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防雷技术在短波通信机房中的实践应用

表1 雷击故障分析表

故障现象 原因分析 处理措施变压器烧坏 雷击过电压烧坏 更换变压器,定期检查变压器外壳接地是否良好。跌落式熔断器烧坏雷击过电压烧坏 更换跌落式熔断器和熔断丝,根据负荷大小选择相应容量的熔断丝。通信设备烧坏 雷击产生过电流,或由于设备接地不良更换完好的防雷模块,并做好良好接地工作。

1.引言

雷电是自然界的一种放电现象,有时威力巨大,一次雷击可产生大约5.5×105k W / h的能量,瞬时电流可高达210KA,足以摧毁机房内外各种通信设施和电气设备,甚至人类的生活和生命安全都受到极大的威胁。据权威分析统计,华南地区是全国遭受雷击最频繁的地区,广州通信中心作为华南地区规模最大、功能最齐全的海岸电台,责任重大,需要确保通信链路和供电设备7*24小时的绝对安全,保障通信不中断,为水上公众通信提供更优质的服务。因此,在我台日常的通信设备维护管理中,防雷技术成为防护体系中最基础最重要的一环,各项机房设备系统的防御工作必须“严之又严、实之又实”,使之成为了安全可靠的防护网。

2.常见雷击方式及影响

自然界的雷电主要分为直击雷和感应雷。直击雷是雷雨云对地面和建筑物的放电现象,可导致电子设备绝缘破坏,设备零件熔断。感应雷是由雷雨云在放电过程中,产生强大的电磁场,使得在附近的导体中感应引电磁脉冲,破坏与导体相连接的设备或器件引发故障,特别是室内信号系统设备,容易受冲击,比如变压器、传输接口板等。

雷击曾多次造成我台山顶微波房光端机损坏,进而引起链路中断;中控微波房也曾多次遭遇雷击引起多链路告警等。总结近年来我台由于雷击而引起设备故障情况,如表1统计所示。

采用界面张力消失法确定MMP,测试仪器选用德国KRUSS公司生产的高温高压表面张力仪DSA100 HP/PDE1700LL(最高测试温度为200℃、最高测试压力为70 MPa)。绘制表面张力与压力关系数据点,对数据进行线性回归,回归线与x轴交点,即为MMP[11]。

3.电台的防雷现状和设计原则

广州海岸电台天线发射站台主要建立在山顶较为开阔地带,发射距离较远,天线塔台普遍比较高,容易受雷击。因此,我台在建设机房及搭建塔台天线的同时,也严格按照国家《建筑物防雷设计规范》的相关要求,结合山地环境、天线的分布、周围居民楼宇等实际特点综合评估,采购比较先进的技术设备,系统化地设计和布置了一套防雷设施和体系。防雷设计的基本原则如下:

依据教学大纲,本次课的重点是色环电阻的识读与测量,同时电阻的识读也是本次课的难点。而贯穿在整个教学过程中综合素质的培养和职业能力的提高也是本次课的重点。

(1)安全可靠:秉持“安全通信,万无一失”和“以人为本”的理念,在施工建设过程中,开展了科学的设计、系统论证以及有效的可行性研究,选择专业的防雷技术方案,最大化保障了天线及机房设备,尤其是维护人员的人身安全。

(2)技术先进:市面上,防雷产品种类繁多,技术程度层次不齐,需要选择业界成熟的技术产品(如:三相电源避雷器),当前随着IT技术的不断进步,智能型防雷产品应运而生,为今后防雷更新换代提供更好的选择。

(3)经济合理:我台天线所在的山顶区域覆盖广,面积大,为避雷覆盖每一个角落,需要结合整体区域全面规划,降低防雷设备的投入以及长期的维护成本。

本研究受限于个人能力,样本获取数量有限,可能存在残障人士的城市公园可进入性的认知偏差.今后笔者还将致力于弱势群体参与社会化旅游活动方面的研究,研究思路和研究方法将不断完善.

本文分析了草原灭鼠毒饵喷撒机三点悬挂架在背负提升和作业时上拉杆角度、拉杆垂直力和水平力、右拉杆垂直力和水平力、左拉杆垂直力和水平力之间的关系。

图1 综合集成防雷系统

4.室外天线和室内机房设备的防雷技术应用

广州海岸电台属于高山偏僻发射站台,结合天线和机房的位置和周围居所,针对不同的雷击形式,采取室外和室内相结合,应用“三道防线”防雷技术保安全的方法,开展了一系列针对性的防雷防御手段和措施。

第一道防线:是区分室外天线和室内机房,安装先进的防雷设备,如电源浪涌抑制器、三相电源避雷器、单相避雷器等多个模块。

针对感应雷的特性,防雷技术主要需要将保护的建筑物的金属接地。

针对直击雷的特性,防雷技术主要在保护的建筑物上设置避雷针、避雷网、避雷线等措施。 防雷系统结构如图1所示。

4.1 室外天线防雷技术原理和典型应用案例

室外防雷的原理主要针对直击雷的防护,通过在建筑物上安装避雷针或网等,将直击雷产生的电流截获,并电流引流至接地装置,从而分散到地下消失。

广州海岸电台收发信天线众多,且地理位置分布广泛,几乎全部暴露于室外空旷场地,大部分位于山坡甚至山顶上,塔高长达十几米至几十米不等,雷雨天气极易遭遇雷电袭击。所以天线防雷至关重要,天线的立杆应装设避雷针,并要满足与天线的水平间距,立杆尽量与保护的建筑物接地。

【天线遭雷击案例】某日监控系统发现518业务(A25单塔(112m)天线)发信机出现WRN告警,试机无输出,天线匹配箱告警。

称取每份5.0 g的刺葡萄皮6份,各加入0,0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%盐酸溶液100 mL,于40℃恒温下水浴浸提40min,过滤,于波长523 nm处测定刺葡萄皮花青素的OD值,确定浸提溶剂质量分数。

【问题分析】 发信机Modem板、Control板、接口板出现故障,A25天线匹配项K25继电器电路二极管CD26击穿,同时该继电器出现接触不良的情况。

夏天,家门前的大树愈发显得郁郁葱葱。小朋友热得都去河里玩,他们有的游泳,有的玩水,有的捕鱼,还有的潜水。

【解决方案】经更换避雷器、遥控单元各电路板,重插K25继电器,并移除二极管CD26后,发信机恢复正常。

4.2 室内设备防雷技术原理和典型应用案例

室内防雷的原理主要是在室内的金属设备形成电压均等的结构,减少因雷击造成电流引起的电压差的程度,因此需要将通信机房里的金属设备如机房架、电缆、静电地板等接地,避免室内的相应金属物之间引起电压差,室内电子设备就不容易出现损坏,有效起到防雷的作用。

【室内设备雷击案例】02机房光端机遭雷击案例:某日监控系统显示01到02机房PCM出现设备倒换,相关告警灯出现亮灯。

【问题分析】02方向光端机遭雷击引起损坏,导致到达对端无码,定位为光端机故障

【解决方案】经过业务通道的调整及时抢通业务,并通过更换光端机彻底解决。

第二道防线:是流程管理上有章法,在雷雨多发季节来临前,按照预定应急预案进行防雷预案演练,开展各种通信设备、电力设施的防雷、避雷接地等巡检和维修工作,确保各种防雷设备处于正常运行状态,备用器件有库存和专业人员定点支撑,有故障需及时修复或更换,建立了完整的长效的防雷系统和常态化监测和检修机制。

第三道防线:是雷电发生时,形成多“不”标准,工作人员不在户外行走,不靠近电子设备,不在电线杆和高压线下驻留。

5.总结

通信防雷是一项庞大的系统性工程,要做到内部与外部防雷系统相结合。不仅要做好机房外部防雷基础设施工作, 而且要注重机房内部的系统集成防雷合理化设计和解决方案,当然,随着现代技术的不断发展,智能化防雷技术将成为必然,将进一步加固对通信设备和机房的屏障保护,最大程度保障电台机房通信设备安全和水上通信更优质更畅通。

参考文献:

[1]杨帆.通信机房防雷工作核心内容分析,硅谷,2014,7(01).

[2]孙君厚,赵志国,金兆华.通信机房和设备的防雷技术与实践研究[J].科技创新与应用,2012(15).

[3]中华人民共和国国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94),2000(第1章).

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