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雷擊通信機房故障案例分析(一)

2015年09月28日 09:05南寧市澳美奧電子科技有限公司點擊量:3114

  引言
  
  2008年7月12日和7月25日,廣東粵東某市通信支局連續遭到兩次嚴重的雷擊,電源系統、動力監控系統、配線架、交換系統、測量臺、消防系統等均不同程度遭受到雷擊破壞。該通信分公司要求有關的通信設備制造廠家立即更換了被雷擊損壞的一大批電路板,通信才得以恢復。
  
  在*次雷擊之后,該分公司就立即組織了維護骨干對該雷擊支局的接地電阻進行了測試,接地電阻值為0.245Ω,達到標準要求。隨后該分公司又了兩家專業防雷公司先后對該支局進行了全面的雷擊現場勘查和事故分析,但始終未查出該局雷擊的真正原因,也未提出任何解決方案。為了保障該支局設備與人身安全,該通信公司于9月6日來函,要求我們能予以,對該支局的雷擊事故進行*的分析,找到雷擊該機房的真正原因,并提出解決方案,防止該支局再次遭到雷擊,9月8日我們到達該機房的雷擊現場。
  
  1、雷擊損壞情況
  
  在7月12日和7月25日的兩次雷擊事故中,汕尾東沖機房共損壞了4塊動力監控系統板、1塊愛默生電源整流設備的控制電路板、2塊交直流顯示板、1套IT操作終端、1套配線架告警板和相當數量的配線架保險單元,同時還擊壞了S1240交換板、4塊MMCA板、終端服務器電源以及HUB連接口,此外還損壞了消防控制電路板、測量臺設備等。據該局值班人員反映,這兩次雷擊都在配線架上下面看到有雷擊放電現象。
  
  2、雷擊故障現象分析
  
  根據雷擊現場和損壞的設備來看,7月12日和7月25日兩次雷擊故障主要是由兩路感應雷流入所引起:*路感應雷主要是由電力線引入,感應雷沿著市電引入電纜進入穩壓器、低壓配電屏(低壓配電屏安裝有三相電源避雷器,但其引線長度長達到十余米,廣州某防雷公司安裝)、進入高頻開關電源屏、直流配電屏、再到用電負荷動力監控系統的電源板、動力系統的電源和采集模塊、消防控制電路板、通信測量設備等設備,感應雷經過的設備除了穩壓器沒有損壞外,其它的所有設備均遭到不同程度的雷擊損壞:低壓配電屏的控制電路板、高頻開關電源的顯示屏、直流配電屏的控制電路板、監控系統的電源模塊、兩個采集模塊消防系統的控制電路板、測量設備TS-ⅡCI測試板(新太科技)、S1240交換板、4塊MMCA板、終端服務器電源以及HUB連接口(終端服務器及HUB連接口也可能還遭受到雷電從外界引入的數據線上的感應雷的危害)等均被雷擊損壞,另外油機房的一個采集模塊也被動力電源和數據線上感應的雷電壓和雷電流擊壞。
  
  另一路感應雷則是沿著市話電纜外皮引入:雷電在市話電纜金屬外護層上產生感應雷電后,由于市話電纜在進入地下室時未有接地措施,因此在通信電纜金屬外護層上感應的雷電壓和雷電流就直接引上到配線架,而配線架在與電纜金屬護層的接地處由于未把油漆打磨掉,因此就造成了電纜金屬外護層的連接線與配線架之間的接觸電阻比較大,在該處沒有起到應有的降壓和鉗制雷電壓的作用,致使雷電在通信電纜金屬護層與配線架之間產生雷電放電現象,并有部分剩余的高的感應雷電沿著用戶線上到配線架上,并把保安單元和告警系統擊壞。
  
  3、防雷措施存在問題分析
  
  為了搞清楚造成設備損壞的原因,我們對該機房的雷電防護措施進行了仔細的考察,發現該機房的防雷措施也存在較大的問題,正是這些問題的存在,使得防雷設施沒有正常發揮作用,從而造成了不應有的設備損壞。
  
  3.1動力機房的三相電源避雷器的引線太長,達到十余米,沒有起到防雷作用。
  
  三相電源避雷器的三相火線接在穩壓器上,但卻安裝在距離穩壓器十余米之外的墻壁上,電源避雷器的地線卻又接回到穩壓器柜的地線排上,這樣長的引線上就已經把電位抬高了數千伏,甚至上萬伏,加之該電源避雷器的地線又長達十余米,又把雷電壓抬高了上萬伏后,再接回到穩壓器機柜上的地線排上,這樣三相電源避雷器對地就已經有數萬伏的電壓了,怎么還會放電呢?也就是說該三相電源避雷器根本就沒有起到瀉放雷電的作用。
  
  3.2在動力機房沒有獨立的地線排,且把樓上移動公司的機房設備總地線排連接到了該機房的低壓配電屏內的地線排上。
  
  由于移動設備一般都安裝在戶外,因此移動設備普遍的耐雷能力比該其它通信設備的耐雷能力強,若把移動機房的設備保護地線連接到了動力機房的低壓配電屏的總地線排上,此種連接方法對該機房內的通信設備極為不利,相當于該機房通信及負載設備都變成了移動通信設備的總地線系統。
  
  3.3地線系統連接不合理。
  
  該機房低壓配電柜上的機房總地線排由二樓引下地面后,沒有直接下地,而是引進到了距離動力機房地面約30~40m之外的油機房,再由油機房的總地線排下地,如此長的地線引線,在地線引線上本身就會積累數萬伏的壓降,因此該機房的地線系統實際上沒有起到多大的作用,而盡管地網的接地電阻僅有0.245Ω,但比起數萬伏的地線上的壓降,則微乎其微,起不到真正的防雷作用。
  
  3.4油機房總的下地地線線徑截面積太小。
  
  油機房的地線排是機樓的總地線排,但其總的引入地下地網的電纜的線徑僅為25~35mm2,而從二樓低壓配電柜總地線排引出來的兩條截面積都至少達到了95mm2的地線,到zui后下地時的截面積居然都變成了25~35mm2的電纜入地,因此當有大的雷電流流入后,該處就變成了雷電流瀉放下地的瓶頸,無法很好地將雷電流瀉放下地。(待續)
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