MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢM THIỂU SỰ ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỄU ĐIỆN
3.3.NỐI ĐẤT TỐT
Trong nhà trạm viễn thông thường có các thiết bị nguồn điện, thiết bị Viễn thông và một số thiết bị điện khác. Các hệ thống thiết bị này cần phải được tiếp đất một cách hợp lý và phải đảm bảo các chức năng sau:
Tiếp đất chuẩn tín hiệu (tiếp đất công tác), tiếp đất cho hệ thống nguồn xoay chiều, tiếp đất cho hệ thống nguồn một chiều, tiếp đất vỏ kim loại, tiếp đất chống sét.
3.3.1.Tiếp đất chuẩn tín hiệu
Tiếp đất chuẩn tín hiệu nghĩa là tiếp đất tạo ra một điện thế chuẩn đối với dòng một chiều, tín hiệu báo hiệu và tín hiệu Viễn thông. Tiếp đất chuẩn được dùng như 1 dây dẫn của mạch điện (đường về). Vì vậy, hệ thống tiếp đất chuẩn tín hiệu đòi hỏi phải có một cấu trúc mặt phẳng đất đẳng thế. Mặt phẳng đất đẳng thế sẽ đảm bảo sự thay đổi điện áp tồn tại giữa các mạch tín hiệu được nối với nhau và các thiết bị liên kết với nhau là nhỏ nhất đối với khoảng tần số tín hiệu từ một chiều đến vài chục MHz. Mặt phẳng đất đẳng thế là một khối (hoặc nhiều khối) chất liệu dẫn mà khi được đấu nối với nhau và nối với hệ thống điện cực tiếp đất sẽ tạo ra một trở kháng nhỏ đối với dòng điện chảy qua trong từ một chiều đến vài chục MHz.
3.3.1.1.Nguyên tắc xây dựng hệ thống tiếp đất chuẩn tín hiệu
Lưới chuẩn tín hiệu: Việc sử dụng lớp che chắn liên kết hoặc tấm kim loại đặc là một dạng hệ thống chuẩn tín hiệu lý tưởng nhưng nó thường rất đắt. Vì vậy, một dạng thường được dùng hơn cả đó là lưới chuẩn tín hiệu. Lưới chuẩn tín hiệu thường được xây dựng bằng một cấu trúc sàn nổi hoặc một tấm lưới bằng các dây và dải kim loại.
Cấu trúc sàn nổi làm lưới chuẩn tín hiệu (SRG-Signal Reference Grid)
Hình 3.4: Cấu trúc sàn nổi làm lưới chuẩn tín hiệu (SRG)
Một dạng lưới chuẩn tín hiệu đơn giản và hiệu quả là kết cấu các dầm đã nối (bằng bu lông, chốt...) của hệ thống sàn nổi (hình 3.4). Lưới chuẩn tín hiệu này có tác dụng trong một dải tần số đủ lớn. Khoảng cách của lưới càng nhỏ thì cảm kháng tổng của lưới chuẩn tín hiệu càng thấp. Các bu lông nối các dầm ở các cột đỡ cần được giữ chặt và không để bị ăn mòn.
Với các sàn nổi không có dầm, các dầm dự phòng và các dầm dễ gãy đều không được sử dụng làm lưới chuẩn tín hiệu. Tất cả các kết nối cho lưới chuẩn tín hiệu này cần được thiết lập sao cho không có đường dẫn nào cần qua các điểm kết nối cột đỡ bởi vì điện trở tiếp xúc của chúng không được ổn định. Ưu điểm đáng kể của lưới chuẩn tín hiệu loại này là chiều dài của các dây liên kết đến thiết bị được bảo vệ và bộ phận kim loại kết hợp là rất ngắn.
Hình 3.5. Lưới chuẩn tín hiệu được làm sẵn từ các dải đồng
A là các dải đồng 0,01 x 4. B là hàn nối dải với dải. C là hàn nối dải với bệ đỡ. D là hài nối dải với đai kết nối. E là đai kết nối thiết bị trở kháng thấp. F là hàn nối dải với đai kết nối thiết bị. G là giấy tiếp đất bộ phân phối điện. H là hàn nối tại cột thép của toà nhà.
Một số nhà sản xuất cung cấp một dạng lưới chuẩn tín hiệu được làm bằng các dải đồng phẳng được tán hoặc hàn ở các điểm giao nhau (hình 3.5). Các lưới chuẩn tín hiệu loại này có thể được làm sẵn và thường không cần bảo dưỡng định kỳ khi được hàn hoặc tán ở các điểm giao nhau. Ưu điểm của dạng lưới chuẩn tín hiệu này là năng lượng bức xạ ghép vào cáp là nhỏ nhất khi chúng được đặt rất gần mặt phẳng đất.
3.3.1.3.Nối đất đa điểm cho các lưới chuẩn tín hiệu
Các nguyên tắc được khuyến nghị với hầu hết các loại thiết bị là cần tiếp đất đa điểm cho các lưới chuẩn tín hiệu. Việc tiếp đất đa điểm yêu cầu tất cả các bộ phận bằng kim loại chạy qua SRG cần được nối với nó.
3.3.1.4.Nối đất đơn điểm cho các lưới chuẩn tín hiệu
Việc tiếp đất đơn điểm không phải là một phương pháp được khuyến nghị. Mặc dù việc tiếp đất đơn điểm đã được sử dụng rộng rãi và thành công trong các công ty điện thoại với các thiết bị chuyển mạch số, nhưng yêu cầu về việc bảo dưỡng là một vấn đề cần quan tâm. Hệ thống tiếp đất này có nhược điểm là phải có một vùng đất riêng với một kết nối bổ sung từ một điểm ở xa. Cấu hình này cũng tạo ra một đường dẫn dòng qua một vùng cần mức bảo vệ cao nhất. Một lý do khác để không
sử dụng tiếp đất đơn điểm cho toàn bộ lưới chuẩn tín hiệu là cần phải có nhiều vùng lớn cho vài nguồn điện, mỗi cái lại có đường nối đất của riêng nó. Khi tất cả các kết nối đất riêng này được tập hợp lại với nhau sẽ tạo ra một vòng đất khép kín lớn, từ đó tạo ra các nhiễu điện từ khong mong muốn.
3.3.2.Tiếp đất chống sét
Việc thực hiện bảo vệ chống sét cho một nhà trạm Viễn thông bao gồm hai hệ thống:
- Hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài có nhiệm vụ thu hút dòng sét và dẫn dòng sét nhanh xuống dất không gây nguy hiểm cho công trình viễn thông, là hệ thống bao gồm các dây dẫn sét và các điện cực tiếp đất. Dây dẫn sét được nối từ hệ thống điện cực thu sét với hệ thống tiếp đất để dẫn sét. Hệ thống điện cực là dẫn dòng sét vào trong đất, kết nối đẳng thế giữa các dây dẫn sét, hấp thụ dóng sét khi lan truyền trên bề mặt đất.
- Hệ thống bảo vệ chống sét bên trong giảm các ảnh hưởng điện từ do dòng sét gây ra bên trong vùng cần bảo vệ. Hệ thống này được thực hiện bằng cách kết nối đẳng thế giữa các bộ phận lắp đặt bằng kim loại, khung kim loại của công trình, các hệ thống thiết bị điện, thiết bị viễn thông và hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài. Các thành phần kim loại phải được liên kết đẳng thế bằng các dây dẫn kết nối tới một thanh kết nối.
3.3.3.Tiếp đất cho hệ thống nguồn xoay chiều
Các mạng điện xoay chiều điện áp đến 1000V có thể có điểm trung tính nối đất trực tiếp hoặc có điểm trung tính cách ly. Các mạng điện một chiều có thể có điểm giữa nối đất trực tiếp hoặc có điểm giữa cách ly, còn các nguồn điện một pha có thể có một đầu ra nối đất trực tiếp hoặc có cả hai đầu ra cách ly.
Các thiết bị điện được cung cấp điện từ mạng điện có điện áp đến 1000V có điểm trung tính nối đất trực tiếp hoặc từ các nguồn điện một pha có đầu ra nối đất trực tiếp cũng như từ các mạng một chiều ba dây có điểm giữa nối đất trực tiếp cần phải được nối “không”.
a/ Vỏ máy điện, vỏ máy biến áp, các khí cụ điện, các thiết bị chiếu sáng... b/ Bộ phận truyền động của các thiết bị điện.
c/ Các cuộn thứ cấp của máy biến áp đo lường.
d/ Khung của tủ phân phối điện, bảng điều khiển, bảng điện và tủ điện, cũng như các bộ phận có thể tháo ra hoặc để hở nếu như trên đó có đặt các thiết bị điện.
e/ Những kết cấu kim loại của thiết bị phân phối, kết cấu đặt cáp, những đầu mối bằng kim loại của cáp, vỏ kim loại và vỏ bọc của cáp điện lực và cáp kiểm tra.
f/ Vỏ kim loại của các máy di động và cầm tay.
g/ Các thiết bị điện được đặt ở các bộ phận di động của máy và các cơ cấu. Để nối đất các thiết bị điện có chức năng khác nhau và điện áp khác nhau, đặt cạnh nhau, nên sử dụng một trang bị nối đất chung. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.3.4.Cấu hình đấu nối tiếp đất trên nguyên tắc mạng liên kết chung (Commom bonding netword - CBN)
Mạng liên kết chung (CBN) là phương tiện chủ yếu để đấu nối tiếp đất có hiệu quả trong nhà trạm Viễn thông. Nhiệm vụ của mạng CBN là thực hiện liên kết đẳng thế giữa các bộ phận kim loại của toà nhà, giữa các thành phần kim loại đưa từ ngoài vào, giữa các hệ thống thiết bị trong nhà trạm và hệ thống bảo vệ chống sét bên ngoài nhà trạm.
Tất cả các thành phần của mạng liên kết chung (CBN) phải được nối với nhau. Tốt nhất là các đa liên kết này tạo ra được một mạng lưới ba chiều. Việc tăng số lượng dây dẫn và các liên kết của chúng sẽ làm tăng khả năng che chắn của CBN và mở rộng giới hạn trên của tần số che chắn. Đặc biệt, các thiết bị đầu vào cáp nguồn ac, thiết bị nhập cáp viễn thông và các điểm vào của dây dẫn đất cần đặt sát gần nhau. Mạng liên kết chung phải nối với cực tiếp đất chính. Số dây dẫn giữa mạng liên kết chung (CBN) và cực tiếp đất chính càng nhiều càng tốt. Góp phần vào khả năng che chắn của mạng liên kết chung.
Mạng liên kết chung (CBN) giúp dễ dàng nối các vỏ che chắn cáp hoặc các dây dẫn ngoài của cáp đồng trục ở tại cả hai đầu bằng cách tạo một đường dẫn trở kháng thấp song song và gần với vỏ che chắn cáp và dây dẫn ngoài. Do vậy, hầu hết các
dòng điện sinh ra do sự chênh lệch điện thế sẽ được tải bằng các thành phần dẫn điện tốt của mạng liên kết chung (CBN).
3.3.5.Cấu hình đấu nối tiếp đất trên nguyên tắc mạng liên kết mắt lưới ( Mesh bonding netword - MBN)
Mạng liên kết mắt lưới (MBN) là một mạng liên kết mà tất cả các khung thiết bị, các giá đỡ, các tủ, dây dương nguồn một chiều được đấu nối với nhau và đấu nối với mạng liên kết chung tại nhiều điểm. Các khung thiết bị, các giá đỡ, các tủ, dây dương nguồn một chiều nối với nhau thông qua lưới chuẩn tín hiệu (nghĩa là từng khung thiết bị, giá đỡ... nối tới lưới chuẩn tín hiệu). Lưới chuẩn tín hiệu nối tới mạng liên kết chung (CBN) tại nhiều điểm.
Mạng liên kết cách ly mắt lưới được xây dựng trên cơ sở của lưới chuẩn tín hiệu nối tới mạng liên kết chung (CBN) tại một điểm.
Một phương pháp phòng chống hiệu quả sự phát/thu điện từ không mong muốn, đặc biệt ở các tần số cao là phương pháp che chắn kín hoàn toàn mạch điện tử.
Hiệu quả của việc che chắn, đặc biệt là khi các vỏ che chắn là phần kéo dài của các tủ che chắn, phụ thuộc vào vật liệu che chắn, cấu hình che chắn và đặc biệt phụ thuộc vào sự liên kết của vỏ che chắn với các tấm của tủ nơi vỏ che chắn được nối tới.
3.3.6.Cấu hình đấu nối tiếp đất trên nguyên tắc mạng liên kết cách ly (Isolated bonding netword - IBN)
Đặc điểm chính của một IBN là nó cách ly với CBN xung quanh trừ một điểm nối đơn, nơi các dây dẫn đi vào lối vào khối hệ thống qua vùng chuyển đổi giữa IBN và CBN. Trong giới hạn của một IBN, tầm quan trọng của các đa liên kết giữa các tủ và các giá... phụ thuộc vào đặc điểm cụ thể của sự phân phối điện một chiều và liên kết tín hiệu.
Đối với vỏ của cáp đôi xoắn, nếu một vỏ che chắn để hở mạch tại đầu nối vào thiết bị IBN trong khi đầu kia nối với CBN, các xung trong CBN có thể gây nên các xung cảm ứng mode chung ở các đôi dây trong cáp này. Nếu những đôi dây đó nối tới các thiết bị có thể hoạt động với sự có mặt của một mode thông thường ổn định
(ví dụ, các bộ cách ly quang, các máy biến áp hoặc các bộ bảo vệ xung) và nếu các thiết bị này cũng có thể chịu được các xung mode thường thì có thể sẽ có sự che chắn tĩnh điện nhờ vỏ che chắn hở mạch. Các mạch giao diện có chứa các máy biến áp hoặc các bộ cách ly quang có thể dùng để cách ly dây dẫn bên ngoài.
Trong trường hợp cáp đồng trục, dây dẫn ngoài phải nối với các mạch giao diện tại mỗi đầu. Các mạch giao diện có chứa các máy biến áp hoặc các bộ cách ly quang có thể dùng để cách ly dây dẫn bên ngoài. Nếu một cáp được che chắn hoặc ống dẫn sóng đi vào IBN từ CBN, phương pháp hiệu quả nhất là nối mỗi đầu của vỏ che chắn hoặc ống dẫn sóng với khung thiết bị và với điểm nối đơn.
3.3.7.Cấu hình đấu nối tiếp đất theo nguyên tắc bảo vệ chống sét
Một CBN phải đủ che chắn chống lại các xung sét đi vào toà nhà theo các dây dẫn như cáp thông tin hoặc dường dây điện lực. Tuy nhiên trong truờng hợp sét đánh trực tiếp vào toà nhà CBN khó có thể tạo ra sự che chắn một cách đầy đủ. Tại những nơi cần giảm nhỏ rủi ro nhiều hơn nữa, các biện pháp bảo vệ đó có thể được tăng cường, ví dụ bằng các lớp mái dẫn điện, bổ sung các dây thoát sét, liên kết các cốt thép bê tông của toà nhà và liên kết các thành phần có bề mặt bằng kim loại. Các thành phần tăng cường đó được liên kết với mạng liên kết chung (CBN).