隨著科技的迅猛發(fā)展，大規(guī)模集成電路和智能化在通信設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，使得各種先進(jìn)通信設(shè)備對過電壓的要求也就越來越高。由于雷電在電源線、信號線、天饋線等上感應(yīng)的瞬間過電壓造成的危害時常發(fā)生，因此必須采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施以避免因過電壓及其所產(chǎn)生的過電流對傳輸線路、通信設(shè)備和人員造成的危害。
雷電是一種自然現(xiàn)象，它曾給人類社會帶來了不少危害，國際電工委員會已將雷電災(zāi)害稱為“電子時代的一大公害”，雷擊、感應(yīng)雷擊、電源尖波等瞬間過電壓已成為破壞電子設(shè)備的罪魁禍?zhǔn)住拇罅康耐ㄐ旁O(shè)備雷擊事例中分析，專家們認(rèn)為：由雷電感應(yīng)和雷電波侵入造成的雷電電磁脈沖（LEMP）是通信設(shè)備損壞的主要原因。因此只有了解了它的形成過程，尋求有效地防護(hù)措施才能減少雷電帶來的損失。根據(jù)氣象觀測，地球上每秒鐘要出現(xiàn)大約100次左右的閃電雷擊。按照電信專用房屋設(shè)計規(guī)范，通信大樓一般都安裝有避雷針、避雷網(wǎng)或避雷帶，并且均采取了聯(lián)合接地的方式。從形式上看，它已具備了良好的防雷和抗外界電磁干擾的性能，然而通信設(shè)備為什么有時還會遭受過壓過流而損壞呢？甚至還會對操作維護(hù)人員的人身構(gòu)成威呢？這是由于當(dāng)發(fā)生雷電時，帶電的云層會在通信設(shè)施的天線上產(chǎn)生感應(yīng)電荷或雷電感應(yīng)通過通信和電力線路侵入，如果天線和通信線纜與大地之間直流通路不暢，就會由于感應(yīng)在天線和線纜與大地之間產(chǎn)生高電位而引起過電壓，致使通信設(shè)施無法承受強(qiáng)電流的侵入而損壞，甚至?xí)＜安僮魅藛T的人身安全。
隨著長江通信建設(shè)速度的加快，先進(jìn)通信設(shè)備在長江通信網(wǎng)的大規(guī)模應(yīng)用，單一的防護(hù)體系已不能滿足現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)安全的要求，我局也加大了對防雷接地系統(tǒng)的投入，防護(hù)體系也日趨完善。防護(hù)體系已從單一防護(hù)體系轉(zhuǎn)為多級防護(hù)，多級防護(hù)包括防直擊雷、防感應(yīng)雷電、防地電位反擊引起的瞬間過電壓影響等多方面的防護(hù)，應(yīng)根據(jù)數(shù)字程控、數(shù)字微波、VHF、光電傳輸、交直流電源等所有微電子設(shè)備的不同功能、不同受保護(hù)程度確定防護(hù)要點(diǎn)和保護(hù)等級。根據(jù)雷電引起瞬間過電壓的危害的可能侵入的通道，從電源線到數(shù)據(jù)通信線路都應(yīng)該做到多級保護(hù)。為此我們應(yīng)采取的防范原則是“整體防御、綜合治理、多重保護(hù)”，力爭將其產(chǎn)生的危害降低到最低點(diǎn)。
一、通信設(shè)施的防雷措施
通常來說，避免建筑物及設(shè)備遭受雷擊的方式大致有四種：①疏導(dǎo)，即將雷云中的電荷通過引線疏導(dǎo)至大地，避免直接雷擊或感應(yīng)雷擊電流流經(jīng)建筑物或通信設(shè)備，從而使建筑物或通信設(shè)備免受雷擊。②隔離，即將雷電所產(chǎn)生的過電壓和被保護(hù)物隔離開來從而避免雷擊。③等位，即將鐵塔地、天饋線地、設(shè)備工作地、建筑物的公共地等置于等電位上。④中和，即釋放出異性電荷和雷云中的電荷進(jìn)行中和，從而阻止雷電的形成。根據(jù)以上的四種避雷方法，具體到一個通信工程的防雷電過電壓來說，其主要的措施有以下幾種方法。
1．外部防護(hù)
外部防護(hù)主要采用避雷針（避雷網(wǎng)、避雷線和避雷帶）和接地裝置（接地線、地極）來加以防護(hù)。其保護(hù)原理是：當(dāng)雷云放電接近地面時，它使地面的電場發(fā)生畸變，在避雷針（避雷線）頂部形成局部電場強(qiáng)度畸變，以影響雷電先導(dǎo)入電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針（避雷線）放電，再通過接地引下線、接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物免受雷擊，這是人們長期實(shí)踐證明的防直擊雷的有效方法。然而，被動放電式避雷針存在反應(yīng)速度差、保護(hù)的范圍小以及導(dǎo)通量小等不足。根據(jù)現(xiàn)代通信發(fā)展的要求，避雷針應(yīng)選擇提前放電主動式的防雷裝置，并且應(yīng)該從30°、45°、60°等不同角度考慮，以做到對各種雷擊的防護(hù)，增大保護(hù)范圍，增加導(dǎo)通量。建筑物的所有外露金屬構(gòu)件（管道）都應(yīng)與防雷網(wǎng)（避雷線或避雷帶）連接良好。
（1）安裝避雷針或接地裝置的要求
①避雷針應(yīng)當(dāng)裝在高于天線尖端數(shù)米，避雷針與天線之間應(yīng)有一定的間隔，以防止由于避雷針的存在而損壞天線的輻射圖形影響通信效果。一般的做法是避雷針成為天線塔體的主桿，通信天錢卻裝在避雷針外線大約1.5個波長以外。
②避雷地線的直流通路的電阻要求足夠低，一般為10－50Ω，由于雷電浪涌電流較大，頻譜較寬且持續(xù)時間短，因此要求必須有盡量小的電感量。
③接地引入線長度應(yīng)不大于30米，其材料應(yīng)采用熱鍍鋅扁鋼或銅排，截面積應(yīng)不小于40mm×4mm。地線不能用扁平編織線和絞合線，因?yàn)檫@兩種線電感較大，不利于泄放雷擊電流，且容易被腐蝕。要盡可能使用3毫米以上的實(shí)心導(dǎo)線，且最好是相同的金屬材料。
