采用CMOS集成化电路和大功率模块，它们普遍对电网电压的质量要求较高，对浪涌电压承受能力较弱，因此对防雷体系有更高的要求，值此机房改造契机，对防雷系统进行了升级改造。 二、防雷工程技术分析 （）雷击对机房的破坏作用 雷电破坏作用分类有热效应破坏电动力效应破坏静电感应破坏雷电电磁感应破坏等雷击电磁脉冲（LEMP）的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统，造成电子设备失效或永久性损坏此外屏蔽不良的设备本身及元器件也极易因LEMP而造成损坏对人身设备播出安全带来巨大。 （）机房综合防雷的技术措施 现代防雷技术强调全方位防护综合治理层层设防把防雷看作是是一个系统工程，它分外部防雷和内部防雷。外部防雷针对建筑物或构筑物，而内部防雷针对建筑物或构筑物内的电子信息系统。 1、注重防雷系统的整体性 防雷系统由接闪器引下线屏蔽接地装置等电位连接合理布线和安装浪涌过电压保护器等要素组成。在处理发射机房的防雷问题上,应考虑整个系统。例如，避雷针只能防直击雷，而对侵入建筑物的电流波和电磁波没有保护效力，而电流波和电磁波的影响要由其它要素如均压，屏蔽等来解决。 2、重视防雷系统的结构配置 防雷系统的各要素通过结构才能组织为一个整体系统,结构越合理,系统的各要素之间的相互作用越协调,系统在总体上才能达到最优。 3、明确防雷系统的层次性 层次性是系统的根本特征之一，发射机房防雷系统也是有层次性的。将需要保护的空间分为几个防雷保护区，有利于指明对电磁感应有不同敏感度的空间，有利于根据设备的敏感性确定合适的避雷器。根据《GB50343-2012建筑物电子信息系统防雷技术规范》第3.2.2条并结合实际情况，本台站防雷区应按下列区域划分： 图1 本发射台站防雷区划分 如图1所示，这些保护区分别为：直击雷非防护区LPZA，区内电磁场未得到任何屏蔽衰减直击雷防护区LPZB，区内电磁场仍未得到任何屏蔽衰减第一屏蔽防护区LPZ1，电磁场强度已得到初步衰减第二屏蔽防护区LPZ2，电磁场强度得到进一步衰减。 三、总体整改设计方案 （一）原有防雷系统现场情况分析 1、外部接闪器与引下线 如图1、图2所示整个发射台站均在发射塔的直击雷防护区LPZB范围内，并在机房、机房屋面四周采用Φ10mm镀锌钢筋焊接避雷针，沿四个墙角安装引下线，并将引下线与地网连接。 图2 本发射台站避雷带和接地系统平面示意图 2、接地系统 本台站实际接地电网如图2所示，材料水平接地体为40mm×4mm热镀锌扁钢，埋深0.5m，约380m；垂直接地体为50×5mm×2000mm热镀锌角钢，间距4；500mm×500mm×5mm热镀锌散流板10片；使用物理降阻剂1000kg。选取柴油机房、变压器室、发射设备、配电柜等十个接地测试点阻值4Ω，符合《GB 50689-2011通信局（站）防雷与接地工程设计规范》要求。 3、存在隐患 屏蔽隔离问题：发射机房室外信号线缆、通信光缆、卫星同轴线缆以及电源线缆等均无实施屏蔽穿金属管接地措施，虽然均处于在发射塔的LPZ0B区范围内，但也容易感应雷电电磁脉冲产生过电压而损坏电子设备；机房内部也未采取屏蔽措施，信号处理系统的设备机柜前门为玻璃门，后门因机柜深度不足无法关闭，甚至卸下后门敞开着，根本就没有屏蔽作用。 设备接地和等电位连接问题：机柜与设备之间未设置等电位连接均压排，仅从薄铜板用很细的导线连接至机柜作为保护接地和防雷接地，薄铜板由于表面积大适宜于高频接地，但由于铜板薄与其它物体接触的牢固度差，作为防雷接地就不太适宜；音频处理单元的输出端虽然安装了信号避雷器，但是几台避雷器的接地端全都串联起来后通过一根细导线接地，这样由音频同轴电缆传导过来的雷电波无法快速顺畅地泄放入地，造成部分雷电感应电流进入音频处理单元，击坏单元设备。 合理布线问题：信号线、光缆、卫星接收机馈线和电缆线进入建筑物后布设在同一电缆沟内，未采取任何屏蔽隔离措施，这样室外信号线缆遭受雷击后引入机房（击穿或通过避雷器）入地进而对相邻的电路产生二次雷击而损坏设备。 浪涌保护器问题：高低压供电线路、发射设备和信号柜均按防雷规范安