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电力通信自动化系统防雷措施与接地保护探析 　　摘 要：随着我国电力建设的不断发展，对通信自动化的安全要求也不断提高。由于气候原因，我国大部分地区都存在雷雨季节，雷电对电力通信造成了极大的危害。本文从雷电的主要种类着手，分析了其对通信自动化系统的危害，并提出了在建设和维护通信自动化系统过程中的防雷方法。 　　关键词：雷电；通信自动化；防雷措施；接地保护 　　1 雷电对通信自动化系统的危害 　　雷电具有雷电流幅值大(可达数十千安至数百千安)、雷电流陡度大(可达50 kA／μs)、冲击性强、冲击过电压高(可达数百千安至数千千安)的特点。其特点与其破坏性有紧密的关系。雷电有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏作用，均可能带来火灾和爆炸、触电、毁坏设备和设施、大规模停电等极为严重的后果。雷电分为直击雷、感应雷和球形雷 3 类。雷电对通信自动化系统的危害如下: 　　1.1 直击雷的危害。直击雷是带电积云接近地面至一定程度时，与地面目标之间的强烈放电。直击雷的每次放电含有先导放电、主放电、余光三个阶段。大约50％的直击雷有重复放电特征。每次雷击有三、四个冲击至数十个冲击。直击雷击中建筑、通信自动化设备、通信光（电）缆、信号线和操作人员,可能会造成建筑损毁、设备损坏、人员伤亡和电气短路引起火灾等严重后果。 　　1.2 感应雷的危害。感应雷是由直击雷引起的,感应雷也称作雷电感应，分为静电感应雷和电磁感应雷。感应雷产生于导体中并沿导体传播,与导体相连的设备或设备中的某些器件都会遭遇损坏（这些设备或器件的耐冲击水平较低）。通信自动化设备中有大量的集成电路通过金属导线相连,并且通信自动化机房也通过电力电缆和各种通信传输电缆以及信号线与外界相连, 这就为感应雷的侵入提供了良好的条件；加上设备中采用了大量高集成度的微电子电路,其耐冲击水平较低,容易被感应雷损坏,产生各种各样的设备故障,如接口板损坏、内部通信口的损坏、整流模块的损坏等；有时感应雷引起故障甚至让我们很难与雷电联系在一起,但却是由雷电引起的。感应雷形成的破坏虽然不及直击雷大,但其损害的往往是通信自动化设备的核心器件,给设备正常运行带来障碍。 　　1.3球雷的危害。球雷是雷电放电时形成的发红光，橙光、白光或其他颜色光的火球。从电学角度考虑，球雷应当是一团处在特殊状态下的带电气体。它只要遇到物体就会爆炸，同样通信自动化设备是要粘上球星雷，必定遭到严重的损坏。 　　 　　2 通信自动化设施的防雷 　　2.1 电源系统 　　通信自动化电源系统一般包括一下几个单元：交流配电、直流配电、整流模块、监控模块等。雷击设备的主要途径如图 1 所示。雷电主要入侵途径包括:变压器高压侧输电线路遭直击雷,雷电流经“变压器-380V 供电线”,最后窜入计算机、电能表以及综合自动化设备;220/380 V 供电线路遭直击雷或感应雷,雷电流窜入计算机、电能表以及综合自动化设备;雷电流通过其它交、直流负载或线路窜入计算机、电能表以及综合自动化设备。 　　图 1 雷击设备的主要途径 　　 　　根据 IEC 提出的 DBSG 技术和雷电防护区域的划分以及当地的雷暴日和雷暴强度来看,通信自动化电源系统感应雷电过电压的防护可以按四级进行分流保护。一、二级防雷器一般采用具有较大通流量的防雷器,可以将较大的雷电流泄放入地,达到限流目的,同时将过电压减小到一定程度;三、四级防雷器采用具有较低残压的防雷器,可以将线路中剩余的雷电量泄放入地,达到限压效果,使过压减小到设备能承受的水平。 　　根据通信局站的环境和运行特点,防雷器应选用限压型或组合型防雷器；开关型防雷器由于残压高、相应时间慢等缺点不适合于变电站内部调度通信系统防护。两级防雷器的安装位置分别在通信机房总配电屏和 UPS、直流开关电源配电屏的位置上。通流容量选择根据国家标准GB5034322004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》进行确定,同时也可以根据当地雷暴强度和发生损坏历史,适当提高防雷器的通流容量。 　　2.2 通信自动化机房建筑物防雷接地与接地网 　　2.2.1 接地网与接地电阻 　　1）通信自动化系统地网的接地电阻值应达到规程要求,否则应扩大地网面积。 　　2）在同一站内地网（包括铁塔,建筑物等）必须改造成联合接地网,站内其它金属设施均应与地网就近连通,达到均压等电位的目的,即工作地线、保护地线、防雷地线应按均压等电位的原理共用一个地网。 　　2.2.2 建筑物楼顶与雷电流引下线的要求 　　1）建筑物楼顶上的标志灯、节日彩灯、空调附属设备等设施,其金属框架、电源线的金属护层上、下端均应与顶女儿墙上的避雷带连接焊牢,且焊点做防腐处理。大楼的避雷带设于女儿墙上,每隔 5～10m 与暗装避雷网连接一次并焊牢,暴露在空气中的焊点一律做