[发明专利]信号馈线口就近一点接地防雷保护方法

说明书

(一)技术领域

本发明专利涉及一种广播电视发射台、通信基站等具有外接电源和信号馈线接口的系统设备的一种防雷保护方法。

(二)背景技术

传统的防雷措施其理论根据是“雷电泄放论”：雷电能量通过防雷接地线泄放到大地，接地电阻越小，泄放到大地的雷击能量越多，效果越好。

在此防雷理论指导下的系统设备基本保护措施如图1示，具体措施有：

机房信号馈线加装SPD和良好接地电阻要求的接地PE3；

系统设备下部机壳接地点和良好接地电阻要求的接地PE2；

电源接口加装SPD和良好接地电阻要求的接地PE1。

根据信息系统机房防雷规范的要求，这个电源系统、设备本身系统、馈线信号输出系统的三个接地系统PE1、PE2、PE3，一般通过接地引下线全部接在接地铜排上实行等电位连接，简称共地法。

在具体的防雷工程项目的要求上，也都是围绕接地电阻的数值做文章，先测接地电阻的数值，达不到规定的数值要求的，进行接地改造，达到规定的数值要求后，防雷措施就达标。

其实，从雷电对系统物体的作用本质特性仔细分析，我们可以看到：雷电能量通过接地线和大地组成泄放途经，雷电能量全部消耗在这个泄放途经上的零电势点前，接地系统电阻(包括大地电阻)越小，表示在接地系统中消耗的雷电能量越小，在系统设备中消耗的雷电能量越多，对系统设备的危害性越大。

根据上述雷电消耗在大地零电势点之前的雷电消耗本质理论，我们可以找出现有规范标准中强制要求的这种防雷接地措施在此应用场合的技术缺陷，如图2所示：

对系统设备的天馈系统而言，雷电对天馈系统的作用电势Ψ1，根据高电势到低电势的泄放消耗原理，这个雷电势Ψ1通过发射机的馈线系统，会形成两个泄放消耗途经：

通过馈线口SPD和接地PE3形成泄放消耗电流i1；

通过系统设备本身和接地PE2形成泄放消耗电流i2；

对系统设备的输入电源系统而言，雷电对电源系统的作用电势Ψ2，根据高电势到低电势的泄放消耗原理，这个雷电势Ψ2通过电源输入系统，会形成两个泄放消耗途经：

通过电源口SPD和接地PE1形成泄放消耗电流i4；

通过系统设备本身和接地PE2形成泄放消耗电流i3；

当机壳采用标准规定的机壳下部接地系统PE2时，电源和信号口引入的泄放消耗电流i2、i3流经系统设备，当经过的电流较大时，就有可能使设备内部电路的电子器件损坏。特别是一些强雷区的高山台，和精密电子设备系统，很容易发生这种雷击的事故，这种事故的危害程度和接地系统PE2直接有关，PE2越小，危害越严重。

(三)发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种系统设备防雷保护接地点的正确位置，以及设备机壳下部和大地的绝缘隔离方法，和保证人员安全的等电位金属接地板安全方法，这种方法简单可靠，成本低，无接地电阻的数值要求，是一种适用范围广的防雷接地方法。

一种信号馈线口一点接地防雷保护方法，包括馈线口就近接地连接点，或(馈线口信号SPD)，接地引下线，绝缘材料，金属板。引下线一端与馈线口就近接地点连接，另一端与接地体相连接，系统设备的所有机壳，均和大地用绝缘材料隔离，在绝缘材料下垫上金属板，金属板和绝缘材料的尺寸至少要大于人机可触及的距离。

优选的，就近接地点接在信号馈线SPD的接地点。

优选的，电源输入口采用简单接地SPD和免接地SPD，金属接地板可直接代替接地体。

本发明信号馈线口一点接地保护方法有利效果在于：

1、把系统设备机器下部的接地点，改为馈电口附件就近接地，或直接用馈电SPD的接地线实行一点接地，将系统设备机壳用绝缘材料和大地隔离，消除了信号馈线口、电源口雷电势通过系统设备本身、设备下部接地点和大地形成的泄放消耗电流通道，通过设备机壳地电势悬浮的方法，阻断了外部雷电势在设备内部产生雷电流的可能，从而保证了系统设备内部电路器件的安全。

2、在系统设备的下部垫上一层金属板，在金属板上用绝缘材料和系统设备做绝缘隔离，在人机可能接触的情况下，把整个人置于金属接地板的等电位上，从而保证了人员的安全。

3、利用了系统设备电源口SPD和信号馈线口的接地引下线和接地体、金属板的连接途经，外部雷电势通过接地引下线和接地体组成泄放消耗途经，消耗了引入系统的外部雷电的能量，馈线口处的接地点对系统设备的安全接地作用和设置在机壳下部完全相同，保证了人机接触场合人员的安全。

这种方法具有保护可靠性高，改造安装方便，使用时间长，无须接地线的维护，可在使用期内长期保证设备和人员的双重安全。