【题目编号】MC1-1363
【题目】在为同轴馈线安装避雷器时应当注意什么?
【答案】A
[A]将所有避雷器的地线接到同一个金属条带上,然后将条带可靠连到室外的接地处
[B]在每个避雷器的地线连接处安装开关以在发信时断开,防止射频电流损伤避雷器
[C]将每个避雷器的接地连线都单独引出,然后将它们与电台的地线连在一起
[D]可用廉价的氖灯或气体放电管自制避雷器。这样的 DIY 可谓经济实用,效果卓著
考点速览
这道题问的是同轴馈线上避雷器的接地怎么接。正确做法是把所有避雷器的地线先接到同一根金属条带上,再把条带可靠地连到室外的接地处。核心概念是等电位连接(equipotential bonding)与单点接地。四个选项里,只有这一个把多路先汇聚、再统一入地的顺序说对了。
为什么避雷器的地要"先合流"
一根馈线上可能串着不止一个避雷器:塔顶有一个,入室处有一个,机房入口处还可能再有一个。如果每个避雷器的地线各自单独引到室内的电台地线上,雷击发生时各段地线上流过的电流不同、路径长度不同、电感也不同,各点出现的瞬时电位就有高有低。
这些电位差会出现在同一台设备的两个接口之间。比如塔顶避雷器的地线电位被抬到几千伏,而机房内避雷器的地电位只有几百伏,差值就加在了馈线屏蔽层与设备接口上,可能击穿接口、损坏设备,这就是地环路带来的电位差问题。
把地线先汇到同一条金属条带上,情况就变了。条带是良导体,各处电位被强制拉齐,雷电流汇聚后再沿唯一通道流入大地,各路之间没有电位差,也就没有环流。条带应该是一条低阻抗的金属排,比如铜排、镀锌扁钢或者专用接地汇流排;连接点要刮出金属、压紧、防腐,与接地处的连线要尽量短、截面足够,路径上避免急弯。
接地处为什么要在室外
雷电流要泄放到大地的室外部分去。如果接地汇流排的入地点设在机房内部,雷电流入地时会在室内地面附近形成电位梯度,沿地面的电位差通过设备机架、金属地板、走线架耦合到设备上。把接地点设在室外并尽可能靠近建筑物入口,让雷电流在进入机房之前就完成入地,室内只剩等电位后的低电位参考。理想情况下,还应把室外这个接地处与建筑物的共用接地网、防雷接地体做等电位连接,使雷击时整个建筑的各处金属体一起抬升。
逐项辨析
选项 A 说把所有避雷器的地线接到同一个金属条带上,然后将条带可靠连到室外的接地处。先并联汇流实现等电位,再由单一通道入地,顺序与目标都正确,正确。
选项 B 说要在每个避雷器的地线连接处安装开关,发信时断开,防止射频电流损伤避雷器。这一项把发信时有射频电流当成了要断开地线的理由,方向错了。避雷器在馈线上是常接状态,地线必须始终连通才有保护作用;发信时断开地线,一旦此时遭遇雷击,避雷器无处泄流,雷电流只能沿馈线钻进电台。用开关切换接地等于给保护装置加了一个失效窗口,而这个窗口出现的时刻恰恰是设备最脆弱的时候。正确做法是选用额定通过功率与工作频段匹配的避雷器。错误。
选项 C 说把每个避雷器的接地连线单独引出,然后与电台的地线连在一起。这就是前面分析的地环路接法:各点电位不一致,馈线两端之间出现电位差,设备接口承受全部差值。而且把雷电流引入电台的地线这个室内参考点,等于让雷电流从室内设备脚下经过。错误。
选项 D 说可以用廉价的氖灯或气体放电管自制避雷器。氖灯与气体放电管的击穿电压离散性大、放电后残压高、响应时间不确定,也没有配套的滤波与能量泄放设计;自制件的封装、绝缘、接口阻抗都无法保证。避雷器属于安全保护器件,需要标明通过功率、插入损耗、驻波比、残压与通流容量等参数,这些是自制件无法提供也无法验证的。错误。
易混淆点:等电位连接与各自入地
多点单独入地在低频配电里有时被认为是好事,两个接地点可以并联分流。但在雷击这种微秒级冲击下,多点入地的后果是各点电位互不相同,接地点之间的土壤电位梯度也会让设备承受额外的地电位差。防雷与高频接地普遍强调等电位:先让所有需要接地的金属体处在同一电位,再把这个共同点接到接地装置。
另一个常见误区是把避雷器当成可选项。塔顶与馈线入室处的避雷器属于典型的薄弱点防护,它的作用是在雷电流进入设备之前给它一条入地的岔路。岔路的入口必须低阻抗,而且必须是所有岔路的共同汇合点,这就是这道题的关键。
应试要点
记住六个字:先汇流,后入地。所有避雷器地线接同一金属条带,条带单点连到室外接地处。凡是在地线上加开关、把各避雷器分开引线、用氖灯或放电管自制避雷器的说法,一律判错。