摘要
等電位連接是通訊設備工程防雷接地中很重要的可靠性要求。基于一個雷擊案例,通過理論分析和實驗模擬的方法,驗證了等電位連接對雷擊電流泄放路徑的影響,說明了等電位連接是保證防雷系統功能正常的前提。最后給出了簡易機房等電位連接的方案及注意事項。
引言
防雷接地是通訊設備應用中關鍵的工程可靠性要求之一。但在具體工程實踐中,人們往往過多的關注接地電阻的大小,認為設備只要接地了,而且接地阻抗滿足要求就可以了,而忽略或沒有關注等電位連接的重要性。而且實際工程故障中,很多都是因為沒有實現等電位連接而造成的。 本文通過一個雷擊案例的研究,詳細說明了等電位連接對雷擊電流泄放路徑的影響,等電位連接是保證防雷系統功能正常的前提。接地網、等電位連接和避雷器要互相配合才能實現防雷的目標。 1、設備接地方案 目前通信機房內設備的接地方案通常有兩種,一種是星形接地方案,一種是網狀接地方案 [1-2]。如圖 1(a)所示,星形接地方式的機房內,電源、承載、傳輸等設備的接地線均由總接地排引接。如設備機架與總接地排相距較遠時,可以采用兩級接地排。如圖 1(b)所示,網狀連接的機房內,應沿墻壁設置環形接地匯集線。機房內電源、承載、傳輸等設備的接地線均就近接到環形接地匯集線上。環形接地匯集線與地網應在機房四邊(多點)連接。
2、不等電位連接改變預期的雷電泄放路徑 2.1 雷擊故障現象 某產品在現場正常使用過程中,某雷雨天出現部分單板燒壞的故障。主要燒壞的器件是電源入口處的保險絲、防護器件瞬態抑制二極管(TVS)和壓敏電阻,如下圖 2 所示。 2.2 原因分析 設備電源和單板的電源入口都有浪涌的差模和共模防護(TVS 實現差模防護,壓敏電阻實現共模防護),如圖 2 所示。按照工程電源防雷設計 [3],機房外 AC 電源至少具有一級防雷(至少 80 kA)能力,機房內 AC配電柜至少具有二級防雷(至少 40 kA),DC 電源至少具有 15 kA 的防雷能力。設備設計的防雷指標(根據應用環境,要求設備防雷能力差模防護 4 kV,共模防護6 kV)滿足產品的技術規范和標準要求。經測試驗證,實際防護能力遠遠大于設計指標。