随着通信技术的飞速发展,通信机房内设备集成度越来越高,电子设备对雷电电磁脉冲极为敏感。雷电产生的直击雷、感应雷以及雷电波侵入,可能瞬间造成设备损坏、数据丢失,甚至引发火灾等严重事故,导致通信中断,给社会和经济带来巨大损失。因此,建设完善的防雷接地工程是保障通信机房安全稳定运行的必要举措。
一、通信机房雷电风险与防护痛点
通信机房的雷电威胁主要来自三方面:
直击雷:雷电直接击中机房建筑,强大电流通过结构传导,可能引发火灾或设备物理损坏。
感应雷:雷电电磁脉冲(LEMP)通过空间耦合或线路感应,在设备内部产生瞬态过电压,击穿集成电路、接口模块等精密元件。
雷电波侵入:沿电源线路、信号线路(如网线、光纤中继线)传导的雷电过电压,可穿透设备电源或接口,造成连锁损坏。
核心痛点:机房内设备密度高、抗干扰阈值低(如芯片耐压通常<100V),且多系统(电源、网络、空调)互联,一处受击可能引发全网瘫痪。
二、防雷接地工程核心技术体系
(一)直击雷防护系统
接闪器设计
避雷针/ 带:采用 Φ12mm 热镀锌圆钢或 40×4mm 扁钢,避雷针高度按滚球法计算(通信机房通常按 30m 滚球半径设计),避雷带网格尺寸≤5m×5m(一类防雷建筑标准)。
特殊场景:若机房位于高层建筑顶部,需配合防侧击雷措施(如建筑外围结构钢筋每隔12m 做等电位连接)。
引下线施工
材料:≥Φ16mm 热镀锌圆钢或 25×4mm 扁钢,间距≤18m,明敷时需做防机械损伤保护(如 PVC 管包裹)。
关键工艺:引下线与接闪器、接地体的焊接长度需≥扁钢宽度 2 倍(三面焊)或圆钢直径 6 倍(双面焊),焊点做防腐处理(沥青漆 + 防锈漆)。
(二)感应雷与雷电波防护
信号线路防护
网络信号:RJ45 接口防雷器需满足 10/100/1000M 网络速率,插入损耗<0.5dB,响应时间<1ns。
天馈线路:在天线与设备间安装同轴防雷器,驻波比≤1.2,适配频段(如 5G 基站需覆盖 24-39GHz)。
光纤线路:虽光信号不受电磁干扰,但金属加强芯需做接地处理,防止感应电流损坏接口。
(三)接地与等电位系统
联合接地网构建
接地体选型:
垂直接地体:50×50×5mm 热镀锌角钢(长 2.5m),间距≥5m,埋深≥0.8m;
水平接地体:40×4mm 热镀锌扁钢,与垂直接地体焊接成网格,边缘距建筑物≥3m。
降阻措施:若土壤电阻率>100Ω・m,可采用:
换土法(掺入降阻剂);
深井接地(φ150mm,深 30-50m,内置 60mm 铜棒);
电解离子接地(通过电解反应改善土壤导电性)。
等电位联结
在机房静电地板下敷设30×3mm 铜排(M 型结构),所有设备金属外壳、机柜、金属管道通过 6mm² 多股铜线与铜排连接,连接长度≤0.5m。
进出机房的金属管道(如水管、风管)需在入口处做“两点接地”,避免电位差击穿绝缘层。
三、检测与验收
施工完成后,使用专业的接地电阻测试仪、绝缘电阻测试仪等设备对防雷接地系统进行全面检测,包括接地电阻、绝缘电阻、防雷器性能等指标。检测结果应符合设计要求和相关规范标准,同时整理好施工资料,组织相关单位进行项目验收。