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從相關知識領域洽談通信電源供電系統的相關雷電防護


  從通信系統避免遭受雷擊的防范途徑,按照防雷接地規范,針對交流供電系統存在的防雷問題,從高壓引入線、低壓進線、防雷器幾方面進行了對雷電的防護論述。一般來說,通信建筑物或通信設備避免雷擊的途徑大致有四條:①疏導:即將雷云中的帶電荷通過接地裝置疏導至大地,從而避免直接雷擊或感應雷擊電流流經被保護的建筑物或設備,從而使這些建筑物或設備免受雷擊;②隔離:即將雷號和通信設備隔離開來從而避免雷擊。③等位:即將鐵塔接地、工作接地、通信建筑物的公共接地等置于同一電位。④消散:即釋放出異性電荷和雷云中的電荷進行中和,從而阻止雷電的形成。通信電源

  在通信站中,交流供電系統的高低壓架空線路由于分布很廣,尤其在多雷區單獨架設的高低壓線路,很容易受到雷擊。同時,高低壓架空電源線直接引入通信局(站)時,高低壓設備絕緣水平很低,因此我們必須考慮雷電沿著高低壓引入線侵入通信局(站)內的防雷保護措施。其具體措施如下:

 、賹τ诟邏阂刖端應安裝避雷器,3~10kVY/Y接線的配電變壓器,宜在低壓側安裝一組閥型避雷器或保護間隙,變壓器低壓側為中性點不接地的情況,應在中性點處裝設擊穿保險器;

 、趯τ谥匾脩,宜在低壓線路引入室內前50m處,安裝一組低壓避雷器,入室后再裝一組低壓避雷器;

 、蹖τ谝话阌脩,可在低壓進線第一支持物處,裝一組低壓避雷器或擊穿保險器,亦可將接戶線的絕緣子鐵腳接地,其工頻接地電阻不應超過30Ω;

 、軐τ谝资芾讚舻牡囟,如果直接與架空線路相連接的電動機或電度表,宜加裝低壓避雷器或間隙保護,間隙距離可采用1.5~2mm,也可以采用通訊設備上用的500V放電間隙保護,以達到避雷的目的。

  電源避雷器的使用上,原則是與負載并聯的,目的是把雷電的電壓峰值限制在電器可以承受的一定范圍內。在比較篩選合格的避雷器后,在進行安裝時還應考慮到線路的敷設和接地處理的問題。根據保護對象對雷電壓敏感情況的不同,適度考慮做屏蔽處理。屏蔽是指利用各種屏蔽體來阻擋和衰減施加在電子設備上的和過電壓能量。屏蔽可以大到整棟樓層,小到設備機房、線等。測量結果表明:如果電纜屏蔽一端接地,可將高頻干擾電壓降低一個數量級;屏蔽兩端接地,可降低兩個數量級。因此,屏蔽處理是線路敷設和避雷器安裝必不可少的一項重要內容。避雷器安裝后,必須有著良好的接地裝置,使雷電流迅速流向大地。直流屏

 、輰崿F分級防雷。防雷器的殘壓是保護通信設備的最重要參數,一般來講,泄流能力強的防雷器,響應時間長,殘壓高。世界上沒有任何一種防雷器能滿足所有混合雷電沖擊波、殘壓以及響應時間指標要求,所以應根據表1中電源設備的絕緣等級劃分防雷層次,實現多級防護,對雷電能量逐級減弱,使各級防雷器殘壓相互配合,最終使過電壓值限制在設備絕緣強度之內。另外多級防護對于某一級防雷器失效、防雷器的殘壓不配合設備絕緣強度等也是必須的。我們認為應該結合YD5078-98《通信工程電源系統防雷技術規定》和通信局(站)的實際情況,從交流電力網高壓線路開始,根據通信局(站)內主要電源配套設備的耐雷電沖擊指標和防雷器殘壓要求,采取分級協調的防護措施,進行電源設備的防雷。避雷器的直流1mA參考電壓是我們選擇避雷器的絕緣要求的依據,選用時應考慮電網的電壓波動上限值和操作過電壓遠小于直流1mA參考電壓。

  實現各級防雷器的能量分配與電壓配合的要點在于利用兩級防雷器之間線纜本身的感抗。電纜本身的感抗有一定的阻礙電流及分壓作用,使雷電流更多地被分配到前級泄放。當保護地線與其它線纜緊貼敷設或處于同一條電纜之內時,要求兩級防雷器之間線纜長度在15m左右。當防雷器接地線與被保護電纜有一定距離(>1m),這時要求線纜長度大于5m即可。在一些不適合采用線纜本身作退耦措施的,如兩級防雷器靠近或線纜長度較短時,可利用專門的退耦器件,這時無距離要求。

  當電力變壓器設在站內時,在變壓器的高壓側和低壓側三相線應分別對地加裝無間隙氧氣鋅避雷器,作為供電線路的A級和B級過電壓保護。當220/380V低壓供電線路直接進入通信局(站)時,應首先進行B級過電壓保護。在引入點設置B級過電壓保護,此時須保證B級與C級電源避雷器之間的供電線路有15m以上距離,以確保B級避雷器的正常響應。如果距離太近,勢必造成C級防雷器響應超前于B級防雷器,B級防雷器沒有動作,C級防雷器可能被燒毀。交流穩壓器應該安裝在B級防雷器的后面,C級防雷器的前面。逆變電源

  為了進一步防止雷電過電壓的危害及當供電線路發生故障時造成的危害過電壓,尚需在等交流負荷電源進線的空開后加裝D級防雷器,在直流配電屏的輸出端上安裝浪涌吸收裝置(直流避雷器),作為電源線路的E級過電壓保護,并在直流負荷設備的電源入口處安裝浪涌吸收裝置。交流配電箱、開關電源等所有負荷設備的內部防雷器接地端子應與機殼就近連接。如果負荷設備的內部防雷器與上一級避雷器之間的距離太近,無法達到15m時,則負荷設備的內部防雷器可采用串聯型避雷器。
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