基于弱电设备防雷接地技术的研究

雷电损害是导致弱电设备故障的主要因素之一。一旦弱电设备发生故障，就会给现代设备的正常生产生活造成较大的影响。因此应客观分析导致弱电设备损坏的主要雷击类型，并以此为依据对各路径采取相应的防雷保护措施，严格遵守接地技术规定，对弱电设备的接地系统进行优化，以保证弱电设备的运行安全。

一、造成弱电设备损坏的原因

（一）因感应雷造成设备损坏

感应雷是导致弱电设备受雷击损坏的主要原因。雷电波属于冲击型电压波，其作用时间相对较短，因此非周期变化电压通常仅有几十微秒甚至几微秒，因此可将其视为瞬态变化电压。当雷击点与弱电设备之间的距离较近时，往往会在雷击点附近产生较强的磁场变化，且雷电感应电压的具体强度与导体、设备以及器件的磁场强度、雷击强度、截面面积、长度以及安装位置等密切相关。由于弱电设备中主要包括电路、元件以及晶体管，这些器件的工作电压均相对较低，因此使得弱电设备的整体抗雷电干扰性能较差，其在雷电感应很小时仍有可能的在过电压的影响下受到损坏。

（二）因直击雷造成设备损坏

所谓直击雷也就是雷击点直接作用于传输线路或者弱电设备。此时，设备会受到较为严重的损坏。直击雷的防护一般可采用布设避雷带或者安装避雷针等方式。

二、对各路径采取相应的防雷保护措施

（一）电压抑制防雷保护措施

当弱电设备需要连续运行，且属于无人值守设备类型时，为减少雷电灾害对设备运行安全性以及稳定性的影响，应采用电压抑制技术，使雷电感应电压幅值能够被有效控制在弱电设备的限定电压范围内，这也是防雷技术发展的重点方向之一[1]。在应用电压抑制技术时，应加强对弱电设备基本工作原理的研究，并结合其运行功率、阻抗值以及运行工况条件等因素对防雷保护措施进行优化改进。当弱电设备线路阻抗值较高时，可采用电阻串联方式；当电源为交流电源时，可将一定电感串联在线路中；也可以结合实际情况采用并联电容或陷波器等方式。同时，在选择电压抑制元件时，应与弱电设备的工作电压相匹配，以确保防雷器可以对瞬间浪涌电压脉冲进行分流，以有效减小高压脉冲以及雷电感应电压，防止弱电设备被损坏。此外，防雷保护装置应具有较低的齐纳阻抗、较强的抗浪涌电压能力以及较大的峰值功率，能够实现对脉冲的快速相应，以更好的适应复杂环境下的防雷需要。

（二）绝缘隔离防雷保护措施

在弱电设备的信号传输线路中可设置继电器或者光电耦合器件，进行接点隔离，以降低雷电感应电压 。如弱电设备采用太阳能供电方式时，可用绝缘子隔离避雷针体地板和光伏电池板支架，以改善防雷性能；还可以采用绝缘棒来隔离避雷针支架和设备支架。此外，在特殊情况下，部分弱电设备的线路可采用人工隔离防护措施。当雷电灾害时，可以人工方式将弱电设备的电源开关合上，并对与设备相关联的天线或者网络线路等进行插接接通操作，以避免设备受到雷击损坏。

（三）屏蔽防雷保护措施

对弱电设备的传输线进行屏蔽处理，是降低雷电感应压强的有效措施，同时应做好屏蔽层的接地处理，确保接地可靠，以进一步提高防雷效果。在安装弱电设备时，其光伏电池板电源线、通信电缆以及电池线应尽量选

择具有较好屏蔽性能的线缆设备。同时，如弱电设备线路较长时，可采取在线路上增设金属软管或钢管的方式进行屏蔽处理。

（四）短线防雷保护措施

为提高弱电设备的防雷效果，在连接设备时，应将连接导线尽量缩短，这可以使导线上产生的雷电感应电压幅值降低，从而达到防雷的目的。

三、接地技术规定

为改善弱电设备的防雷性能，应严格按照相关技术规定要求，对其接地系统进行优化改进。例如可为弱电设备分别设置设备接地以及避雷针接地，在供电线路中可选择使用电压抑制等技术进行防雷。

接地系统一般性技术规定

在设置弱电设备接地装置时，应注意检测土壤环境湿度和电阻率，并选择电阻率较小且土壤较为潮湿的位置。在开挖接地母线沟时，其深度应控制在 80cm，且沟底应比打接地极顶部低 15cm 左右。施工人员应注意将高出沟底的接地极部分打入沟底内[2]。接地极和母线通常应采用三面电焊方式进行连接时。避雷针和接地母线之间的连线点应采用焊接方式。同时，应做好接地母线沟的回填处理。此外，应将变压器、机房地网以及铁塔地网相互连接后，共同构成移动基站的地网。机房地网由机房建筑基础和周围环形接地体组成，环形接地体应与机房建筑物四角主钢筋焊接连通。

（二）降低接地电阻技术规定

如接地时遇到电阻率相对较高或土壤中的含砂量超标时，施工人员应首先围绕接地母线以及接地极开展挖坑作业，且应合理控制坑深。之后，可将铁屑或铁渣等材料埋设在坑内。最后还应用池塘土或者或者进行回填。通过该接地处理技术可降低接地电阻，从而解决弱电设备的防雷问题。同时，在对弱电设备进行接地处理时，接地体也可以利用建筑钢筋混凝土结构中的即有钢筋等其他现有接地体。此外，施工人员还可以采取连接多个接地网联网的方法使接地电阻得到有效控制。

（三）处理引接线交叉技术规定

如受客观条件限制，在对弱电设备进行接地处理时需要将接地体引接线以交叉方式进行布设，则应用绝缘塑料管套设在交叉接地母线上，而交叉引接线则应应尽量选择具有较好绝缘性的导体材料，以提高接地可靠性[3]；。同时，接地体与弱电设备接地端之间的连接应采用焊锡技术，并要用螺栓将其固定牢固，以进一步提高防雷效果。在弱电设备的防雷接地处理工作中，施工人员应严格遵守技术手册要求，注意积累经验，积极进行技术改进和创新，以更好的保护弱电设备的安全。

四、总结

为避免弱电设备受到雷击损坏，应深入研究各种防雷以及接地技术，积极探索不同的防雷策略，提高防雷接地技术应用的有效性，以不断提升防雷效果，实现对各损坏路径的有效防控，从而更好的保护弱电设备的安全，为弱电设备的连续稳定运行提供可靠的保障。

参考文献：

[1] 吕权.基于弱电设备防雷接地技术的思考与研究[J].中国房地产业，

2012（6）.

[2] 罗德鑫，曾静.浅谈弱电设备保护的防雷及接地技术[J].建材与装饰，

2008（6）：382-384.

[3] 朱新弟.弱电设备防雷初探[J].浙江电力， 2002（3）.