毕业设计（论文）-固定通信台站综合防雷措施实施方案

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1、固定通信台站综合防雷措施实施方案（摘要）雷电灾害被国际电工委员会（IEC）成为“电子化时代的一大公害”，它每年带给全球十亿美元以上的损失。历年来雷击也给笔者所在单位的发信机房造成了不小的损失。安装合适的避雷过压保护装置，已成为通讯系统、现代电子计算机房、网络中心安全运行的必备措施。本文较详细的探讨了固定通信台站的综合防雷措施，也为今后各类通信机房、电子计算机房、网络中心的综合防雷提供了一定的借鉴作用。（关键字）雷电综合防雷方案浪涌一、前言现代防雷理论与技术只有掌握了解了雷电的危害方式，才能更好的对雷击危害进行防护。如下图所示：雷电的危

2、害途径包括直击、感应(LEMP雷电磁脉冲辐射)、传导（雷电波的侵入和反击）几个方式。我们分别介绍如下：直击雷：雷电直接击中建筑物，雷电的不到50%的能量将会从引下线等外部避雷设施泄放到大地，其中接近40%的能量将通过建筑物的供电系统分流，其中5%左右的能量通过建筑物的通信网络线缆分流，其余的雷击能量通建筑物的其他金属管道、缆线分流。这里的能量分配比例会随着建筑物内的布线状况和管线结构而变化。直击雷波形为10/350us感应雷（雷电波感应）：在周围1000公尺左右范围内（有资料为500公尺或1500公尺，距离应随着雷击大小和屏蔽措施而变

3、化）。发生雷击时，LEMP在上述有效范围内，在所有的导体上产生足够强度的感应浪涌。因此分布于建筑物内外的各种电力、信息线路将会感应雷电而对设备造成危害。传导雷（雷电波侵入）：在更大的范围内（几公里甚至几十公里），雷电击中电力或信息通讯线路，然后沿着传输线路侵入设备。其中地电位反击也是传导雷中的一种：雷电击中附近建筑物或附近其他物体、地面，导致地电压升高，并在周围形成巨大的跨步电压。雷电可能通过接地系统或建筑物间的线路，入侵雷电延建筑物内部设备形成地电位反击。雷电对通信站的危害1.直击雷的危害   雷云对地放电的主通道通过被保护物，就称

4、被保护物被直击雷击中。雷电直接击中通信站建筑、通信设备、通信电缆和操作人员，可能会造成建筑损毁，设备损坏、人员伤亡和电气短路引起火灾等严重后果，因此直击雷发生的概率虽然很小，但其危害十分大，所以不能掉以轻心。2.感应雷（又称二次雷击）的危害  雷云对地放电的主通道虽然没有经过被保护物，但放电过程中产生的强大的电磁场可以在附近的导体中感应起电磁脉冲，我们称为雷电电磁感应脉冲，即通常所说的感应雷。显然感应雷是由直击雷引起的，感应雷产生于导体中并沿导体传播，损坏与导体相联的某些设备或设备中的某些器件。（这些设备或器件的耐冲击水平较低）通信站

5、的设备中有大量的集成电路通过金属导线相连，并且通信站也通过电力电缆和各种通信传输电缆与外界相连，这就为感应雷的侵入提供了良好的条件，加上现代通信设备采用了大量高集成度的微电子电路，其耐冲击水平较低，容易被感应雷损坏，产生各种各样的设备故障。如接口板损坏、内部通信口的损坏、整流模块的损坏等，有时感应雷引起故障甚至让我们很难与雷电联系在一起，但却是由雷电引起的。感应雷击对微电子设备，特别是通讯设备和电子计算机网络系统的危害最大，据资料显示，微电子设备遭雷击损坏，80%以上是由感应雷引起的。感应雷形成的破坏虽然不及直击雷大，但其损害的往往是

6、通信设备的核心器件，给正常通信带来障碍。   有研究表明直击雷可在其周围1000米范围的半导体上感应起危险电压，加上通信站与外界连接的各种长距离电缆可在更大的范围内感应上雷电电磁脉冲，并几乎无衰减的沿电缆传入通信站。因此对通信站来讲感应雷的概率远大于直击雷的概率，可以这样说通信站防雷主要是防感应雷。另外还有操作过电压，即是指当电流在导体上流动时，会产生磁场储存能量，当负载（特别是电感性大的负载）电器设备开关时，会产生瞬时过电压，操作过电压同感应雷击一样，可以间接损坏微电子设备。3.传导雷(雷电波侵入)的危害由于雷电电流有极大峰值和陡度

7、，在它周围的出现瞬变电磁场，处在这瞬变电磁场中的导体会感应出较大的电动势，而此瞬变电磁场，都会在空间一定的范围内产生电磁作用，也可以是脉冲电磁波辐射，而这种空间雷电电磁脉冲波（LEMP）是在三维空间范围里对一切电子设备发生作用。因瞬变时间及短或感应的电压很高，以致产生电火花，其磁脉冲往往超过2.4高斯。现代机房多数应用普通微机进行信息传递与交换，其对磁脉冲承受限度一般为小于0.007高斯，故在新机房建设或旧机房改造时应对防雷与磁屏蔽措施必须充分注意。4.球形雷的危害球形雷是一种特殊的雷电现象，简称球雷。一般是以橙或红色，或似红色火焰地

8、发光球体，（也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的），直径一般约为10-20厘米，最大的直径可达一米，存在的时间大约为百分之几秒至几分钟，一般是3至5秒，其下降时有的无声，有的发出嘶嘶声，一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸