第3章 工程基础建设
一、填空题
1、通信工程的基础建设包括通信设备的防雷、接地、防静电、设备使用环境准备以及线缆铺设等5个方面。
2、当雷电击中某建筑物时，雷电的能量约有50%的能量通过各种电缆、金属管道传递到邻近建筑物，最终泄漏到大地当中。
3、雷电的主要特点有瞬时大电流和选择性两个方面。瞬时大电流：放电时间极短，约60微秒，主要包括先导放电、主放电和余光放电三个过程；选择性：主要表现在地质选择性、设施选择性和部位选择性三个方面。
4、雷电可以分为直击雷、感应雷和球形雷三种。
5、根据标准IEC61024-1-1，自然雷电主要以雷电流表示，一般来说，它可以划分为200KA、150KA和100KA三个级别。
6、雷电保护区主要有LPZ0A LPZ0B LPZ1 LPZ2 LPZ3，其中 LPZ0A和LPZ0B 是通过滚球法区分的。
7、外部防雷（直击雷）保护系统主要由避雷针、接地引下线和接地系统组成。
8、防止雷电电磁脉冲对电子设备影响的最简单和方便的方法是屏蔽。
9、等电位防雷保证了在有雷电电流通过时所有设施形成一个“等电位岛”，其实质就是保证导电部件之间没有电压差。
10、ESD的英文全称为Electrostatic Discharge，中文含义为静电放电。
11、静电的危害包括静电火花、元器件击穿、静电吸附和电磁脉冲四个方面。
12、静电的基本控制方法有泄露、中和和屏蔽三种。
13、机房接地方式有交流工作地、安全保护地、直流工作地和防雷保护地四种。
14、通信局点的接地设计的一般原理为均压 等电位 原理。
15、通信中心机房一般接地应遵循联合接地的原则，且接地电阻要求小于1欧姆。
16、联合接地体系由地网、接地引入线、接地汇集线和接地线四个方面。
17、一般工程中采用联合接地方式，中心机房的接地电阻值小于1欧姆、远端机房接地电阻值小于5欧姆、室外设备接地电阻值小于10欧姆。
二、简答题
1、简述过电压的含义以及入侵路径？过电压是指工频下交流电压均方根值升高，超过额定值的10%，并且持续时间大于1分钟的长时间电压变动现象。 路径：雷电击中建筑物外部是在接地电阻上会引起电压降;雷电击中建筑物外部时建筑物内部环路会感应过电压。
2、简述雷电的分类、特点以及危害？
分类：直击雷、感应雷和球形雷。特点：瞬时大电流和选择性。危害：通讯设备常因为雷击而造成大面积以及长时间的通讯中断，从而造成大量的经济损失。
★3、阐述室外、室内防雷方法？
室外防雷：① 防雷保护区配置②直击雷防护系统要求③接闪④分流
室内防雷：①屏蔽②等电位防雷保护 ③多级保护原则④电源系统的防雷⑤接地
4、简述通信网络的整体防护措施？
互连设备过电压产生机理 互连的电缆感应雷电过电压 受雷击的互连设备通过线缆传导雷电过电压 雷击时二个互连设备发生地电位反弹
5、简述防雷总体原则？
设备在设备系统中的位置；进线方式；直击雷防护；防雷措施分级；初级防雷等级；末级防雷等级；次级防雷等级；典型的电源防雷分级；典型的信号防雷分级；防雷网络设计；等电位连接要求；均压等电位原则；接地网络的设计；泄放电流的路径；电源网络的设计；环境条件；防雷系统的维护和检查。
6、简述静电的产生机理、特点？
静电的产生：物体的静电带电，又称静电起电。它是由于处于不同带电序列位置的物质之间接触分离 (摩擦) 使物体上正负电荷失去平衡而发生的静电现象。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道，这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能等)。
静电的特点① 出现在物体表面，因为在物体内部会相互平衡，而物体表面，就难以完全平衡；② 静电是电荷，具有电的所有特征，会产生电场，对附近的物质产生影响；③ 静电移动起来能够形成电流，电流的大小决定对器件损坏的程度。
★7、简述静电的危害以及防护措施？
静电的危害：① 元器件击穿（硬击穿 软击穿）② 静电火花③ 静电吸附
④ 电磁脉冲
防护措施： ① 个体防护：穿着防静电服装、工帽、工鞋。② 操作面防护：使用防静电地板、台垫；操作员佩戴防静电手环。③ 屏蔽包装防护：在保存、运输过程中使用低静电耗散容器；
器件包装使用防静电包装。
★8、写出接地电阻的测量方法？
接地电阻的测量方法：电流极与接地网边缘之间的距离d1，一般取接地网最大对角线长度D的4～5倍，以使其间的电位分布出现一平缓区段。在一般情况下，电压极与接地网边缘之间的距离d2约为电流极到接地网的距离d1的50％～60％。测量时，将电压极沿接地网和电流极的连线移动3次，每次移动距离为d1的5％左右，如3次测得的电阻值接近即可。如取4D～5D有困难，在土壤电阻率均匀的地区d1可取2D，d2取D；在土壤电阻率部均匀的地区或域区，d1可取3D。
★9、简述设备机房的环境要求？
①机房的土建工程已全部竣工，门窗完好，过线孔密封良好，干燥无积水并能防止水从孔洞浸入室内。无明显的灰尘；②机房必须采取防静电措施；③对于有活动地板的机房，安装设备时应有钢质底座，非镀层底座应涂防锈漆；④机房主要的门的高度≥2.2 m，宽≥1.8 m，不妨碍设备的搬运。室内净高≥3 M；⑤楼板的承载能力必须大于500 kg/m2 ；⑥机房必须安装空调、通风设备，调节范围：湿度为40 ％～65 ％，温度15 ℃～30 ℃；⑦机房内照明设置应配备三种：常用照明、保证照明、事故照明；⑧机房内部不应有给水、排水、煤气及消防管道通过；⑨机房内严禁存放易燃、易爆等危险物品，必须配备有效的消防器材；⑩机房内不同电压的电源插座，应有明显标志；机房配有感烟、感温等告警装置，性能应良好。
★10、机柜内、机柜间以及机柜外的连接具体要求有哪些？机柜内的互连：①三地短接要求：为保证机柜内GND、BGND（在早期的焊接机柜中存在，目前的拼装机柜中已经取消）、PGND间等电位，在机柜入口处的接线端子上用短接处理，其目的是为了保证整个机柜成为一个等电势体；②机架体接地：机架体通过一根截面积为6mm2的导线与PGND接线端子连接，导线一端拧紧PGND接线端子上，另一端通过紧固螺钉拧紧在机架体上；③机框接地：机柜内插框的金属构件应与机架体之间保证电气的良好连接。在连接处（螺钉孔、滑道及挂耳）不应喷涂绝缘漆或进行非导电氧化处理以造成导电不良；④机柜门接地：机柜前门、后门和侧门的下方有接地端子和接地标志，应分别通过截面积不小于16 mm2的连接电缆接到机柜结构体的接地端子上。
机柜间的互连①相邻机架相连：现场工程安装时，应将同一行机柜的机架体通过紧固螺栓及垫片相互紧密连接。机架体侧面紧固螺栓连接孔周围直径为50mm圆形表面内不应喷漆，必须做防锈、防腐蚀处理，垫片和螺母也应镀锡以保证电气上的良好接触；②机柜顶部的柜间地互连：为保证同一交换模块内各机柜地电位相等，应在机柜顶部用铜导线将同一交换模块各机柜地GND进行互连。对于工程安装时，同一交换模块的机柜不在相邻位置或不在同一排位置，也应进行等电位互连，互连线截面积为10 mm2，长度按照实际工程的需要尽可能短；③柜间汇流条地互连：同一交换模块的各机柜的地通过汇流条短接线互连，短接线截面积应不小于2 mm2，长度为200mm，两端分别插接到相邻机柜汇流条的GND上。短接线的数量至少6根，从机顶到机柜均匀分布。对于同一交换模块不在相邻位置或不在同一排位置的机柜，由于无法用短接线进行汇流条的互连，因此只要求采用电缆进行机柜顶部的GND互连。
机柜外部接地有直流电源配电柜（分线盒）时电缆连接情况：①机柜测：蓝色－48V电缆一端接至机柜配电盒上标有“－48V”的接线端子，黑色BGND（RTN）电缆一端接至机柜配电盒上标有“GND”的接线端子，黄绿双色的保护接地电缆一端接至机柜配电盒上标有“PGND”的连接端子，拧紧固定螺钉；②电源测：蓝色－48V电缆另一端接至机房直流电源配电柜（或分线盒）的－48V负极排上，黑色BGND（RTN）电缆另一端接至直流电源配电柜（或分线盒）的－48V正极排上。连接电缆截面积应根据整个机柜最大工作电流值计算，不宜小于16 mm2，工程施工时连接线尽量短，黄绿双色的保护接地电缆另一端连到直流电源配电柜（或分线盒）的PGND地排上。直流电源配电柜（或分线盒）的PGND地排通过电缆连到机房保护接地排上，该连接电缆地截面积宜不小于35 mm2。交换设备机柜到直流电源配电柜（或分线盒）的保护接地电缆截面积要求与－48V电源电缆的截面积等同，工程施工时该电缆尽量短，不能盘绕。
★11、中心机房的接地要求有哪些方面？①通信设备的工作地、保护地及建筑物的防雷地公用一个地网；联合接地方式由地网、接地引入线、接地汇集线以及接地线四部分组成。接地汇集线、接地线以逐层辐射方式相连。②防雷接地应根据均压等电位的原理，使能接地的金属体统一接到防雷地；③通信大楼的地线设计应合理安排拓扑结构；④通信大楼的接地设计应从整体结构进行考虑； ⑤接地总汇集线（MET）、地网、接地引下线、电力室与进线连接装置在雷电发生时可能存在大的浪涌电流，通信设备应与之保持一定的距离，至少应大于1m ；⑥距离较长或伸出室外的电源线、信号线、控制线等应加装可靠的避雷器，避雷器的地线应可靠连接到最近的接地分汇集线上，地线应使用多股铜线，其长度不大于0.5m；⑦接地总汇集线（MET）应安装在电力室，距墙面（地、柱面）50mm左右并与墙面绝缘； ⑧接地分汇集线（VR，FEB，CEEB）一般使用截面积不小于120 mm2的铜排；⑨接地汇集线（如MET、VR、FEB、CEEB等）之间的连接应采取焊接的方式，或使用4个螺栓及弹簧垫片紧固，螺栓直径不得低于8mm； ⑩所有接地线与接地分汇集线连接时，均要用铜线鼻、螺栓及弹簧垫片紧固，螺栓直径不得低于8mm 。
三、名词解释
①电磁兼容：设备或系统具有在电磁环境中能正常工作，且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰的能力。
②等电位连接：将各外露可导电部分和外部可导电部分做电位实质上相等的电气连接。
③保护接地：机柜及机柜内各种设备金属外壳的保护接地。
将电气装置正常时不带电的外露导电部分按系统的接地形式接保护线（PE线）或保护中性线（PEN线）称为保护接地。
④浪涌保护器：用以限制线路中传导瞬态过电压和引起电涌电流、且具有非线性特点的一种器件。
滚球法：就是以一个半径至少为20米的实心球在外部防雷系统表面任意滚动，球体能够接触的地方有可能遭受直接雷击，即为保护区LPZ0A,球体不能接触的地方不会遭受直接雷击，为保护区LPZ0B。
⑤直击雷：是带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。
⑥分流：就是指导线在从室外进入室内的界面处与大地之间并联适当的避雷器，当直接雷或感应雷在线路上产生的过电压波沿着这些导线进入室内或设备时，避雷器的电阻突然降到低值，近于短路状态，将闪电电流分流入地，从而将雷击的大部分电流阻隔在室外。
⑦多级保护：从LPZ0级保护区到最内层保护区，必须实行分级保护，从而将过电压逐步降到设备能承受的水平。
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