通信设备防护基础知识

II
D
1.5kV
I
. .. AC/DC
吸能极大
吸能较大
响应较慢
响应一般
机房进线处，用户选配 电源交流配电处
吸能一般 响应较快 整流模块前
吸能很小 响应很快 整流模块内
多级防护实例
通信工程防雷从市电交流电力网开始逐级（共分为3级） 采取措施。 交流供电系统应采用三相五线制供电方式。 局（站）设有独立变压器时，高、低压侧均应各装一组避雷 器，并尽量靠近变压器装设。 通信局（站）内的交直流配电设备、开关电源设备应选用有 分级防雷措施的产品，在直流配电设备的输出端加装浪涌吸 收装置。 严禁采用架空交、直流电力线引出通信局（站）。小型局 （站）无专用变压器时，进入通信局（站）前应采用地埋长 度不少于50米的金属护套电缆（或穿金属管敷设）两端就近 接地。同时，在架空电力线和地埋电缆连接处装设避雷器。 严禁利用中性线作交流保护接地。
总配线架必须就近接入接地汇集线或与建筑物钢筋连通的预留 接地端子，并从两个方向就近分别引入。
防雷击或雷击电 涌
防电力线短时交流电压感 应
防电力线碰触
光纤配线架防护
ODF架具有光缆引入、固定和保护装置。光纤金属部分与机架绝缘， 固定后的光缆金属护套和加强芯应可靠连接高压防护接地装置。
数字配线架防护
目录
雷电知识简介 雷电防护的基本原则 通信局站的防雷接地 雷电防护基本措施
防雷区的划分
LPZ---防雷区 LPZ1
LPZ 0A
LPZ 0B 有屏蔽的建筑物
有屏蔽的房间 LPZ2
LPZ0A：本区内各物体可能遭受直接雷击,电磁场没有衰减； LPZ0B：本区内各物体不可能遭受直接雷击,电磁场没有衰减； LPZ1：本区内各物体不可能遭受直接雷击，电磁场有可能衰减； 后续防雷区（LPZ2等），电磁场有进一步的减小。
T1：波头时间
T2：半峰值时间
Ip： 峰值电流
主要雷电测试波形： 8/20us、10/350us （电流波）； 10/700us、1.2/50us （电压波）等。
t
雷电参数简介－雷电波频谱分析
雷电流主要分布在低频部分 雷电的能量主要集中在低频部分，约90％以上的雷电能量分布在频率
为10kHz以下
EMC基础知识 EMC设计 安装和维护
目录
安装和维护
安装、维护要求 故障排除
系统安装维护的EMC要求
机柜安装注意事项： 机柜所有螺钉要紧固适当； 机柜门等活动部分与机柜接触良好，没有缝隙； 并柜机柜在关门后，中间不留下缝隙； 并柜互连线分布均匀，搭接良好，构成一个等势体；
系统安装维护的EMC要求
150mm
系统安装的EMC要求
系统电磁环境要求： 在10KHz～10GHz范围内，环境电磁场强度不超过130dBuv/m（见
通信机房环境条件GF014－95） 安装位置远离大型电机、UPS电源、逆变器10m以上； 远离变电站20m以上 电信中心环境：环境静电强度小于200V（见YD/T 754－95 通信机
应查明磁场来源； 试断开E1电缆的外皮，试行单端接地。如能改善说明是地环路问题，
应实行断开或混合接地（通过电容高频接地），根据实际效果选择； 查看是否与业务量有关，若是可能是系统自身串扰问题； 检查是否与初始安装有变化，包括位置，数量，种类等，若有可从变化
的地方查起；
课程内容
第一章 配线设备防护 第二章 EMC基础知识 第三章 防雷基础知识 第四章 产品安全知识 第五章 ESD基础知识 第六章 安装设计、防火、防震
雷电参数简介－雷暴日
表征雷电活动的频率：年平均雷暴日 少雷区:年平均雷暴日不超过25的区域 中雷区:年平均雷暴日在25~40的区域 多雷区:年平均雷暴日在40～90的区域 强雷区:年平均雷暴日在90以上的区域
雷电参数简介－雷电流波形
I(%)
peak
100 90
50
10
T1
T2
记为： T1/ T2 如：8/20us
雷电过电压的产生
线路来波:由于雷电对架空线路或金属管道的作用，雷电波可能 沿着这些管线侵入室内，危及人身安全或损坏设备。
地电位反击:雷电流通过接地装置流人大地所引起大地电位的升 高。
低压电力线
雷电侵入波
电缆
设备
设备
接地体1
接地体2
地电位反击
雷电过电压的解释
雷击过电压分为纵向过电压和横向过电压两种。雷电冲击 过电压可导致设备的绝缘击穿，冲击过电流可造成电子设备元 器件损坏。 纵向过电压：平衡电路某点对地过电压称为纵向过电压。地电 位升引起的反击，可看作是从地系统侵入的纵向过电压。将会 损害跨接在线与地之间的元器件或绝缘介质。 横向过电压：平衡电路线间或不平衡电路线对地出现的过电压 称为横向过电压。将会损害内部电路之元器件。
加强用户外线电缆的管理，防止外线电缆与电力线搭接，对外线和电 力线有交叉的地方应该做绝缘护套保护，杜绝故障源。
根据有关行标的要求，进局或进室内设备内的电缆应采用阻燃电缆或 阻燃措施。如采用非阻燃电缆应采取阻燃措施（如涂覆阻燃油和绑扎 阻燃胶带等），以防患于未然。
总配线架防护
总配线架具有防护装置，它和外线上的、交换机内的防护设施 一起构成防护系统，防止外界过电流过电压对局内设备和人身 的损害；
EMC基础知识 EMC设计 安装和维护
目录
什么是电磁兼容性
电磁兼容—— Electromagnetic Compatibility（EMC）。
电磁兼容是指设备在共同的电磁环境中各自完成其功能而不 互相影响的一种共存状态，即该设备不会由于受到同一电磁环境 中其他设备的电磁发射而导致不允许的性能降级；也不会导致电 磁环境恶化而使其他设备因受其电磁发射而导致不允许的性能降 级。
目录
雷电知识简介 雷电防护的基本原则 通信局站的防雷接地 雷电防护基本措施
通信设备雷电防护的基本原则
系统防护原则 概率防护原则 多级防护原则
系统防护措施
系统防护措施
举例： 防静电地板下的金属网
机房内走线架（槽道）等均应作保护接地，保护接地线直接从 接 地汇集线上引入。
概率防护原则
如果导体从屏蔽体中穿出去，将对屏蔽体的屏蔽效能产生显著 的裂化作用。
屏蔽体
A B C
电缆的屏蔽设计（2）--电缆连接器的设计 不好 好
接地设计
地的概念： “地”是电流返回其源的低阻通道
接地目的： 为了安全 为雷击，ESD防护提供泄流通路
滤波设计
在频域上处理电磁噪声的一种技术，其特点是将不需要的一部 分频谱滤掉。
雷电过电压的产生
直击雷:是指雷电直接击中线路或沿线路流过大量的雷电流，持续时间 达若干us,也可引起几千伏的过电压直接加到线路装置和设备终端上， 产生电效应、热效应和机械力，造成实质性的破坏。
感应雷:雷电放电时，在附近导体上产生的静电感应（产生高电位）和 电磁感应（使附近导体上感应很高的电动势）。
总配线架 MDF
连接普通电缆、传输低频 音频信号或XDSL信号
数字配线架
连接75同轴电缆或120
配
DDF
对称电缆，传输数字信号
线
设
备
光纤配线架
ODF
连接光缆，传输光信号
综合布线
连接普通电缆、FTP、UTP电缆或 光缆，传输光信号或高低频电信号
配线设备的基本防护
利用现有配线架上的告警器可以提供远端监测。告警时，能及时上报 网管中心，以便及时排查故障。
雷电放电本身就有一定的随机性，雷电参数有 一定的统计性质
防雷装置不能阻止雷闪的形成（IEC61024第 一句）
防雷器件不能完全抑制所有过电压和过电流
对于发生概率很小的高水平浪涌其防护的费用 急剧上升
多级防护原则
电源系统多级保护方案－ I~IV级保护
6kV IV
3L+N
B
C
4kV
2.5kV
III
通信局站接地系统
接地汇集线-垂直接地总汇集线：垂直贯穿于通信局站建筑体各 层楼的接地用主干线，一端与接地引入线连通，另一端与建筑 体内的钢筋相连。通常30米以上每隔2层应与建筑体钢筋相连 接一处。水平接地分汇集线：分层设置，各通信设备的接地线 就近从接地分汇集线上引入。
系统安装维护的EMC要求
内部电缆安装： 电缆尽量靠近机柜屏蔽体、金属构架敷设，充分利用现存
金属结构进行隔离，但一定要避免靠近机柜屏蔽体上的长 缝和大开孔。 机柜内的电源模块（如DC/DC模块）的输入线和输出线避 免捆绑平行走线。 交流电源线和直流电源线应该分开捆绑；小风扇电源线跟 信号线不要捆扎在一起；信号线与电源线不要捆扎在一起
单板安装注意事项： 手抓单板前戴好带防静电手套，避免直接抓单板； 戴好防静电手腕，防静电手腕要接地； 取下的单板不要直接放在地上，桌子上等，要套上防静电袋； 拿单板时注意不要碰触单板上的器件，最好是拿单板的边沿； 单板不可重迭迭放；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
系统安装维护的EMC要求
电缆安装： 电缆安装时，手不可接触连接器的芯线； 保证系统接地良好，接地线符合规范要求；
系统安装维护的EMC要求
机柜外部的电缆敷设一般要求： 电源供电与信号电缆分开走线 射频电缆与其他信号电缆分开走线 尽量避免机柜上下同时出线 电缆穿过屏蔽机柜时，电缆屏蔽层要与机柜紧密连接在一起，
360度搭接。禁止从散热孔中间穿线
系统安装维护的EMC要求
特殊电缆敷设间距： 大功率发射天线的馈线与所有其它电缆的距离至少200mm 低电平模拟信号电缆是极敏感电缆，与其它电缆距离至少为
房静电防护通则）
问题讨论
通信系统遇到电磁干扰应如何处理？
系统干扰问题的解决
查看电源滤波器是否安装，其接地是否正常； 查看是否有电缆不当安装，造成屏蔽性能下降，如电缆穿过机柜，屏蔽
层未接地等； 查看周围设备是否存在大型干扰源如UPS、逆变器，变电站，电机等； 查看显示器是否闪烁，变色等，如有这些现象，可能是收到磁场干扰，
DDF架机架应有良好的工作地和保护地
案例
现象：总配线架保安单元损坏。 分析：外线电缆与电力线接触导致 总配线架保安单元发热损坏。
客户引导
产生原因及分析结果： 并非产品质量问题； 为保护人身安全，电流对地泻放（国标要求）； 在对地泄放的过程中，总配线架上会聚集热量，故……
课程内容
第一章 配线设备防护 第二章 EMC基础知识 第三章 防雷基础知识 第四章 产品安全知识 第五章 ESD基础知识 第六章 安装设计、防火、防震
例如：程控交换机包括广播干扰、外界磁场干扰、短波通信 干扰、静电干扰、地线系统干扰、雷电干扰、电源系统干扰、雷 达干扰等多种类型。
电磁兼容的三要素
EMC基础知识 EMC设计 安装和维护
目录
EMC设计
电缆的屏蔽设计 接地设计 滤波设计
电缆的屏蔽设计（1）
主要用于切断通过空间的静电耦合、感应耦合形成的电磁噪声 传播途径。
目录
雷电知识简介 雷电防护的基本原则 通信局站的防雷接地 雷电防护基本措施
通信局站防雷接地
通信局站的接地系统 通信局站重点防护区域 低压配电系统简介 局内布线 接地电阻
通信局站接地系统
联合接地方式由接地体、接地引入线、接地汇集线以及接地线4 部分组成。 接地体-接地体是使地线电流汇入大地扩散和均衡电位而设置的 土壤物理结合形成电气接触的金属部件。接地体由两部分组成： 即利用建筑体基础部分混凝土内的钢筋和围绕建筑体四周敷设的 环形接地电极相互焊接组成的一个整体 。 接地印入线-接地体与接地总汇集线之间相连的连接线称为接地 引入线。接地引入线应作防护处理，以提高使用寿命。（连接处 镀锌或涂沥青） 接地汇集线-分为垂直接地总汇集线和水平分汇集线两部分。
通信设备防护基础知识
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引言
通信设备的良好运行不仅取决于良好的产品质量， 同时也取决于合格的运行环境和完善的防护手段。
影响通信设备运行的原因多种多样，如何才能做 到防患于未然？
学习目标
学习完本课程，您应该能够： 了解通信设备防护的大致分类 了解通信设备运行环境的基本要求 掌握基本的防护原理 掌握常见问题的分析及处理方法
课程内容
第一章 配线设备防护 第二章 EMC基础知识 第三章 防雷基础知识 第四章 产品安全知识 第五章 ESD基础知识 第六章 安装设计、防火、防震
配线设备分类 设备防护 案例讲解
目录
配线设备的分类
配线设备是通信网络中使用最普遍的设备之一，其在线路管理、 维护、防护及测试等方面起到了十分重要的作用。