通信設(shè)備接地問題分析研究

崔永奎

中國通信建設(shè)第二工程局有限公司，陜西 西安 710119

1 通信設(shè)備的接地概況

最初有關(guān)各種電氣設(shè)備的接地，主要是為了達(dá)到保護(hù)人身安全的目的。由于通信系統(tǒng)本身對噪聲很敏感,所以要控制噪聲電平就要借助相應(yīng)的接地方式。原則上接地系統(tǒng),要使電氣和電子系統(tǒng)的所有部分,無論在哪個時刻都可通過提供的低阻抗途徑,或者以等電位形式按正常規(guī)定保持在同一電位上, 或者均衡整個系統(tǒng)的能量并排泄入地。通信線路電氣防護(hù)主要包括“接地、屏蔽、均壓和終端保護(hù)”4方面。其中通信電氣防護(hù)的核心為接地,它的作用是是保護(hù)通信設(shè)備不受電氣靜電和雜音干擾，更是最安全、最方便、最直接的防護(hù)措施，另外還具有對人員和設(shè)備具有保護(hù)的目的、保證通信設(shè)備的基準(zhǔn)參考電位。此外，使用和設(shè)置有通信設(shè)備的場所和范圍比較廣，易受到輸電線、雷電和配電線等帶來的影響。尤其是近年來，隨著通信設(shè)備的發(fā)展趨向于高速化、大容量化及多樣化，通信設(shè)備的高度集成有了更大的進(jìn)展，這也決定于其將越易受到電氣帶來的影響。本文將重點從通信設(shè)備接地常見幾個問題為研究出發(fā)點進(jìn)行探討，分析如下。

2 通信設(shè)備接地常見問題及解決措施

2.1 傳輸信號對接不良中斷業(yè)務(wù)的問題探討（為中興155M緊湊型簡易光端機,點對點滿配置開4*2M）

案例：某供電局因業(yè)務(wù)需要,由于當(dāng)前擁有的設(shè)備即光端機，其容量不足,便將其割接到另一套NEC的140M PDH光端機上。在割接前,所有機房并沒有出現(xiàn)什么異樣且通信業(yè)務(wù)正常；割接后,故障就發(fā)生了，現(xiàn)象為程控交換機運行正常,但用戶數(shù)據(jù)機房內(nèi)的終端設(shè)備無法正常運行,整體上體現(xiàn)為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中斷。處理過程有關(guān)事項：在整個故障處理過程中用分段排除的方法。發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的機理為：其設(shè)備中2M數(shù)字信號，應(yīng)用的是HDB3，其編碼方式為高密度雙極性碼，其最大特點為無直流分量、正負(fù)脈沖均衡、利于直接傳輸。割接后，由于交流電源產(chǎn)生的感應(yīng)電荷只能通過2M同軸電纜的屏蔽層與通信機房的保護(hù)地連接, 這樣便在屏蔽層上產(chǎn)生一個電壓Vs。這主要是因為用戶數(shù)據(jù)機房MODEM輸出口為220 V交流工作地，而PDH光端機的2M輸出口外接導(dǎo)體為一48 V直流地。這也造成在兩個地之間產(chǎn)生一個直流電位差和Vs交流干擾現(xiàn)象。具體是，當(dāng)Vs瞬時值達(dá)到一定程度時,同軸電纜芯線上傳送的2M電脈沖就因此受到影響而產(chǎn)生很大的干擾,這對用戶調(diào)制解調(diào)器輸出的波形造成直接的影響,并使其產(chǎn)生畸變,結(jié)果是峰值偏離2M信號幅值范圍,造成光端機對收到的脈沖信號不能辨別處理,所以向下游插AIS告警,這就引發(fā)了用戶業(yè)務(wù)中斷的現(xiàn)象。由此可見用戶通信機房和數(shù)據(jù)機房接地情況如何，如不良或不共地都有可能引發(fā)靜電積累，并因此造成通信設(shè)備運行異常。

2.2 重復(fù)接地問題探討

大部分由直流供電的通信設(shè)備保護(hù)地線中存在著電流的異?，F(xiàn)象，這一直困擾著不少專業(yè)人士，本文通過研究發(fā)現(xiàn)問題的根源在于重復(fù)接地，在此筆者通過結(jié)合實際研究分析，將其影響原因及解決措施列出來以同大家探討，總結(jié)如下幾點：

1）由于通信設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各通信單元模塊的電源正極端（對使用負(fù)電源而言）一般都與機框?qū)щ婓w連通。而直流電源頭柜的工作地應(yīng)和柜體隔離，尤其是業(yè)主在選擇電源頭柜時應(yīng)該提出機柜內(nèi)部接地技術(shù)要求；其他一些使用直流電源的小型設(shè)備，也可能會造成很多重復(fù)接地點，如測量、監(jiān)控告警、小型通信設(shè)施等裝置都可能利用機殼來做接地。所以，網(wǎng)絡(luò)管理者應(yīng)重視監(jiān)控這些設(shè)施的接地點選擇；

2）此外，為確保接零安全可靠,不僅要在電源中性點進(jìn)行工作接地,也要在零線的其它地方進(jìn)行相關(guān)的重復(fù)接地。這主要是出于考慮到若不進(jìn)行重復(fù)接地,則零線發(fā)生斷線并有一相碰殼時,這將造成接在斷線后的所有設(shè)備外殼都將接近于相電壓的對地電壓,這無疑會帶來安全隱患；但若進(jìn)行重復(fù)接地,發(fā)生同樣斷線后的零線對地電壓，雖然只有相電壓的一半,且危害程度沒那么大，但對人體還是存在危險。所以,對于零線斷線的故障要盡量排除。施工時,一定要重視零線的敷設(shè)質(zhì)量,尤其是運行時更要加強對零線的檢查,一般在三相四線制的零線上,不允許裝設(shè)開關(guān)和斷路器?？傊?在供用電工作中,必須對接地、接零高度重視,以保證供用電工程的安裝質(zhì)量；另外也要重視維護(hù)和檢修試驗工作,建立和健全必要的規(guī)章制度,才能保證供用工作的安全進(jìn)行。

2.3 雷電對通信系統(tǒng)接地的危害問題分析

雷電是一種極具破壞力的自然現(xiàn)象，而板件耐受過電壓、過電流的能力由于通信設(shè)備硬件結(jié)構(gòu)集中化程度較高而有所下降，雷電對其破壞力更大。一般的危害是導(dǎo)致設(shè)備的接口損壞，體現(xiàn)在大量數(shù)據(jù)不能傳輸或丟失；嚴(yán)重的將造成主機損壞，通信中斷。所以對關(guān)鍵的系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行防雷害是很有必要的，且不能缺的。接地系統(tǒng)是借助把雷電流引入大地的途徑，而達(dá)到保護(hù)設(shè)備和人身安全的目的。根據(jù)通信設(shè)備的要求，安全保護(hù)地、防雷地及交直流工作地這三者一定要保持一定距離且獨立，若三者之間的距離沒有符合相關(guān)規(guī)范的要求，地電位反擊事故就比較容易發(fā)生。所以，對于那些各接地系統(tǒng)之間的距離達(dá)不到規(guī)范要求的現(xiàn)象，就要盡量使它們連接在一起；對于那些實際情況不給予直接連接，就要借助于地電位連接，從而確保各類接地點的基準(zhǔn)電位是惟一值。另外，為了更有力地確保系統(tǒng)正常運行，相關(guān)工作人員要做好相關(guān)的檢修工作，時間一般為每年雷雨季節(jié)前后，同時為了保證地阻值始終保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，有必要定期用精密接地電阻測試儀檢測地阻值。

3 結(jié)論

以上案例說明,通信設(shè)備接地是一項很復(fù)雜的工作。當(dāng)前,我們在通信工程設(shè)備安裝及調(diào)試中在設(shè)備地線方面，由于一些主客觀因素，一般比較重視地線阻值,對于設(shè)備保護(hù)地、工作地的連接等其他工作細(xì)節(jié)則常常忽略，但這些會給通信設(shè)備接地帶來一定的影響。同樣值得注意的是，由于科技技術(shù)的不斷發(fā)展，未來引發(fā)通信設(shè)備接地的問題也將多種多樣，其工作也將面臨著更復(fù)雜的情況，因此，我們不僅要提高對通信接地工作的認(rèn)識和加強對接地設(shè)備的維護(hù)，同時由于通信接地設(shè)備不是單獨存在的，應(yīng)保持系統(tǒng)全面的理念，這樣才能探索及研究出更科學(xué)可靠的新技術(shù)。

[1]YD 5081-99.光纜通信干線工程數(shù)字交叉連接設(shè)備技術(shù)規(guī)范.中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),[S].北京：北京郵電大學(xué)出版社，1999.

[2]同步數(shù)字系列(SDH)長途光纜傳輸工程設(shè)計規(guī)范[S].中華人民共和國通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).YD/T5095-2000[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2001.

[3]劉立新.直流供電通信設(shè)備重復(fù)接地問題探討.電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2007(9).

[4]黃恩才.淺析接地和接零.林業(yè)科技學(xué)報，2010(3).