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[固网终端] 对电话终端有关雷击防护问题的深入探讨 [复制链接]

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发表于 2007-12-4 18:52:00 |显示全部楼层

近年来，有关通信网的雷击防护问题越来越多，大多数涉及到通信网的技术问题以及防护手段， 而制定的管理办法却很少。其实，通信网的雷击防护尤其是电话终端的雷击防护尤为重要，是通信网 最基本的一个保护环节，它不仅关系到电信运营部门的网络安全，而且关系到维护用户合法通信权益 和用户人身安全，也直接影响到电话终端生产厂家生产出终端产品是否符合国家标准和规定，为此， 本文针对模拟电话终端的有关雷击防护问题与大家共同进行探讨，仅供参考。 　一、通信网的迅速发展，电话终端的雷击防护越来越重要。 　“九五”期间，我国通信业进入大发展时期，电话发展取得举世瞩目的成就。据今年第一季度统 计资料表明，全国城乡电话交换机总容量已达1．2亿门，电话用户数7650万户，其中市话电话用户数 为6450万户。我省今年上半年城乡电话交换机总容量473．7万门，用户数已发展到328．8万户，如此 庞大的通信网和用户群，其拥有的电话终端的雷击防护问题将给电信维护和管理部门带来许多困难和 隐患。一方面，由于电话通信在传输和使用过程中，可能会受到来自自然界的各种不良影响或破坏。 如：受地域环境、设施方式的影响。在电话的传输和使用过程中，可能会遭遇雷击的威胁，使设施受 到损坏或导致使用者人身伤亡。另一方面，由于有线通信网络的特殊结构方式，使得突发性的雷击现 象有更多的机会导入通信网络引起设备的损坏或人身伤亡。因此在有线通信网上，尽可能降低雷电引 起的损失，已受到许多国家的重视。国际电信联盟(ITU)也制定了相应的标准(K21建议)，凡是进入美 洲、欧洲等地区的电信终端必须设计有雷击防护措施并通过相关标准，才能进网使用。我国地域辽 阔，地貌复杂，许多地区的通信设施在雷雨季节常受到雷击的破坏，造成了很大危害。近年来，由于 受雷击造成人身伤亡导致用户与电信部门对簿公堂的案例也不在少数，已引起电信部门的重视。 　另外，由于通信网的规模、容量的迅速扩大，为通信产品制造业的发展开拓了巨大的市场。据统 计，目前我国电话终端生产厂商500多家，生产5000多个品种和款式，年产量超过1亿部，其中35%在 国内销售使用。而在通信网上使用的电话终端其防雷保护性能好坏直接关系到全网的通信质量和安 全，因而早在1989年，原邮电部对电信终端设备实行进网许可证管理，并进行严格的进网检测，在检 测依据VD/T728标准中明确了电话机防雷技术要求。从近年来制订和修订的有关电信终端进网的标准 来看，对雷击防护的要求条款越来越多，这也符合国际上的普遍做法。可见，电话终端的雷击防护越 来越显得重要。 　二、雷击防护的基本方法和技术措施 　1、电话终端感应雷电和雷击的特点： 　(1)、电话终端感应雷电的特点：电话终端感应雷电的条件大致可分为两种，一种是暴露环境条 件。多见于从交换设备引出的用户线，通过架空的明线电缆(至少有一部分用户线是架空明线)接到用 户处电话机上。这种情况下，若周围没有高层建筑或避雷装置。很容易感应雷电，但能量较大。另一 种是非暴露环境条件，即从交换设备引出的用户线基本通过地下管路接到用户处的电话机上。在这种 情况下还是有可能感应雷电。但由于大地的阻抗，能量会变小。对因某种情况感应到的雷电能量较低 时，可视为非暴露环境条件。 　(2)、雷击的基本特点：在电话线上感应到的雷击基本上是一个上升沿斜直，持续时间较短的浪涌 脉冲(见图1) 　　　　　　　<img height="157" alt="" src="http://www.bamin.cn/newspaper/magazine/magazine/98k9/p3a.GIF" width="308" border="0"/> 　　　　　　　　　　　　　　　(图1) 　　2、雷击的两级防护一般讲，在交换机的用户线出口处装有初级雷击防护装置，该类装置可以 将感应到的高约几十千伏，长约几十毫秒的浪涌冲击降到一至四千伏以内，时间在一毫秒以内，在此 情况下，如果再采取次级保护。可使浪涌冲击到几十伏的安全范围(见图2)。 　　　　　　　<img height="258" alt="" src="http://www.bamin.cn/newspaper/magazine/magazine/98k9/p3b.GIF" width="338" border="0"/> 　　　　　　　　　　　　　　　(见图2) 　　3、雷击防护的一般措施 　(1)、对高能量的初级防护一般采用碳隙放电管(见图3)放电方式。碳隙放电管是由两个碳极组成 的，优点是成本低，缺点是：寿命短，跳火门限是变化的。 　　　　　　　　<img height="180" alt="" src="http://www.bamin.cn/newspaper/magazine/magazine/98k9/p4a.GIF" width="275" border="0"/> 　　　　　　　　　　　　　　　(图3) 　 　　　　　　　　<img height="173" alt="" src="http://www.bamin.cn/newspaper/magazine/magazine/98k9/p4b.GIF" width="274" border="0"/> 　　　　　　　　　　　　　　(图4) 　　另一种是采用气体放电管(见图4)它是由在一个密封管子内的两个金属电极组成的，一般密封管内 是低压气体。其主要缺点是响应时间较慢，实际上气体放电管两端的残余电压取决于浪涌冲击的梯度 /dv dt。一般讲，初级保护安装在交换设备的出入线处。 　(2)、电话终端仅考虑次级防护问题。 　　　　　　　　<img height="161" alt="" src="http://www.bamin.cn/newspaper/magazine/magazine/98k9/p4c.GIF" width="268" border="0"/> 　　　　　　　　　　　　图5(1)　用于一级保护 　　次级防护多采用串并联结合的方式，来达到满意的防护目的(见图5(1)、(2)) 　　　　　　　<img height="177" alt="" src="http://www.bamin.cn/newspaper/magazine/magazine/98k9/p5a.GIF" width="270" border="0"/> 　　　　　　　　　　图5(2)　用于二级保护 　　Ｚ为具有一定功率的热敏电阻或其它限流电阻。热敏电阻的保护效果较好，但缺点是体积大，恢 复期过长。 

P为并联保护器件，现多采用硅材料制成，有两种不同的保护方式： 　钳位型：即保护器件两端的电压，维持在一个较稳定的值，这种器件体积大、成本高、一般多用 于如计算机类的保护，因为受保护的电路不允许两端电压突然下降。如图5(2)短路型：即保护器件 起保护作用时，保护器件两端电压极低，近乎短路。该种器件体积较小，成本低，适用于电话终端的 保护。如图5(1)。 

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