現(xiàn)在很多單位都安裝了程控交換機(jī),而程控交換機(jī)最主要的部件是集成電路(IC)。IC抗干擾能力比較低,即使是從線路感應(yīng)過來的雷電電磁脈沖(LEMP),也能把IC元件擊穿。所以程控交換機(jī)很容易發(fā)生雷擊事故。而擊壞的部件多數(shù)是中繼板、用戶板、計(jì)費(fèi)卡和電源部分。由于這些主板價(jià)值不菲，為減少經(jīng)濟(jì)損失,有的用戶想盡各種辦法來保護(hù)交換機(jī),甚至把整部交換機(jī)向保險(xiǎn)公司投保,但因雷擊導(dǎo)致通信中斷帶來的損失，卻是無法彌補(bǔ)的。所以程控交換機(jī)的防雷顯得尤為重要。
那么程控交換機(jī)的防雷應(yīng)如何進(jìn)行呢？筆者認(rèn)為應(yīng)從如下幾個(gè)方面來綜合考慮。
1 首先要確定建筑物防雷設(shè)施的質(zhì)量情況
根據(jù)GB50057－94《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定,程控交換機(jī)大樓天面必須有防直擊雷的設(shè)施。當(dāng)大樓高度超過30m(一類防雷)、45m(二類防雷)和60m(三類防雷)時(shí),應(yīng)將以上高度外墻上的欄桿、門窗等較大的金屬物與防雷裝置連接。另外防雷設(shè)施的接地電阻還應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求。
2 確定建筑物內(nèi)部的防雷區(qū)(LPZ)
根據(jù)國際電工委員會(huì)IEC1312-1《雷電電磁脈沖的防護(hù)》的有關(guān)規(guī)定,把建筑物劃分為4個(gè)區(qū)(圖1):LPZOA區(qū),在本區(qū)內(nèi)的物體都可能遭到直接雷擊,區(qū)內(nèi)電磁場沒有衰減;LPZOB區(qū),在本區(qū)內(nèi)的物體不可能遭到直接雷擊,區(qū)內(nèi)電磁場也沒有衰減;LPZ1區(qū),在本區(qū)內(nèi)的物體不可能遭到直接雷擊,區(qū)內(nèi)的電磁場有可能衰減;LPZ2區(qū)為后續(xù)防雷區(qū)。根據(jù)以上分區(qū)原則,應(yīng)盡可能把程控交換機(jī)放在LPZ2區(qū),以減少雷電電磁脈沖對交換機(jī)的影響。
3 確定交換機(jī)的等電位連接
交換機(jī)等電位連接的目的在于減少需要防雷的空間內(nèi)各種金屬部件和系統(tǒng)之間的電位差。要求穿過各防雷區(qū)交界的金屬部件和系統(tǒng),以及在一個(gè)防雷區(qū)內(nèi)部的金屬部件和系統(tǒng),都應(yīng)在防雷區(qū)交界處做等電位連接(圖1)。如在防雷區(qū)LPZO和LPZ1交界處的等電位連接帶上,將所有進(jìn)入交換機(jī)房的金屬導(dǎo)體都應(yīng)做等電位連接。此外,這些線路在LPZ1和LPZ2交界處應(yīng)安裝SPD。
4 確定機(jī)房的位置
機(jī)房的位置應(yīng)結(jié)合建筑工程的遠(yuǎn)、近規(guī)劃,以及地形位置等因素來確定。對高層建筑，一般的做法是把機(jī)房設(shè)在4層以下首層以上的空間。在潮濕的地區(qū),首層不宜設(shè)電話交換機(jī)房。但有的單位受條件限制,并不是按以上原則設(shè)交換機(jī)房的,如廣東迎賓館的程控交換機(jī)房就設(shè)在大樓天面的加層房內(nèi)。根據(jù)IEC1312－1《雷電電磁脈沖的防護(hù)》的有關(guān)規(guī)定,大樓天面在防雷區(qū)的劃分屬LPZOB區(qū),在該區(qū)內(nèi)電磁場沒有衰減,交換機(jī)受電磁場的影響很大。
5 確定交換機(jī)的接地系統(tǒng)
程控交換機(jī)的接地包括:直流電源接地;電信設(shè)備機(jī)殼或機(jī)架屏蔽接地;入站通信電纜的金屬護(hù)套或屏蔽接地;明線或電纜入站避雷器接地和信號電纜空線對的接地等。
為做好程控交換機(jī)的接地,有的單位單獨(dú)為程控交換機(jī)做一副人工地極,地極的接地電阻也符合規(guī)范的要求,但人工地極和大樓的防雷接地由于受場地的限制相距不足20m。如廣州云浮大酒店和華南大廈總機(jī)房的人工地極和大樓防雷接地都是相距不足20m,不符合國家JGJ/T16-92《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》關(guān)于兩地網(wǎng)獨(dú)設(shè)時(shí)必須大于20m的有關(guān)規(guī)定。為解決上述問題,通常的做法是把程控交換機(jī)的所有接地與全站共用的通信接地裝置相連,然后再把共用接地裝置與大樓的防雷接地相連,做成合設(shè)地極。采用合設(shè)地極后,通信設(shè)備的接地裝置需采用專用的接地干線,干線的截面積不小于25mm2的多股銅導(dǎo)線。
6 確定布線的方法
目前,交換機(jī)的傳輸網(wǎng)絡(luò)在室外是采用架空和埋地兩種方法。其中對架空線纜應(yīng)把電話線或電纜在入房前埋地,埋地長度>2ρ(ρ為接地電阻的電阻率,單位為Ω*m),實(shí)際長度>50m。而埋地一般是采用金屬鎧裝電纜直接埋地,或非金屬屏蔽電纜穿金屬管直接埋地。從避雷角度來講,在有條件的情況下入室電纜應(yīng)選擇埋地方式。
程控交換機(jī)的傳輸網(wǎng)絡(luò)在室內(nèi)應(yīng)沿專用的信號電纜槽布線,避免沿大樓結(jié)構(gòu)柱或緊貼外墻敷設(shè);強(qiáng)弱電電纜不宜同槽敷設(shè),以減小干擾。如廣州某中心大樓無專用的信號電纜槽,其信號線和電源線是同槽敷設(shè)的,當(dāng)電源線遭雷擊或感應(yīng)雷電電脈沖時(shí),會(huì)在信號線上也感應(yīng)出一個(gè)電磁脈沖,并沿信號線傳至交換機(jī),使交換機(jī)遭雷擊。因此,該中心大樓的總機(jī)和電腦網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)經(jīng)常遭雷擊。
7 交換機(jī)的屏蔽
交換機(jī)的屏蔽(包括空間和線路屏蔽)除了信號線和電源線外,交換機(jī)房也應(yīng)作屏蔽處理,具體作法是把金屬門、窗、天花龍骨和防靜電專用地板接地。
8 確定分流限壓的措施
在電源方面,應(yīng)采用三級分流限壓措施,以把雷電電磁脈沖幅值減到最小。因此,第一級設(shè)在主配電房的低壓部分,安裝40kA的電源避雷箱;第二級設(shè)在樓層的電源箱處,安裝20kA的電源避雷箱;第三級設(shè)在交換機(jī)房的電源開關(guān)處,安裝10kA的電源避雷箱,或在UPS前安裝一級電源避雷箱。
在信號方面,也應(yīng)采用分流限壓的措施。首先在中繼線和用戶線分別安裝性能可靠的程控交換機(jī)避雷器,在交換機(jī)和計(jì)費(fèi)終端之間安裝網(wǎng)絡(luò)避雷器。
總之,程控交換機(jī)的防雷不能偏重任何一方,偏重哪一方的防雷只能稱為局部防雷,而局部防雷帶有“先天不足”問題。所以程控交換機(jī)防雷應(yīng)綜合進(jìn)行。換機(jī)的防雷顯得尤為重要。
