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雷雨天气工业交换机防雷措施和技巧

日期: 2022-07-13
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炎炎夏季,最让工程人员糟心的不是夏天的酷暑难耐,而是频频光顾的雷电。雷电给监控设备带来很大的安全隐患,轻则造成监控画面丢失或画面不稳定,重则导致系统整体瘫痪。


实际应用表明,雷电是造成交换机硬件故障,影响工业交换机稳定性的主要元凶。由雷电引起的工业交换机电源故障、端口故障、线缆等时有发生。


由于工业交换机关键的构件是集成电路芯片,因此我们在具体应用中应当恰当的预防雷电的损害。而防雷是一个繁杂的难题,必须选用环境整治的方式 ,对症治疗将各种很有可能造成遭雷击的要素清除,才可以将雷害威协减少到最少程度。因此,工业交换机需要综合进行防雷防范,因为如果偏重哪一方的防雷只能称为局部防雷,而局部防雷带有“先天不足”问题。所以工业交换机的防雷不能偏重任何一方。那么工业交换机如何防雷呢?

工业交换机如何防雷

一、选定建筑物内部的防雷区

根据国际电工委员会IEC1312-1《雷电电磁脉冲的防护》有关规定,把建筑物划分为4个区:LPZOA区,在本区内的物体都可能遭到直接雷击,区内电磁场没有衰减;LPZOB区,在本区内的物体不可能遭到直接雷击,区内电磁场也没有衰减;LPZ1区,在本区内的物体不可能遭到直接雷击,区内的电磁场有可能衰减;LPZ2区为后续防雷区。根据以上分区原则,应尽可能把工业交换机放在LPZ2区,以减少雷电电磁脉冲对工业交换机的影响。


二、机房的位置


机房的位置应结合建筑工程的远、近规划,以及地形位置等因素来确定。对高层建筑,一般的做法是把机房设在4层以下首层以上的空间。在潮湿地区,首层不宜设工业交换机房。但有的单位受条件限制,并不是按以上原则设工业交换机房的。根据IEC1312-1《雷电电磁脉冲的防护》的有关规定,大楼天台在防雷区的划分属LPZOB区,在该区内电磁场没有衰减,工业交换机受电磁场的影响很大。


三、工业交换机的等电位连接


工业交换机等电位连接的目的,在于减少需要防雷的空间内各种金属部件和系统之间的电位差。要求穿过各防雷区交界的金属部件和系统,以及在一个防雷区内部的金属部件和系统,都应在防雷区交界处做等电位连接。如在防雷区LPZO和LPZ1交界处的等电位连接带上,将所有进入工业交换机房的金属导体都应做等电位连接。此外,这些线路在LPZ1和LPZ2交界处应安装SPD。


四、工业交换机的接地系统


工业交换机的接地包括:直流电源接地;电信设备机壳或机架屏蔽接地;入站通信电缆的金属护套或屏蔽接地;明线或电缆入站避雷器接地和信号电缆空线对的接地等。为做好工业交换机的接地,有的单位单独为工业交换机做一副人工地极,地极的接地电阻也符合规范的要求,但人工地极和大楼的防雷接地由于受场地的限制相距不足20m。为解决这个问题,通常的做法是把工业交换机的所有接地与全站共用的通信接地装置相连,然后再把共用接地装置与大楼的防雷接地相连,做成合设地极。采用合设地极后,通信设备的接地装置需采用专用的接地干线,干线的截面积不小于25mm2的多股铜导线。


五、布线方法


目前,工业交换机的传输网络在室外是采用架空和埋地两种方法。其中对架空线缆应把电话线或电缆在入房前埋地,埋地长度>2ρ(ρ为接地电阻的电阻率,单位为Ω*m),实际长度>50m。而埋地一般是采用金属铠装电缆直接埋地,或非金属屏蔽电缆穿金属管直接埋地。从避雷角度来讲,在有条件的情况下入室电缆应选择埋地方式。工业交换机的传输网络在室内应沿专用的信号电缆槽布线,避免沿大楼结构柱或紧贴外墙敷设;强弱电电缆不宜同槽敷设,以减小干扰。


六、工业交换机的屏蔽


工业交换机的屏蔽(包括空间和线路屏蔽)除了信号线和电源线外,工业交换机房也应作屏蔽处理,具体作法是把金属门、窗、天花龙骨和防静电专用地板接地。


七、分流限压的措施


在电源方面,应采用三级分流限压措施,以把雷电电磁脉冲幅值减到最小。因此,第一级设在主配电房的低压部分,安装40kA的电源避雷箱;第二级设在楼层的电源箱处,安装20kA的电源避雷箱;第三级设在工业交换机房的电源开关处,安装10kA的电源避雷箱,或在UPS前安装一级电源避雷箱。在信号方面,也应采用分流限压的措施。首先在中继线和用户线分别安装性能可靠的程控工业交换机避雷器,在工业交换机和计费终端之间安装网络避雷器。


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