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雷电防护及接地
北京长城移动通信公司 宋向东
接要：随着光纤通信技术的发展及个人电脑（PC）的普及，对通信设施的雷电防护提出了
新的要求；随 着城市现代化的进展，利用辅助电极测试地线电阻的办法，愈来愈困难。
本文将提供这方面的解决办法。
一、雷电防护及接地技术
以解决通信网络（含用户终端）的过电压保护为目的，现已开发出了各种各样的雷电防护
及接地技术，这些都是确保通信网络可靠性的重要技术，也是通信领域中重要的基础技术。
现已普遍采用的电信大楼综合接地（一点接地）和引入的各种保安器，就是目前行之有效
的办法。
但是，现在已进入到光纤通信时代，连在通信网上的用户终端，同时还要与交流电源线相
连，在用户终端上采用的大规模集成电路愈来愈多，这此新特点对雷电防护和接地，提出
了新要求，我们必须设法去适应这些新特点。
二、接地电阻测试技术
近些年来，由于数字技术和光通信技术的发展，使原来安装在电话局内的一部分交换、传
输设备向用户侧移动，并常把这些设备安装到一般住宅楼内和架空处，因此再要求它们与
电话局的机房楼有相同的屏蔽效果，那显然是不可能的，那么该怎么办呢?现在一方面要
求这些设备提高适应性，另一方面，为了防止漏电和雷电压对人身和设备的危害，接地技
术和雷电防护就至关重要。
从接地的目的来看，特别是对室外设备接地，防漏电和防雷电就显得特别重要。对它们的
接地电阻要求，技术规范上都有明确的规定，照办就是了。为了保证接地电阻值符合规范
要求，施工后的接地电阻的测试工作就非常有必要。但是随着城市现代化的进展，现在城
市的道路和便道全都被沥清路面或混凝土路面所覆盖，现在若仍采用辅助电极法去测试地
线电阻，实在是困难太多了。下面将对新旧地线电阻测试方法进行一下介绍。
1、现行的地线电阻测试法
地线的接地电阻等于接地电极的电位与注入的电流的比值
现行的地线电阻测试方法，如图1所示。其中E是接地电极，C是注入电流用的辅助电极，P
是为了测试电位用的辅助电极假想的参考点。测试时，信号器在E~C电极间加上500~2KHz的
交流电流就按图中虚线进得流动，由电流表和电压表上的读数，就可求出地线电阻值。
为了测试值的准确，要求各电极间的距离不得小于10米。这个距离要求，在大城市的市区，
往往难以作到。
2、新的地线电阻测试法
新的地线电阻测试原理，见图2。图中E为接地电极，金属板为电流回归路，测试由接地电
极、大地、金属板和测试线构成的闭合回路的阻抗，可推算出地线的接地电阻。该方法很
适合于城市中采用。
三、雷电防护
近来在用户家中，与通信网相连的电话机、传真机、PC机、调制解调器等设备中，愈来愈
多的同时又和交流电源线相连，因此这些设备遭受雷害的影响，不仅可由通信线上引过来，
而且还有可能从电源线上引过来，所以遭受雷害的概率加大了。通信设施的雷害和它的对
策可以从下二个方面进行分析：
1、单个话机时的情况
在通信上遭受雷电涌袭击的情况下，则会在通信线上引起感应电压。若因雷击而在通信线
上产生了过电压，该过电压则会使用户的保安器动作，通过接地线使雷电流进入到大地，
在地线上产生电压降，使地电位升高，同时也使话机的电位升高。但雷电流很快会通过地
线入地，话机上的电位升高不致破坏话机的绝缘，因而话机得到了保护。
2、用户终端既连通信网又连交流电源线的情况
在用户终端既连通信线又连电源线的情况下，若通信线上遭受雷击。因为通信线地线与交
流电源线地线分设，由于雷击将会在两个地线间产生大的电位差，由通信线上侵入的雷电
流，经通信线上的保安器地线入地，产生地电位升高，由于两接地体间的电位差的作用，
使雷电流通过用户终端设备泄漏到交流电源系统上，把用户终端设备烧坏。
对于通信用户终端既同通信线相连，又同交流电源线相接时，现行常用的防雷方法有：共
同接地法、避雷器傍路法、绝缘法。详见图4但是无论采用哪种方法，要是完全做到隔断雷
电流和用户终端，一是不太容易，二是所花代价太高。
四、防雷技术的新发展
为了克服现行防雷方法的缺点，日本NTT公司新近推出了一种新的防雷方法，即防雷断路器
的采用。
防雷断路器系统的概要，如图7所示。雷防护断路器接在交流电源线上，其接点平时处在
闭合状态。现以雷防护断路器接在电源线上（图7）进行一下说明。当通信线遭受雷击时，
两地线间出现电位差，雷电流从通信线上经用户终端泄漏到交流电源线上，接在电源线上
的雷防护断路器的雷电流检测器，对雷电流进行监测，当该电流值超过规定的阀值时，由
断路器中的继电器将接点打开，把电源线与用户终端断开、分离、切断雷电流的路径，从
而达到用户终端雷防护的目的。
对于在近傍落雷，要做到雷防护是很困难的。因为近傍落雷，将会产生大规模的雷电漏，
它的出现是微秒级的，要在这么短的时间内要继电器动作切断闭合接点，那是不太容易办
到的，但这种概率很小。
本方式适合于雷由远向近。对于较远的雷，由它引起的雷感应电压也较小，它不至于使用
户终端达到损伤或误动作的程度；当雷击靠近时，这时的雷感应电压达到中等程度，使继
电器动作，切断电源线与用户终端的连接，其后在近傍落雷，产生大的雷电漏，由于电源
线已与用户终端断开，用户终端得到了保护。
雷电时间一般不会超过2~3小时。在断路器中还没有定时电路。由继电器切断闭合接点开
始，定时电路开始工作，在2~3小时后，使断路器恢复正常，即接点闭合。
对雷电的防护是将交流电源线断开，此时用户终端上已没有交流电源。为了解决这个问题，
可采用备用电池的办法，以保通信。
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