煤矿现代化 ２００８年第６期 总第８７期 皤 固值蟊醯魍四国目岛 翰回圆国 淮北矿业集团刘店煤矿 李景红 摘 要 煤矿通信系统由于其自身的特殊性及外部环境的复杂性，且出于安全生产的需要，必须采取 适当的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对设备和人员造成的危害，合理的系统接地是其能够 安全稳定可靠的工作运转的保障。本文重点介绍”整 统筹、综合治理、多重保护”的防范原则，力争使通信 系统获得更高的可靠性，把各种干扰的影响降低到最低点。 关键词 通信设施 系统接地 防雷措施 降低危害 煤矿通信系统 ［ 作在恶劣环境下，除雷击及其感应的瞬 间过电压造成的危害时常发生外，还有其他机电事故造成的 过电压危害，因此必须采取适当的保护措施以避免因过电压 仍然容易受到源于组成此通信系统的成缆线路和网络连接产 生的电磁干扰。为了使配置的整个通信系统达到ＥＭＣ，就必须 制定“工作图和计划”。这种干扰控制计划包括所采取的这些 及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危 害，才能保证系统运转的高町靠性。 随着科技的迅猛发展，各种新器件新技术以及人工智能 操作的顺序和精确时间的所有步骤的记录。现代通信系统应 用的各种技术需要通过接地系统连接，在可靠通信系统中接 地系统起到重要作用，因此系统设计中低阻抗通路至关重要。 ２．２接地系统的构成 接地系统包括：直流电源接地；电信设备机壳或机架屏蔽 化在通信设备中的广泛应用，为使通信系统能够长期稳定可 靠的工作，对系统接地有了更新更高的要求，合理可靠的接地 是通信系统工作运行有力保障。 接地；人站通信电缆的金属护套或屏蔽接地；明线或电缆人站 避雷器接地和信号电缆空线对的接地等。为做好程控交换机 的接地，有时需单独做一副符合规范要求的接地极。 在煤矿通信系统中各种设备因使用环境不同不能集中管 ｌ 背景 雷电是一种自然现象，国际电工委员会已将雷电灾害称 为“电子时代的一大公害”，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间 理，除矿通讯科管理主要交换和传输设备，还有其他众多设备 因专业功能不同分属其他职能单位管理，但是这些设备的功能 及数据交换都要通过相应的电气接口与矿属主要交换和传输设 备相联再与整个矿区通信网联接。因此在煤矿不只是要在本单 位做好符合规范的要求系统接地，同时也要协助兄弟单位按照 相应的技术规范做好接地，使整个煤矿通信系统做到电磁兼容 ＥＭＣ。使之能够可靠稳定地运行，为煤矿安全生产更好的服务。 过电压已成为破坏电子设备的罪魁祸首。从大量的通信设备 雷击事例中分析，专家们认为：由雷电感应和雷电波侵入造成 的雷电电磁脉冲（ＬＥＭＰ）是通信设备损坏的主要原因。为保证 通讯设施的安全，按照电信专用房屋设计规范，通信大楼一般 都安装有避雷针，并且均采取了联合接地的方式。此外因煤矿 中某些机电事故也会造成工业电力的过电压和大电流对通信 系统的侵入，在没有合理可靠的接地保护时，将会更容易引起 设备损坏及对操作人员造成人身伤害。 接地系统是通信系统的重要组成部分，它不仅直接影响 通信的质量和整个通信电源的正常运行，还起到保护设备安 全和工作人员的安全的作用。接地是指把电气设备或金属部 件连接到一个接地系统上，接地系统应具有以下功能： （１）防止电气设备事故时故障电路发生危险的接触电位 和使故障电路开路； ３通信设施的防雷措施 通常来说，雷击和线路过电压的有害效应有以下几种表 现形式：直击雷击、感应雷击、电磁脉冲辐射、雷电过电压侵入 和反击。相应得为避免建筑物及设备遭受雷击的方式大致有 四种：①疏导、②隔离、③等位、④中和。根据以上的四种避雷 方法，具体到一个通信工程的防雷电过电压来说，其主要采取 以下几种措施。 ３．１外部防护 （２）保证系统的电磁兼容（ＥＭＣ）的需要，保证通信系统所 有功能不受干扰； 外部防护主要采用接闪装置（避雷针、避雷网、避雷线和 避雷带）和接地装置（接地线、地极）来加以防护。其保护原理 是：当雷雨云放电接近地面时，接闪装置更容易吸引雷电，使 主放电都集中到它的上而，再通过接地引下线、接地装置将雷 电流引入大地，从而使被保护物免受雷击，这是防直击雷的有 （３）提供以大地作回路的所有信号系统一个低的接地电阻； （４）提高电子设备的屏蔽； （５）减低雷击对通信系统的影响，尤其是减低对相对高处 的设备雷击影响。 ２通信设备的接地系统 ２．１ 接地系统的功能 效方法。避雷针是靠自身的多受雷击而保护周围免受雷击。 （１）防商击宙的方法。使用避雷针是Ｋ期实践证明的防直 击雷的有效方法。然而，被动放电式避雷针存在反 速度差、 保护的范同小以及导通量小等不足。根据现代通信发展的要 求，避雷针应选择提前放电主动式的防雷装置，并Ｊ＝Ｌ应该从不 同角度考虑，以做到对各种雷击的防护，增大保护范围，增加 导通量。建筑物的所有外露金属构件（管道）郁应与防宙网（避 雷线或避雷带）连接良好。 避雷针应当装在高于灭线尖端数米，并与天线之间应有 ・当设备或系统的器件和单冗能在其电磁环境中 常运行 并不产生辐射而不危及或干扰其它器件、设备或系统，则称其 达到电磁兼容ＥＭＣ。现在的设备制造商和设计者拥有一系列 的技术、产品、标准和建议来控制源于任何器件的电磁于扰 （ＥＭＩ）问题。 但足，一个系统即使完伞由满足ＥＭＣ标准的部件组成， ２６・ 煤矿现代化 一２００８年第６期 总第８７期 定的间隔，以防止由于避宙针的：停在而损坏天线的辐射 及国际、阳家和信息Ｊ 业部的有关设计规范，应注意以下几点： 彤影响通信效果。避雷地线的商流通路的电阻要求足够低（一 般为ｌ０ ５０ｎ），尽量小的电感 。耍尽・叮能使用３ｍｍ以ｔ－ＡＨ 同金属材料的实心导线。为增大地表的泄放而积，叮采用埋设 有一定问隔的多根接地体，且相互焊接。 （２）防感应雷击的方法。为了消除感应宙击，其常用的方 （１）煤矿通信系统必须按规范建 在联合接地系统、均压 等电位分区保护的基础 卜，同时积极 兄弟单位做好协调一１二 作，完善相关联设备的接地系统。 （２）无论是何种通信设施，以及周边相关设备都必须采用 层层防护的原则。 法是安装电涌保护器（ｓｐｏ ｏ在安装ＳＰＤ时应注意以下方面的 （３）防雷装置的接地电阻应符合《建筑物防雷接地规范》 ＬＬｊｌ通信行业防宙接地标准。根据各通信机房、基站等所处的环 境，应从电缆引入开始安装多级保护器。 问题：＠ＳＰＤ的接地端必须 地连接可靠，一般要求接地引线 应从天馈线人口处外侧的接地线、避雷带或地网引接，且接地 电阻不得大于５ｎ，否则会影响到防雷的效果。②安装通信天 线时，天线的支撑杆要与铁塔可靠连接，连接电阻等于零。③对 于煤矿通信工程而言，除在天馈系统中安装ＳＰＤ外，更加要注 意供电系统的防雷，由于煤矿在高压供电中已经做了一级防宙 （４）防雷装置的接地线应尽 Ｊ’能短，因为在雷击情况下， 接地线的阻抗主要取决于接地线的电感，而电感主要取决于 接地线的长度。凶此，接地线应尽量粗、短而直，禁止不必要的 弯曲、打圈和迂回，才能达到更佳的防雷效果。 措施，我们常见做法是在主机房的电源接入端安装电源第二级 的防雷器和配电房安装避雷装置。同时积极协助可能遭受雷击 （５）注意避宙元器件使用是否正常，应在每年雷雨季节到 来之前和过后对其进行检查，重点测试它们的动作电压和额 定电压下的漏电流，器件异常时应该立刻将其更换掉，同时做 好相关记录，为以后的维护和改造提供相应数据。 的关联设备管理单位做好防雷工作，以免遭受不必要的损失。 ３．２内部防护 （ ）首先是电源部分的防护，因为线路是雷电侵入的主要 通道之一。对予高压部分，供电部门有专用的高压避雷装置， 丽对３８０￣低压线路应进行过电压保护，按国家规范要求应 分为３部分：建议在高压变压器后端到配电机房总配电盘的 同时应建立相应管理制度。对防雷装置的设计、安装、隐 蔽工程图纸资料、年检的测试记录等，均应及时归档，由熟悉 业务的人员妥善保管。如发生事故损坏，应及时调查分析原因 和提出改进防护措施，并及时归档。 电缆内芯线两端对地加装避雷器，作为一级保护；在楼字总配 电盘至楼层配电箱间电缆内 线两端对地加装避雷器，作为 ＝级保护；在所有重要的、精密的设备以及ＵＰＳ的前端对地加 艘避雷器，作为三级保护。其作用是用分流（限流）技术将雷电 过电压（脉冲）能量分流疏导至大地，达到保护的目的。因避雷 器的质量、性能的好坏将直接影响防护的效果，所以应选择合 格优良的避雷装置。 ５结束语 随着矿区通信建设的快速发展，先进通信设备快速更新， 过去使用的陈旧的接地方式，单一的防护体系已不能满足矿 区现代通信网络安全的要求，我所在的矿井也加大了对防雷 接地系统的投入，防护体系也日趋完善。防护体系已从单一防 护体系转为多级防护，根据设备的不同功能、不同受保护程度 确定防护要点和保护等级。根据雷电引起瞬间过电压的危害 的可能侵入的通道，做到多级保护。为此我们应采取的防范原 则是“整体统筹、综合治理、多重保护”，力争将其产生的危害 （２）第二是信号部分的防护，根据通信设备的对雷电的敏 感度应在所有系统接入的电缆内芯线端对地加装避雷器，电 缆中的空线应接地，并做好屏蔽接地。在做敷设接入电缆工作 时，应考虑外部环境的因素尽量做到合理布线。 （３）最后是接地处理，接地系统把雷电流引入大地，从而 降低到最低点，让通信系统能够稳定可靠地运转，为矿井的安 全生产更好得服务。 达到保护设备和人身安全的目的。通信网络一般接地系统有 建筑物地网、电源地（要求地阻＜ｌＯｌ１）、逻辑地（也称信号地） 和防雷地等。为保证系统正常工作，每年在雷雨季节前后或 春、秋检修时应定期检测接地阻值，若发现有脱焊、松动和锈 蚀等，应进行相应的处理，特别是在断接卡或接地测试点处， 参考文献 ｆ１１程远平．俞启香．高瓦斯煤层群煤与瓦斯安全高效共采体 系及工程应用研究【Ｊ】．中国矿业大学学报，２００３． 【２］中华人民共和国国家标准建筑物电子信息系统防雷技术 规范．ＧＢ５０３４３—２００４ 确保接地阻值始终保持在规定的范围内。 电源与电子信息防雷系统．ＷＷＷ．ｅｎｄｉｓｐ．ｃｏｒｎ ４煤矿通信安全基本要求 煤矿通信接地系统的正确与否直接关系到通信设备和人 身的安全，同时也影响着煤矿的安仓生产。做好防雷措施永远是 通信系统维护中的重点部分。要根据行业内相关技术的发展以 作者简介 李景红，男，安徽省淮北市人。现在为安徽淮北矿业集团 公司刘店煤矿通讯科科长，主要从事煤矿通信系统研究。通信 地址：安徽省淮北矿业集团公司刘店煤矿通讯科。 （收稿日期：２００８—７—２９） Ｔｈｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ ｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｆａｃｉｌｉｔｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｅａｒｔｈ ａｎｄ Ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏＮ Ａｎｔｉ—ｔｈｕｎｄｅｒ ｉｎ ＣｏａＩ Ｍｉｎｅ ＬＩ Ｊｉｎｇｈｏｎｇ Ｌｉｕｄｉａｎ Ｃｏａｌ ＭｉＩｌｅ，Ｈｕａｉｂｅｉ Ｍｉｎｉｎｇ Ｇｒｏｕｐ，Ｈｉｌａｉｂｅｉ，Ａｎｈｕｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ ｏｆ ｅｏｍｍｕｎｉｅａｉｉｏｎ ０ｗｎ ｓｐｅｃｉｉｆｃｉｔｙ ｍｉｄ ｔｉｌｅ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｌｅｒｎａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｅｅｄ ｔｂｒ ｓａｆｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ．ｂｅｃａｕｓｅ ｎｌｕｓｔ ｌａｋｅ ｔｈｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｓＵｌ＇ｅＳ Ｉｏ ａｖｏｉｄ ｌｈｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＣＵｌＴｅｎｔ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｏｖｅｒｖｏｈａｇｅ ａｎ（ｉ ｐｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｈａｒｍ ｗｈｉｃｈ ｔｏ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅ．１ｔｉｅ ｃｏｒｎｍｕｎｉｅａｔｉｏｎ ｆａｅｉｌｉｌＹ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｅｉ￣ｏｎ！ｌｅｌ ｃｒｅａｔｅｓ．Ｔｈｅ ｓ、ｒｓｌｅａｔ ｉｓ ｒｅａｓｏｎａｂｌｙ ｓａｆｅ ａｎｄ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉ— ａｂｌｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｈｅ ｐｒｏｌｅｅｉｉｏｎ ＷＯｒｋ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｗｉｔｈ ｅｍｐｈａｓｉｓ．＂ｗｈｏｌｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｐｌａｎ。ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｆ ｐｕｂｌｉｃ ｏｒｄｅｒ．ｍｕｌ— ｔｉｐｌｅ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎｓ”ｔｈｅ ｇａｌａｒｄ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａｒｇｕｅｓ ｖｉｇｏｒｏｕｓｌＹ ｃａｕｓｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｌｌｎｌｉｎｌ’ｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍ ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ。ｒｅ（ｉｕｅｅｓ ｔｈｅ ｂｏｌｔｏｍ ｅａｃｈ ｋｉｎｄ ｏｆｄｉｓｔｕｒｂａｌｉｃｅ’ｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｎｍｎｉｃａｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｙ；ｓｙｓｔｅｍ ｅａｒｔｈ；ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｎ ａｎｌｉ—ｔｈｕｎｄｅｒ；ｒｅｄｕｃｅ ｈａｒｍ ・２７・