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雷電或過(guò)電壓侵入通設(shè)備的途徑
通網(wǎng)近幾年通設(shè)備遭雷擊損壞情況看，通電源、波通設(shè)備收發(fā)機(jī)、通設(shè)備用戶電路或接口電路損壞情況占絕大多數(shù)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，雷電或過(guò)電壓侵入通設(shè)備的途徑不外乎有以下幾種：
1 雷電直擊或在附近閃擊輸配電線路，雷電波沿電力線侵入機(jī)房電源設(shè)備，損壞電源開(kāi)關(guān)、保險(xiǎn)及整流變換模塊、通電源盤等。
2 雷電直擊波天線鐵塔，雷電波沿天饋線迅速侵入通設(shè)備，直接損壞與饋線相連的收發(fā)機(jī)單元部分，造成通中斷。
3 雷電直擊或閃擊在通架空光纜或電纜線路上，在線路上產(chǎn)生的瞬間過(guò)電壓，沿光纜或電纜金屬外皮或加強(qiáng)芯迅速向線路兩端擴(kuò)展進(jìn)入機(jī)房，損壞與光纜直接相連的機(jī)盤，或損壞與通電纜直接相連的保安配線架、用戶電路板或接口電路板。
4 雷電直擊鐵塔或變電所內(nèi)避雷針，雷電流通過(guò)避雷針引下線流入接地網(wǎng)，造成地電位升高。當(dāng)設(shè)備接地不良，接地電阻阻值較大時(shí)，會(huì)造成電子設(shè)備損壞。
5 當(dāng)變電所發(fā)生線路或母線接地事故時(shí)，故障電流對(duì)地網(wǎng)放電，巨大的接地電流流入接地網(wǎng)，造成地電位短時(shí)間迅速升高，也會(huì)造成電子設(shè)備損壞。
6 在電力線路下添架的通線路，當(dāng)電力線路瓷瓶絕緣擊穿時(shí)，造成電力線對(duì)通線路放電，或電力線路搭接在通線路上，致使強(qiáng)電沿光纜金屬加強(qiáng)芯或音頻通電纜侵入機(jī)房，造成通設(shè)備損壞或人員傷害。
通站防雷存在的缺欠
電力通防雷情況，我們對(duì)照《電力系統(tǒng)通站防雷運(yùn)行管理規(guī)程》，逐站逐條進(jìn)行了防雷檢查。檢查結(jié)果表明個(gè)別通站還不同程度的存在著缺欠，共性的問(wèn)題主要表現(xiàn)在以下幾方面：
1 個(gè)別在辦公樓里面的通機(jī)房，大多數(shù)都是由辦公室改造而成的，接地網(wǎng)不規(guī)范，個(gè)別接地電阻大于5Ω，無(wú)環(huán)形接地母線。設(shè)備接地線線徑細(xì)。
2 交流電源有的裝了過(guò)電壓保護(hù)器，有的還沒(méi)有，大多數(shù)通站沒(méi)有安裝直流電源過(guò)電壓保護(hù)器，通設(shè)備電源入口也沒(méi)加裝壓敏電阻。
3 個(gè)別通電纜線路由于受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件限制，直接架空進(jìn)入機(jī)房，沒(méi)有進(jìn)行直埋。新型卡接式配線架接線不方便，未將電纜空線對(duì)接地。
4 變電所內(nèi)的數(shù)字配線及音頻保安配線架都是后組裝于光端機(jī)的機(jī)框內(nèi)，保安配線單元的接地線未接到接地母線上。
5 變電所RTU遠(yuǎn)動(dòng)裝置大多采用RS232接口與“一點(diǎn)多址”波、光端機(jī)等通設(shè)備相連，經(jīng)常發(fā)生雷雨過(guò)后燒壞RS232接口板現(xiàn)象。RTU裝置接地大多數(shù)是直接用螺絲固定在地溝的槽鋼上（槽鋼與地網(wǎng)焊接）接地不良。
通站綜合防雷措施的應(yīng)用
針對(duì)上述通站防雷存在的缺欠，近幾年我們依據(jù)通站防雷的一般原理和常用防護(hù)措施，采取綜合性防雷，對(duì)通站防雷設(shè)施進(jìn)行了改造和完善。
1 防雷總的原則是：
（1）采用外部保護(hù)將絕大部分雷電流直接接閃引入地下泄放。
（2）采用過(guò)電壓保護(hù)器阻塞沿電源線或數(shù)據(jù)線、號(hào)線引入的過(guò)電壓波（內(nèi)部保護(hù)）。
（3） 采用過(guò)電壓保護(hù)器限制被保護(hù)設(shè)備上的浪涌電壓幅值。
（4）用光電隔離器隔離通與RTU之間的RS232接口，避免接口設(shè)備電氣連接。
2 防雷一般方法和技巧：
（1） 設(shè)置一套良好的建筑物避雷帶、避雷網(wǎng)，并與主鋼筋一起接地；
（2）外置設(shè)備（天線等）應(yīng)盡量置于建筑物避雷網(wǎng)的保護(hù)角度范圍內(nèi)：
（3）采用共地的接地措施；
（4） 在電源、號(hào)或數(shù)據(jù)線各進(jìn)出口安裝性能可靠的專用防雷器；
（5）室內(nèi)的設(shè)備應(yīng)盡量遠(yuǎn)離避雷導(dǎo)電體；
（6）室內(nèi)布線，包括各類傳輸線應(yīng)盡量減小洄圈，好能加有屏蔽線并兩端接地。
3 防雷接地系統(tǒng)改造。
（1）對(duì)調(diào)度通樓接地網(wǎng)進(jìn)行改造，發(fā)現(xiàn)原接地網(wǎng)因多年失修，有部分接地帶已爛斷。重新在通樓四面分別埋設(shè)4個(gè)接地網(wǎng)，接地極用50mm×50mm×5mm鍍鋅角鋼，每根長(zhǎng)1500mm，垂直砸入1200mm深溝內(nèi)，每根接地極相距500mm以上，并且用40mm×4mm鍍鋅扁鋼焊接聯(lián)成一個(gè)網(wǎng)狀接地裝置。4個(gè)接地網(wǎng)分別用一根扁鋼連至通樓各樓層機(jī)房的對(duì)稱接地網(wǎng)。改造后接地電阻為0.5Ω，滿足要求。
（2）對(duì)各辦公樓里的通機(jī)房接地進(jìn)行改造，延長(zhǎng)接地網(wǎng)，增加接地極數(shù)或鋪設(shè)兩個(gè)以上接地網(wǎng)。使接地電阻降到1Ω以下。
（3）通機(jī)房?jī)?nèi)用40mm×4mm鍍鋅扁鋼鋪成環(huán)形接地母線，四個(gè)角與地網(wǎng)相連。機(jī)房?jī)?nèi)所有設(shè)備外殼、暖氣、電纜走線架等金屬構(gòu)件全部用35mm2銅導(dǎo)線就近與接地網(wǎng)相連。
（4） 變電所內(nèi)通設(shè)備與RTU遠(yuǎn)動(dòng)裝置外殼均用35mm2多股銅導(dǎo)線就近連接到變電所接地母線的同一點(diǎn)，以電位差。
（5）將“一點(diǎn)多址”波饋線金屬外皮的上端、中間及下端分別就近與鐵塔相連，在機(jī)房入口處與接地母線相連。各波塔接地電阻測(cè)試符合要求。
（6）對(duì)于調(diào)度通樓，由于樓內(nèi)有遠(yuǎn)動(dòng)、調(diào)度、交換機(jī)、光纖、波、電源等機(jī)房，各機(jī)房間聯(lián)系較多，各種音頻電纜、同軸電纜相互間連接復(fù)雜，一旦某個(gè)機(jī)房的電位升高，都會(huì)對(duì)其它機(jī)房設(shè)備造成威脅。因此，要把這些機(jī)房接地統(tǒng)一接到一個(gè)共用接地系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各機(jī)房接地等電位連接。
4 電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)
（1）引入通機(jī)房的電力線采用地下電力電纜，電纜金屬護(hù)套兩端均良好接地。
（2）配電變壓器高壓側(cè)接高壓氧化鋅避雷器，低壓側(cè)接電源防雷器。變壓器機(jī)殼、避雷器地統(tǒng)一接到地網(wǎng)上，并接地良好。
（3）通機(jī)房?jī)?nèi)電源采用多級(jí)浪涌保護(hù)措施。交流母線上并接一級(jí)380V過(guò)電壓保護(hù)器；高頻開(kāi)關(guān)電源交流入并接一級(jí)380V過(guò)電壓保護(hù)器；－48V電源入口處接一級(jí)壓敏電阻。通設(shè)備電源正極在電源側(cè)和設(shè)備側(cè)分別接到接地母線上。
（4）在變電所內(nèi)的通設(shè)備電源，由于通設(shè)備少，與其它變電所設(shè)備一起安裝于主控室。直流電源取自變電所220V直流操作電源，經(jīng)DC/DC模塊變換成-48V電源供通設(shè)備。因此，在變電所用電柜交流母線上安裝一級(jí)380V/100G交流過(guò)電壓保護(hù)裝置，做為一級(jí)防雷；在高頻開(kāi)關(guān)電源入線處裝一級(jí)交流防過(guò)電壓保護(hù)器，在DC/DC模塊48V輸出側(cè)裝一級(jí)48V直流浪涌保護(hù)；后，在通設(shè)備48V入口裝48V壓敏電阻一只。
（5）機(jī)房?jī)?nèi)所有交、直流配電柜機(jī)殼均做接地保護(hù)，交流保護(hù)接地線從接地母線上直接引出，嚴(yán)禁采用中性線作為交流保護(hù)接地線。
5 各種號(hào)線的防雷保護(hù)
根據(jù)各通站實(shí)際情況，采用加裝浪涌保護(hù)，光電隔離等措施，對(duì)進(jìn)出通機(jī)房及通設(shè)備與其它設(shè)備接口的所有號(hào)線進(jìn)行保護(hù)。以防止雷擊感應(yīng)電壓或過(guò)電壓侵入損壞通設(shè)備。
（1）對(duì)個(gè)別通站通電纜線路直接架空進(jìn)入機(jī)房的進(jìn)行改造，在線路終端桿將鋼線接地，將通電纜水平直埋l0m以上，進(jìn)入機(jī)房。進(jìn)入機(jī)房的通電纜金屬外皮均良好接地。
（2）普通架空光纜、管道光纜、自承式光纜，均采用非金屬光纜。對(duì)于有金屬加強(qiáng)芯或金屬護(hù)套的光纜，進(jìn)入機(jī)房前，在終端桿或終端電纜井改成非金屬光纜過(guò)渡進(jìn)入機(jī)房。
（3）所有音頻電纜、線、號(hào)線進(jìn)入機(jī)房要首先接入音頻保安器，來(lái)抑制電纜線對(duì)橫向、縱向過(guò)電壓。各配線架保安單元接地端均要良好接地，確保保安器發(fā)揮正常作用。
（4）認(rèn)真落實(shí)進(jìn)入機(jī)房電纜外皮及空線對(duì)接地保護(hù)措施。應(yīng)及時(shí)做好電纜空線對(duì)在配線架上接地工作，以防止引入雷電感應(yīng)電壓在開(kāi)路導(dǎo)線末端產(chǎn)生反擊，損壞設(shè)備。有條件的配線架可采用短路接地塞，直接插在配線架空線對(duì)上，方便、靈活。平時(shí)檢修線對(duì)變更后，應(yīng)及時(shí)檢查空對(duì)接地情況。
（5）對(duì)于遠(yuǎn)動(dòng)等其它專業(yè)的號(hào)進(jìn)入通設(shè)備前應(yīng)采取隔離措施：經(jīng)調(diào)制解調(diào)器輸出的音頻模擬號(hào)，采用音頻變壓器進(jìn)行電氣隔離；用RS232接口的數(shù)據(jù)號(hào)，采用光電隔離器進(jìn)行隔離，地電位差可能通過(guò)該接口中的共用接地線串入，造成反擊損壞接口電路現(xiàn)象。
另外，從朝陽(yáng)通設(shè)備接口損壞情況看，RS232接口損壞情況比較多，RS422接口從未損壞過(guò)。可見(jiàn)，RS232接口芯片抗干擾能力不如RS422接口芯片。因此，我們將具備條件地方，均已改為RS422通道傳，而不用RS232接口。建議以后新上設(shè)備也盡量不用RS232而改為64K、RS422、或2M接口。
（6）采用RJ45接口的網(wǎng)絡(luò)號(hào)，先經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)浪涌保護(hù)器后再接入通設(shè)備接口。對(duì)于電量采集、繼電保護(hù)、綜合自動(dòng)化、MIS及負(fù)荷控制等專業(yè)采用2Mbit/s接口的號(hào)，必須先經(jīng)過(guò)2Mbit/s同軸號(hào)浪涌保護(hù)器，再接入通傳輸設(shè)備，以防浪涌電壓侵入。有的地方MIS、負(fù)控等機(jī)房與通機(jī)房不在一起，距離較遠(yuǎn)，可采用光纖收發(fā)器進(jìn)行光電隔離，一來(lái)傳輸距離遠(yuǎn)，二來(lái)進(jìn)行號(hào)隔離，三是光纖傳輸抗干擾、防雷電效果更好。
（7）對(duì)于“一點(diǎn)多址”波饋線進(jìn)入機(jī)房后，在饋線入端加裝同軸高頻號(hào)避雷保護(hù)器，保護(hù)器外殼要良好接地。保護(hù)器選用要考慮合適的帶寬。
聊城臨清溫州盾開(kāi)電氣有限公司視客戶為長(zhǎng)期伙伴,共同發(fā)展,只重信譽(yù),不挑客戶,當(dāng)客戶有需要時(shí),為客戶提供個(gè)性化定制 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器、顧問(wèn)式服務(wù):售前支持、售中和售后為客戶降低成本、節(jié)省時(shí)間和優(yōu)化 電涌保護(hù)器,信號(hào)隔離器產(chǎn)品。
注意事項(xiàng)
· 當(dāng)雙路電源防雷箱安裝于終系統(tǒng)時(shí)，必須執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) GB4943（EN60950，IEC60950）的所有要求。· 設(shè)備應(yīng)當(dāng)由被授權(quán)的專業(yè)人員安裝。安裝時(shí)必須斷開(kāi)電源，嚴(yán)禁帶電操作，以防發(fā)生意外。適用范圍
· 雙路電源防雷箱適用于雙路供電系統(tǒng)的電力設(shè)備防雷保護(hù)， 能為有效記錄雷擊和浪涌次數(shù)提供依據(jù)；
· 廣泛應(yīng)用于通訊類機(jī)房、計(jì)算機(jī)機(jī)房、通、電力、廠礦、金融、民航、鐵路等系統(tǒng)的主電源防雷擊及過(guò)電壓保護(hù)；
· 建筑物總配電屏、室外配電柜、配電箱；
· 無(wú)人執(zhí)守但須安裝級(jí)帶遙指示的防雷設(shè)備的環(huán)境；
· 需要有級(jí)防雷失效指示、報(bào)警指示及雷電泄放記錄的環(huán)境；
· 根據(jù)安裝位置不同， 可選通用掛墻式或平放式兩種。
性能特點(diǎn)
· 采用新熱脫離技術(shù)，徹底避免火災(zāi)
· 通流容量大，殘壓低， 響應(yīng)時(shí)間快
· 采用特殊沖擊熔片，具有高可靠性
· 自帶遠(yuǎn)程告警干接點(diǎn)，便于遠(yuǎn)程監(jiān)控
· 配備雷電計(jì)數(shù)器，準(zhǔn)確記錄雷擊次數(shù)
· 帶有電源狀態(tài)指示燈，指示防雷器工作狀態(tài)
· 采用溫控保護(hù)電路，內(nèi)置熱保護(hù)，工作穩(wěn)定可靠
· 核心元件采用國(guó)際知名品牌，性能優(yōu)異
· 可以實(shí)現(xiàn)凱文接線；結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單
· 工藝考究，能在酸、堿、塵、鹽霧及潮濕等惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期工作
雷云對(duì)大地的電壓低則幾百萬(wàn)伏，高則數(shù)千萬(wàn)伏，甚至更高，雷云對(duì)大地一次閃擊放電的峰值電流平均為30多千安，它的瞬時(shí)功率很高，由于瞬時(shí)功率很大，所以它的破壞力是相當(dāng)大的。
到現(xiàn)在為止.直擊雷的防護(hù)都是采用避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)作為接閃器，把雷電流引下來(lái)，然后通過(guò)良好的接地裝置迅速而地引入大地。
常用的接閃裝置，如避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)等，它們都是用金屬做成，安裝在建筑物的高點(diǎn)，如屋脊或尾角等易受雷擊的地方。避雷網(wǎng)是用金屬線、帶做成的網(wǎng)格，架在建筑物頂部空間或者利用建筑物屋面板筋連接成網(wǎng)格狀，然后與大地可靠地連接。
當(dāng)高空出現(xiàn)雷云的時(shí)候，大地上由于靜電感應(yīng)作用，必然帶上與雷云相反的電荷，然而接閃設(shè)備(避雷針、避雷帶、避雷線、避雷網(wǎng)等)都處于地面上建筑物的高處.與雷云的距離近，而且與大地有良好的電氣連接，所以它與大地有相同的電位、以致接閃設(shè)備附近空間電場(chǎng)強(qiáng)度相對(duì)比較大.比較容易吸引需電先導(dǎo)，使主放電集中到地面，因而在它附近尤其是比它低的物體受雷擊的幾率就大大減少。而接閃器被雷擊的幾率卻大大提高，所以就接閃器本身而言.它不但不能避免雷擊.相反是招來(lái)更多的雷擊，它以自身多受雷擊而使周圍免受雷擊.
由于接閃器都與大地有良好的電氣連接，使大地積存的電荷能量迅速與雷云的電荷中和。這樣由雷擊而造成的過(guò)電壓的時(shí)間大大地縮短.雷擊危害性就
大大減少。
雷擊的時(shí)候，雷云通過(guò)接閃器向大地放電的過(guò)程，可以近似用RC放電過(guò)程來(lái)模擬。因?yàn)榇蟮睾屠自浦g相當(dāng)于一個(gè)充了電的電容器，如圖1.5所示。圖中雷云與大地之間的電容用電容器C表示.雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻用R1表示，接閃器和它與大地之間連接的電阻(包括連接線的電阻和接地體的散流電
阻)用R2來(lái)表示。
由等效電路圖可知，雷擊時(shí)電流i與R及接閃器上的高電壓相互關(guān)系適合
RC放電方程:
iR-Uc=0
R=R1+R2
式中:R1-雷云內(nèi)部和雷電流通道的電阻;
R2-接閃器和它與大地之間的連接電阻。
雷電流源的電阻包括主放電通道的電阻，大約幾千歐，如果把帶電的雷云當(dāng)作電源，接閃器到大地看作是負(fù)載。那么，放電的時(shí)候就相當(dāng)于一個(gè)有幾千歐內(nèi)阻的電源，與一個(gè)僅有幾歐接地電阻和少許引線的阻抗的負(fù)載連接(如圖1.5所示)，這電源一般為幾百萬(wàn)伏和幾千萬(wàn)伏，甚至更高。雷擊時(shí)接閃器對(duì)大地的電壓就是雷云的電壓，在雷云內(nèi)阻(包括通道電阻)與接地電阻(包括引線電阻)的分壓，接地電阻越小.其分壓值越小，相對(duì)來(lái)講就越。所以，理論上要求避雷裝置接地電阻越小越好，但是如果要求做到接地電阻很小，勢(shì)必造價(jià)很高。工程上往往只要求做到足夠的范圍即可。以上說(shuō)明避雷裝置必須有足夠可靠和足夠小接地電阻的接地裝置，否則它不但起不到避雷的作用，反而增加雷擊的危險(xiǎn)。
需要指出的是,大氣變化是大規(guī)模的，雷云的發(fā)生也是大規(guī)模的，而且雷云的移動(dòng)受很多可變因素支配.很多條件是隨機(jī)的，因此，認(rèn)為有了避雷裝置就萬(wàn)無(wú)一失的想法是錯(cuò)誤的。避雷裝置只能大大地減少被雷擊的可能性。
（a）雷擊時(shí)雷云與大地的示意圖
（b）雷擊時(shí)的等效電路圖
圖1.5 雷擊時(shí)的電氣原理圖
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