随着计算机和网络通信技术的高速发展,进入二十一世纪以来,国有大中型企业对信息化的建设越来越重视,使得通信机房的设备众多,价格昂贵,如果对雷击的防护措施不力或存在认识上的偏差,就可能使机房遭受雷击发生,甚至遭雷击而烧毁设备,造成巨大的经济损失。所以,通信机房的防雷保护措施要引起足够重视,做到有备无患。只有做好了整体防护措施,才能确保机房内的设备安全运行,通信网络安全畅通。
　　
　　在通信机房实施防雷工程的过程中,接地时防雷措施是重要的环节,所以首先要弄清楚机房内的每台设备的接地要求与诸地之间的关系。
　　
　　1 通信机房的接地种类
　　
　　通信机房接地的种类有很多,主要有交流工作地、直流工作地、安全保护地、SPD接地、屏蔽线接地、防静电接地、功率接地等。
　　
　　①交流工作地:这里指通信系统使用的交流工作地。交流工作地实质上是中性点接地,要求接地电阻≤4Ω。
　　
　　②直流工作地:通信系统的逻辑参考地,同时又是系统中数字电路的等电位地,其接地电阻按系统具体要求确定。
　　
　　③安全保护地:电子设备在某种故障状态下,其金属外壳可能会带电或者短时带电,为防止这种电压危及人身和设备安全而设的接地,要求接地电阻≤4Ω。
　　
　　④SPD接地:也就是防雷装置电涌保护SPD的接地,其接地电阻≤4Ω。
　　
　　⑤屏蔽体接地:电子设备为了防止外来电磁场和电气回路之间的直接电磁耦合,采用屏蔽接地,减少回路间产生串音影响。如机房各方面进行屏蔽网接地,将电子设备屏蔽壳体以及电子设备内、外的屏蔽线接地均为屏蔽接地。屏蔽接地电阻也应≤4Ω。
　　
　　⑥防静电接地:为了防止静电对电子设备的干扰而设计的一种接地系统。经典接地电阻一般
≤100Ω(采用联合接地系统时≤4Ω)。
　　
　　⑦功率接地:将交直流造成的干扰泄入大地的接地,电源回路相对于电子回路来说是强功率,所以称为功率接地。当然电子设备中安装的交直流滤波器,就是消除强功率电路造成的干扰,滤波器的接地也属于功率接地,其接地电阻的大小依计算机系统的要求来确定。
　　
　　2 采用联合接地的原因及联合接地系统的设计
　　
　　例如某机房最初的接地系统是工作地与保护地分别设置,这种接地系统最大的局限性是保护地与工作地的接地电阻要求不一致,由于两个电位不同会形成电压差,容易损坏通信设备;另外,最让人头疼的是随着通信机房设备的增多,各设备接地要求不同,有的是直流供电,有的是交流供电,接地线布置比较混乱,管理较麻烦。所以通信机房宜采用联合接地,此种接地方式有利于管理,也增加了接地测试的方便。
　　
　　现行国标推荐通信机房采用联合接地方式,机房联合接地电阻≤1Ω。首先,在机房静电地板下应加做均压环或接地母排,以起到等电位连接作用,并将至少两处从均压环或者接地母排连接到机房所在楼层的电气竖井内的接地引入线的等电位接地端子板(电气竖井等电位汇集点)上;机房内的交流工作地(N线)、静电地、屏蔽地、直流地、安全保护地、防雷地等直接连接到均压环或接地母排上。
　　
　　机房接地系统其实不能单独自成一个独立的系统,必须要与建筑物的防雷与接地系统形成一个整体。所以我们有必要了解一些建筑物的接地系统原理,那就是等电位与联合接地系统。联合接地系统是由接地装置(基础地或者环形接地体)和等电位连接网络组成,采用联合接地系统的目的是达到均压、等电位以减小各种接地设备之间、不同系统之间的电位差。其接地电阻采取了等电位连接,所以要按所有接入设备中要求接地电阻的最小值的那个决定。建筑物内应设总等电位接地端子板(在最低楼层),每层竖井内的接地引入线上设置楼层等电位接地端子板,设备机房设置局部等电位接地端子板。
　　
　　关于接地装置,当基础外表面采用硅酸盐水泥和周围土壤的含水量不低于4%,基础外表面无防水层时,应优先利用基础内的钢筋作为接地装置。但如果基础被塑料、橡胶、油毡等防水材料包裹或涂有沥青质的防水层时,不宜利用基础内的钢作为接地装置。宜在建筑物外面四周敷设闭合装置的水平接地体作为接地装置。
　　
　　关于接地引入线,宜采用横截面积大于16mm2的塑料多股铜芯线在弱电井中敷设,在施工中一般宜采用横截面积大于35mm2的塑料多股铜芯线敷设,其目的是使导线电阻远远低于建筑物结构钢筋电阻,为楼层、局部等电位接地端子板上可能出现的雷电提供一个快速泄放通道。
　　
　　建筑物外部防雷装置是直接安装在建筑物外部,防雷装置与各种金属物体之间的安全距离不可能得到保证时,为防止防雷装置与邻近的金属物体之间出现高电位反击,减小期间的电位差,除了将屋内的金属物体做好等电位连接外,应将各种接地(交流工作接地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等)共用一组接地装置。
　　
　　3 地线的制作及注意事项
　　
　　在做接地体和连接条时一定要注意施工所采用的材料及具体的施工工艺。这部分属于埋在地下的隐蔽工程,如果处理不当将会造成难以弥补的损失。
　　
　　在一般土壤中接地体可使用镀锌角钢,规格为40×40×4mm或者50×50×5mm的角铁,长度为2.5m,下端部削尖以便打入土中。连接条一般用40×4mm的扁铁或直径为16mm的圆钢相连接。接地体和连接条焊接到一起后,要做好防腐处理,一般是在连接条上缠绕双层沥青麻布条。切记两种不同性质的金属不要焊在一起,以免在土壤中引起化学反应而加剧接地体的腐蚀。接地体连线向地面引出时不要只引一根，做完接地体时，一定要先测量接地电阻值，达到设计要求后方可填土并夯实。
　　
　　4 防雷接地在设计施工时的特殊要求
　　
　　为防止直击雷和感应雷的危害,在做防雷地线系统时注意以下几点:
　　
　　①防雷接地的引下线应尽量利用现有的自然导体。如:建筑物本身的防火梯、金属柱子、衍架以及钢筋都可以直接做引下线;
　　
　　②在做防雷引下线时,各种金属之间必须有可靠的金属连接。在这种情况下,所有金属连接部分都应焊接,并在接缝处另加跨接线;
　　
　　③如果建筑物的混凝土柱子中钢筋被作为引下线,则最少有四根柱子,每根柱子最少两根主钢筋的接点应焊接;
　　
　　④防雷引下线应以最短的距离连接到防雷接地体上。尽量减少弯曲，并避免采用直角和锐角。如果必须要弯曲时，则弯曲开口处的距离不得大于弯曲部分弧长的1/10，以免在雷击时增加感应电阻;
　　
　　⑤引下线在地面上2.5m,地面下200mm范围内应制作机械保护装置。
　　
　　5 机房接地系统的维护
　　
　　机房接地系统的维护是通信企业动力维护部门的一项重要工作,应引起各方的高度重视。接地系统维护好了,才能确保人身和设备安全,保证通信网络安全畅通,才能为企业带来良好的经济效益,万万不可粗心大意。
　　
　　(1)地网的维护
　　
　　通信局(站)的地网一般由建筑物钢筋混凝土基础、建筑物外围敷设的环形接地体及地下其它互连的金属构件组成。动力维护部门应建立所辖通信局(站)地网的相关图纸资料,一旦地网发生变更,应及时地对图纸资料进行修改更正。定期检测地网接地电阻并与前次测试值对比,主要考察接地电阻值的变化情况,以判断地网以及接地引入线的可靠性和有效性。每次测量应尽量选取相同月份,采用相同的仪表以及相同的测量位置,以保证不同年份测试值的可比性。当接地电阻测试值发生突变时,则很可能是接地引入线本身或其与地网的连接点发生锈蚀断裂,也有可能是地网出现严重的锈蚀而失效,这种情况要及时处理。
　　
　　(2)直击雷防护设施的维护
　　
　　定期检查避雷针、避雷带、避雷网、泄流引下线等的腐蚀情况及机械损伤,包括因雷击放电所造成的损伤及连接部位松动等情况。一旦发现,应及时修复;当锈蚀部位超过其截面的三分之一时,应进行更换。检查楼顶天面上所有裸露的正常不带电金属物体(特别是新增设的金属设施)应就近进行接地连接。
　　
　　(3)室内接地系统的维护
　　
　　检查各类设备地线是否按标准要求与机房相应接地汇流排进行连接；定期检查接地引入线与接地汇流排的连接、不同接地汇流排之间的地线连接以及各类设备地线在设备端及接地汇流排的连接可靠、无松动现象；检查接地汇流排上各类地线的标识是否清楚、准确;确保新增加设备地线的连接符合标准要求；检查移动基站的各类地线是否按标准要求正确地连接至室内、室外接地汇流排。
　　
　　6 对机房接地系统纳入动环集中监控系统的一些建议
　　
　　近些年来,通信企业部门陆续引入了动环集中监控系统,为各自的通信生产及动力设备维护提供了很大便利,实现了通信局(站)的少人或无人值守,提高了供电系统、空调系统的可靠性和通信设备的安全性。如:我公司就采用了原深圳艾默生网络能源有限公司生产的动环集中监控系统,这套系统的使用为我公司动力设备维护提供了很好的帮助,深得设备维护及管理人员的好评。为了进一步发挥该系统的作用,笔者建议将机房接地系统也纳入到该监控系统中进行统一的监控管理。
　　
　　我们知道,当前测试地线接地电阻有两种仪表,一种是传统的机械式测法用的ZC-8型接地电阻测试仪(俗称摇表),另一种是现代数字式仪表,即钳型接地电阻测试仪。显然用传统的机械式测法获取监控数据是行不通的,只有用钳型接地电阻测试仪的测试原理获取监控数据才行得通。建议动环集中监控系统的生产厂家根据钳型表的原理生产出相应的接地系统接地电阻监测采集数据设备,并将该设备采集到的接地电阻测试数据实时传送到集中监控系统中,供监控室的维护值班人员实时观察。数据采集点最好安装在接地引入线上,这样监测的数据更真实准确。如果此项建议得以实施,将会给通信企业的维护部门带来省时、省力、省钱的好处。
　　
　　7 结束语
　　
　　通信机房的接地系统虽然不如通信设备那样直观显眼,但确实发挥着极其重要的作用,应得到通信企业建设及维护部门的高度关注,如果稍有疏忽,将会带来不可估量的损失,不仅会危及设备及维护人员人身安全,而且会造成通信质量下降甚至通信阻断。我们必须把通信机房的接地系统建设好维护好,让其真正发挥应有的作用,促进通信事业的良性发展。
　　
　　作者简介
　　
　　朱少华,男,北邮本科毕业,工学学士学位,高级工程师,武汉工业学院硕士生校外导师,现工作在湖北省石首市电信分公司,经理;
　　
      朱硕,男,武汉工程大学本科毕业,工学学士学位,现工作在湖北省电信工程有限公司,工程项目主管。
    

编辑：Harris