电力通信系统的雷电防护问题分析

电力通信系统的雷电防护问题分析

邓莹

邓莹

（广东电网有限责任公司肇庆供电局）

摘要：电力通信系统对如今社会的发展至关重要，而自然雷电对通信系统的危害使其正常工作受到影响，所以本文就电力通信系统的雷电防护问题做出了简要的分析，并提出了几点方案，希望对电力通信系统的雷电防护有所帮助。

关键词：电力通信；雷电灾害；感应雷

1引言

在全世界范围内，每年由于雷电导致电力通信系统继的通信设备故障瘫痪等事故屡屡出现，极大的威胁着民众的财产安全和生命安全。除此之外，电力设备不仅会受到雷电影响，还会受到雷电所产生的相当大的冲击电流和电压影响，极易损毁设施的线路。因此，有关方面需要有针对性的对以上影响因素做好预防举措，特别是通讯系统，更是需要完善好防雷措施，预防雷电破坏电力通信系统。增强电力通信系统的雷电防护能力，能够合理有效地减少雷击对电力通信系统的损害，保证电力通信系统运行的安全和稳定。

2雷电对通信系统造成危害的原因以及方式

2.1造成雷电灾害的原因

在当代，电子通信技术的迅捷进步使得微电子设备变得大范围的使用，但大多数微电子设施普遍较低的绝缘强度，使其电压耐受能力弱，所以极易被雷电损害。

建筑物被雷电沿室外的金属线缆侵入机房或直击雷电袭击时，电流都需疏导至地网之中。极大的雷电流疏导到大地时会令地电位增大，接地平台的地电位突然增大，导致平台电位的不平衡，一些通信设施就会因此遭到损坏。此外，若设备的接地没有按安全生产的要求来，当发生雷击的时候，两个接地点间将极易出现相对大的电位差值，产生电磁干扰，干扰电力通信设备正常运行。

2.2雷电的危害方式分析

雷击对电力通信系统造成的危害有以下两种；

一是直击雷产生的危害，直接式雷击就是自然中的雷电会直接击中在物体上，物体会产生热效应或者电力效应；直击雷打中建筑、通信光缆、通信自动化设备和工作人员，极易导致建筑的损毁、电气短路烧毁、火灾和设备毁坏，甚至工作人员人身安全发生意外。正因如此，直击雷发生的可能性极低，其危害程度却很大，万万不可马虎大意。图一所示是雷电侵入危害电力系统的通道。

图1危害电力通信系统的雷电通道

二是感应雷击所造成的，就是雷电在放电的时候，将在四周的导体中生成相当数量的电磁波，在发生电磁感应之后，电力通信设备内的金属材质的部件会产生相当多的火花，很有可能令设备发生自燃现象。设备中有众多的高集成度微电子电路，它的耐冲击能力很差，很容易遭到感应雷的破坏，发生各种故障，如接口板的毁坏、整流模块损坏、内部通信口毁坏等；有些感应雷造成的设备故障很难让我们将其与雷电想到一块，可却又的确是雷电导致的。感应雷造成的损坏虽然比不上直击雷，可是它损害的通常都是电力通信器材的核心部件，严重阻碍设备的正常运行。

3电力通信系统防雷技术分析

图2电子通信系统的综合防雷举措

3.1雷电直击的防护举措

防护雷电直击即外部防雷的举措：安装避雷针、接闪器、避雷感应器等等，在设置好这些后，再安装有极强防雷作用的接地装置，他可以将雷电流泄放到地面。在使用安装以上设备的过程之中必须按照安装的规范去安装与操作。一定要按照国家发表的《计算机房设计规范》、《雷电磁脉冲防护》等的规范执行和操作。图2所示，是电子通信系统的综合防雷举措示意图。

3.2电源的防护

建筑物被雷打中，雷电流便会经电线进入通信系统的内部，毁坏通信系统的电源部分。电源的高压部分因为设置有高压避雷装置，较难被雷击影响。可是电源里面的低压线路却因为没有对应的雷电保护，极易收到雷击损害。所以在安装通信系统里层雷电保护设施的时候，要更加注重电源低压部分的防护，还要在建筑物的楼层配电箱、总配电盘和一些很关键的设施进线部分装上电涌保护器，采用分离技术把雷电流疏导至地面，以实现通信系统的防雷保护。

3.3信号系统的防护

通信网络的防雷也应用通讯避雷针的方法。远程网络可以采用电话线、帧中继线路、网络专线等，通信网络设备有MODEM、远程中断控制设备和路由器等。因此电力信号系统可以采用宽频技术或者线路电平技术更有针对性的进行防雷，也要有针对性的选择避雷针，且根据专业执行方法将它接到通讯线路中。

3.4线缆的防护

电力通信系统中，线缆分为光缆与电缆，直埋电缆、架空电缆、套管敷设电缆也到处可见。合理有效的布线是要把线缆按照强电、弱电两种分门别类，确保其保持安全距离并布线的时候将其分开，以防强电线缆干扰弱电线缆的通信。导致线缆毁坏的原因主要是感应雷。在建筑物被雷击且沿着接地引线传输的时候，会在线路内部生成时间很短但是强度很大的电磁脉冲，使得线缆的电力传输发生故障，影响电力通信系统的运行。所以防雷接地系统的安装设计，需要保证通信系统内的金属物质全部经过热镀锌处理过，且要采用更好的线缆，对动力电缆实现单独隔离、合理的控制缩小各电缆间的物理距离，减小各电缆感应回路的强度，与此同时，要对建筑内的金属材质设备等实现等电位的连接，缩减各个部分间的电位差，以保证使用线缆的安全。

3.5电位连接方法防雷

电位连接就是将机房内的主机金属外壳和其他设备连在一起，把金属式的地板、电池箱外部的金属壳、金属的电路管、桥架等连起来，线路的连接要取最短距离的线路，且完成等电位连接。而且，各类导电体间需实现多次连接。如此才能使电位之前保持相同距离，减小防雷空间和金属之间电位差，来达到防雷的最终目的。

3.6防雷器

电力通信系统的室内防雷器一般用的是配线架保安器、直流浪涌抑制器、交流过电压保护器和数据接口保护器。图3所示，是防雷器的安装示意图。配线架保安器起到了防止雷电的电压经电力通信线路对电力通信设施和数据采集设备进行损害的作用，保安器一般设置在数据采集设备和通信设备之间、外网和通信设备之间等，如今通信系统的全部光通信站都采用这类设施。数据接口保护器则负责阻止雷电产生的脉冲对数据接口进行毁坏，目前分为两类，一是光保护型，它是经过电光-光电转换来限制雷电脉冲，防止其对数据接口进行破坏，现在的扩频通信设备、一点多址共15座通信站采用这类设备，防止沿天馈线侵入的雷电波对数据采集设备的接口进行破坏。二是电保护型（泄流-限幅-嵌位型保护器）它的主要原理是给雷电流对地疏导泄放提供通道、抑制雷电脉冲的电压幅度，来实现保护数据接口的目的。

图3防雷器安装示意图

SPD里分为强电和弱电两类，它的弱电部分包括信号线路SPD和天馈线路用SPD。分为4个不同等级机房，表1所示就是电源SPD的最小Uc值，表2所示，即电子通信系统电源SPD设计内容和性能参数；图3所示是SPD两端连接导体最小截面积，即需用铜材的最小截面积；表4所示，电力通信系统信号线路SPD的参数推荐值，根据以上四个表格，合理的安装SPD。

4结束语

电力通信系统的雷电防护问题十分的复杂，我们在进行雷电防护的工作过程中，要考虑的全面仔细，还应根据具体的情况具体分析，制定出合理有效的保护方案。合理科学有效的灵活应用各种防雷技术，进而完善雷电防护措施，保证电力通信系统的安稳运行。

参考文献：

[1]王艳.电力通信系统雷电防护的探讨[J].湖北水力发电，2009（6）

[2]李琛.探讨电力信息系统的雷电电磁脉冲防护[J].西北职教，2007（5）