各通信设备中有哪些防雷措施方案？

基站的综合防雷,包含直击雷的防护和感应雷的防护。基站铁塔一般在山顶野外空旷地区,所以必须装避雷针,然后引下线,做好直击雷泄放。天线安装在在避雷针防护区域内。

通信设备中的防雷措施是一个系统工程，通常采用“综合防护、层层设防”的策略，主要从以下几个方面实施：

一、外部防护（直击雷防护）

避雷针/避雷带： 在通信建筑（如机房、基站）的最高点安装避雷针或避雷带，形成“接闪器”，主动吸引雷电并将其安全引导入大地，保护建筑本身不被雷击。
引下线： 用足够截面积的导体（如镀锌扁钢或铜绞线）将避雷装置捕获的雷电流安全、顺畅地引向接地装置。要求路径短直，尽量减少弯曲，并避免形成环路。
接地系统： 这是整个防雷体系的基础和核心。
- 接地体： 埋设于地下的金属导体（如角钢、钢管、铜包钢棒、离子接地极等），用于将雷电流快速、有效地泄放入大地，并降低地电位。
- 接地线： 连接设备、金属构件到接地体的导体。
- 接地汇集排/总接地汇流排： 在机房内部设置主接地排，所有接地线（包括建筑钢筋、设备地线、SPD地线等）以“星形”方式汇集于此，确保等电位连接良好。
- 要求：
  - 联合接地：建筑物防雷地、工作保护地、防静电地、SPD地等共用一套接地系统。
  - 低接地电阻：是衡量泄流能力的关键指标。通信局（站）通常要求接地电阻≤4Ω（直流地、交流工作地、安全保护地等联合接地），重要机房可能要求更低（如≤1Ω）。
  - 良好均压：使地网各点电位尽量均衡，防止因电位差导致设备损坏或人员伤害。

二、内部防护（雷电感应过电压防护）

主要防御雷电电磁脉冲感应产生的瞬态过电压/过电流沿各种线路（电源线、信号线、天馈线）侵入设备内部。

屏蔽：
- 建筑屏蔽： 利用建筑物的钢筋结构或增设金属屏蔽网，形成法拉第笼，衰减外部电磁场。
- 线路屏蔽： 使用屏蔽电缆（如STP网线），并确保屏蔽层两端（尤其设备侧）良好接地。
- 设备屏蔽： 设备金属外壳提供一定屏蔽能力，应良好接地。
等电位连接：
- 将机房内所有不带电的金属物体（机柜、走线架、门窗、水管、暖气管、SPD地线等）用足够粗的导线连接至主接地汇集排，实现等电位。消除不同设备或部件间的危险电位差。
- 等电位连接网络（MESH-BN）： 对于复杂系统或大型机房，构建网格状的等电位连接网络，提供低阻抗通路并提升电磁兼容性。
安装浪涌保护器：
- 作用： SPD是内部防护的核心器件，在毫秒级时间内将线路上的瞬态过电压/过电流泄放入地，并将残压限制在设备能承受的安全水平以下。
- 分级防护（多级配合）：
  - 第一级（粗保护 - B级）： 安装在总配电箱或交流屏入口处，应对最大的雷电流（如8/20μs波形下 ≥ 100kA）。常用开关型SPD（放电间隙、气体放电管）或电压开关型组合SPD。
  - 第二级（中保护 - C级）： 安装在楼层配电箱或设备机架配电单元入口处，承担泄流并进一步限压（如8/20μs波形下 ≥ 40kA）。常用限压型SPD（压敏电阻MOV）。
  - 第三级（细保护 - D级）： 安装在重要设备（如服务器、交换机、传输设备）前端电源插座或板卡输入端，提供最终的精保护（如8/20μs波形下 ≥ 10-20kA）。常用限压型SPD（MOV，TVS管等）或专用设备内置防雷板卡。
- 信号/天馈线SPD： 同样按照能量等级和防护等级要求，在通信线路（如电话线、网线、E1线、同轴馈线）的入口处和重要设备端口前安装相应的信号SPD。需要关注接口类型、传输速率、插入损耗等参数。
合理布线：
- 不同电压等级和信号类型的线缆分开敷设，避免平行长距离走线，以减少感应耦合。
- 电源线和信号线使用不同的走线槽或保持足够间距（如≥30cm）。
- 在布线路径上，尽量靠近接地导体（如接地汇流排、金属桥架）敷设，以增强自然屏蔽效果。

三、针对不同通信设备的特殊考虑

基站设备：
- 铁塔防雷： 铁塔本身就是良好接闪器，需确保接地良好。
- 天馈线防雷： 在天线下方靠近引入处安装天馈SPD，泄放馈线上感应的雷电能量，保护基站收发信机。
- 电源防雷： 尤其重要，因基站多处于空旷高地。严格按照三级防护配置SPD。
传输设备（微波、光端机、SDH/PTN等）：
- 光缆本身绝缘，但金属加强芯和铠装层可能引入雷击。需在光缆进线室或ODF架处将金属部分可靠接地。
- 同轴电缆、网线等信号线必须安装匹配的信号SPD。
- 电源防护同样严格。
程控交换机、路由器、服务器等机房设备：
- 侧重机房整体等电位连接和良好接地。
- 电源采用完善的3级SPD防护。
- 所有外线（中继线、用户线、网络线等）入口处安装相应信号SPD。
- 设备机架/机柜需与接地汇集排良好连接。
光通信设备：
- 光缆本身防护重点在金属构件接地。
- 设备供电仍需完善SPD防护。
- 光模块自身通常对电力浪涌敏感，加强供电路径防护是关键。

四、管理与维护

定期检测： 特别是接地电阻测试（每年至少一次，雷雨季节前必测）和SPD状态检查（观察窗口指示/脱扣装置）。
SPD维护： 定期记录SPD计数器指示，按寿命或雷击次数及时更换失效模块。
接地系统维护： 检查连接点是否锈蚀松动，必要时进行地网降阻处理（如换土、添加降阻剂）。
记录与档案： 建立完整的防雷系统档案和巡检维护记录。

总结

通信设备的防雷是一个全方位、多层次的综合防护体系，良好的接地是基础，外部防护、内部屏蔽、等电位连接、合理布线和多级SPD保护是重要手段。任何单一措施都无法提供完善的保护，必须严格按照相关通信行业防雷标准（如中国的YD 5098《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》等）进行设计、施工和维护，才能有效保障通信设备和人员的安全，确保通信系统在雷击环境下的稳定运行。