通信電源設備的防雷保護及措施探討

[摘 要]：通信電源設備需要有一定的保護系統，來保證電源設備的正常運行，滿足電網網絡管理的需求，因此必須要加強安全性設計工作，而如何提高防雷過電壓的能力成為了通信電源安全設計的首要任務。

[關鍵詞]：通信電源設備 防雷保護 措施

隨著科技的不斷進步，電力通信工程也得到了穩固發展。在現代電力系統中電力通信有著舉重若輕的地位，它既能夠保證電網的正常的電力調度，有能夠為電力信息提供高效的傳輸通道。通信電源設備則是電力通信系統中的主要組成部分，一旦通信電源運行遭到破壞，便會導致整個通信系統的癱瘓。因此，通信電源設備需要有一定的保護系統，來保證電源設備的正常運行，滿足電網網絡管理的需求。本文簡要探析通信電源設備的防雷保護措施。

一、通信電源設備性能分析

通信電源系統是指在通信局站內各種建筑負荷以及各種通信設備提供用電的設備。它主要有接地系統、直流供電系統、交流供電系統以及監控系統組成。主要設備包含有降壓變電站（變壓器、低壓、高壓配電），蓄電池，市電電源，發電機組，電源切換設備（整流、直流配電、交流配電），通信設備負載。通信電源系統的安全性能是電源設備的重要指標，供電安全責任重大，供電中斷故障會導致整個通訊網絡全部癱瘓中斷，造成無法估量的經濟損失。因此，通信電源設備必須要加強安全性設計工作，而如何提高防雷過電壓的能力成為了通信電源安全設計的首要任務。

二、通信電源設備的防雷保護的存在性

通信站一般設置在地勢高的曠野處，有利于達到最佳的通信效果，一般采用架空電線引入交流電源、電纜，通信塔上一般會安裝避雷針。根據通信設備所處的環境，加上避雷針的引雷效應，通信設備的遭雷擊風險很高。雷擊一般可以分為直擊雷和感應雷。直擊雷是知雷電直接擊中物體，雖然直擊雷發生概率低，但危害很大，很容易造成建筑物損毀，通信設備全部損毀。感應雷雖然不會直接引起物質損失，但它通過直擊雷放電而產生靜電感應或者電磁感應到通信設備附近的金屬導體，因為通信電源設備在連接過程中會通過大量的金屬導線連接，故而感應雷在直擊雷放電過程中感應侵入通信設備中的概率極高，一旦感應雷侵入通信設備，那么將會對各種電氣設備產生極大的損壞，并且感應雷造成的通信故障往往難以找到原因。

三級防雷電保護是通信電源設備必要的存在設施。按照雷擊的電壓強度、電場強度分別采用不同級別的保護，最大限度降低雷擊損失。第一級防雷保護主要保護對象與通信站的主體建筑，一般與主體建筑同時設計，同步建成。第二級防雷保護主要對象是通信設備，防止感應雷的侵入，衰減通信設備因為感應雷而產生的電磁耦合產生的浪涌電壓強度。第三級防雷保護的保護對象則是整流模塊，吸收尖峰電壓的能量。

三、通信電源設備的防雷措施

當雷電來襲的時候，通信電源設備的防雷措施主要包含了等電位連接、應用電源避雷器以及布置接地匯集線。

1.等電位連接

等電位連接的主要目的是為了減少電位差，通過將建筑物中的各電氣裝置以及可導電的金屬外露部分用導體連接起來，使得整個建筑物的非帶電導體處于電氣連接狀態。通信電源的防雷保護措施的中心思想就是努力實現等電位，但是絕對的等電位難以在現實中實現，因此，只有盡可能的減少電位差，在實際工作中，采用等電位連接方法可以較好的達到這一目的，從而達到防雷的目的。常用的等電位連接方法主要為屏蔽、采用分流、接地等方法。

2.應用電源避雷器

數據通信電源系統為了實現較大的負荷電流容量的多級防雷，一般使用并聯型電源避雷器，能夠更加安全的保護通信電源，并且方便維護。通信避雷器一般有差模和共模兩種避雷保護模式，差模保護相線——相線、相線——零線之間的保護，而共模保護則是指零線——地線（N-PE）、相線——地線（DPE）之間的保護。電源系統低壓側根據電壓的不同分為不同的保護級別，一般分有4個保護級別。針對保護目的的不同，選擇不同的保護級別，選擇合適的標稱的在額定同流容量的放電電流和電壓保護的電源避雷器，并且電源避雷器要有較強的耐雷電沖擊能力。對于低壓側的第二、三、四級保護，需要盡量同時選擇共模和差模兩種保護模式。電源避雷器的主要特性為阻燃性、殘壓性，電源避雷器必須具有阻燃性，在電源自毀和失效的時候能夠有效阻燃，避雷器的殘壓特性越低，保護效果越好。避雷器還必須具有失效分離裝置，這是因為避雷器使用期限有限，當避雷器失去效用時候，需要能夠自動斷開通信電源系統。在選擇避雷器類型的時候，需要根據通信電源的實際使用情況，如果是電源低壓側，一般選擇有遙感監測端口功能且具有失效警告制式的避雷器，方便監控。對于某些電壓不穩定的電網，需要選擇殘壓較低的電源避雷器。

3.布置接地匯集線

布置接地匯集線的主要目的是實現單點接地方式，在靠近避雷器的地方，使得避雷器的接地線路最短的地方布置接地匯集線。當樓層高于30米時，為避免側擊，則需要在高出樓層的分匯集線與建筑物均壓環緊密相連。

四、小結

通信電源的防雷設計是通信電源穩定運行必要的環節，雷電會對通信質量和通信安全產生巨大的危害。一般情況下，通信電源需要采取多級防護、系統防護以及概率防護等不同程度的防雷原則，合理組織防雷保護措施。相信在先進的科技技術支持下，廣大的通信電網工作者一定能夠使得通信電源設備的防雷性能得到更大提高。

參考文獻：

[1] 陳義龍；通信電源系統的智能化設計[J]；電信工程技術與標準化；2002年06期

[2] 劉顯輝；；如何進行通信電源系統的基礎維護管理[J]；現代經濟信息；2008年09期

[3] 崔志東；趙艷；；通信電源系統的可靠性分析[J]；電源世界；2008年08期

[4] 吳川；李慶春；曹華剛；；通信電源設備的雷電過電壓防護[J]；通信電源技術；2006年04期