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[摘 要]本文分析了通信设施雷电过电压的形成类型，并且谈了谈通信设施雷电过电压防护措施。
[关键词]通信设施；雷电过电压；防护
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0152-02
1.引言
随着科技的发展，大规模集成电路和智能化在通信设备中的得以广泛应用。由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生，大规模设备在过电压情况下是非常的脆弱易损，常常造成重大的经济和人员损失。人们对信息技术系统的过电压防护性能要求越来越高.因此必须采取合理高效经济的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。
2.通信设施雷电过电压的形成类型
雷电过电压，是由于电力系统的设备或建（构）筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的、过电压，因其能量来自系统外部，故又称为外部过电压。
2.1 直击雷过电压
直击雷（Direct lightning）过电压是指雷云直接对电气设备或建筑物放电而引起的过电压。强大的雷电流通过这些物体导入大地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应，造成设备损坏，建筑物破坏。
2.2 感应雷过电压
所谓感应雷过电压，是指当架空线附近出现对地雷击时，在输电线路上感应的雷电过电压。感应过电压可以分为回路感应过电压、线路感应过电压。
2.2.1 回路感应过电压
由于通信系统在建筑物内大量不设各种导体线路（如电源线、数据通信线、天馈线），这些线路网络结构布局错综复杂，在建筑物内的不同空间位置上构成许多回路，当建筑物遭雷击或邻近地区雷电放电时，将在建筑物内部空间产生脉冲暂态磁场，这种快速变化的磁场交链这些回路后，将在回路中感应出暂态过电压，危及与这回路相接的通信设备。
2.2.2 线路感应过电压
网络通信线路上的感应过电压分为静电感应与电磁感应。（1）静电感应主要是指架空线路设于雷击点附近，由雷云团先导通道中充满电荷，对架空线产生静电感应作用累积大量相反电荷，当雷云主放电开始，雷云中点歌迅速中和，从而使架空线上原先被束缚的电荷被速释放，形成暂态过电压波。这种波以接近光速向架空线两侧传播，侵入导线路端接的网络设备将其损坏。（2）当雷电直接击在避雷针、避雷带上时，由于雷电流幅值大，波头陡度高，在雷电流的通道附近形成一个很强的感应电磁场。这强大的感应电磁场将直接感应在电源线或网络通信设备上，形成感应过电压侵入到网络系统中，损坏网络设备。
3.通信设施雷电过电压防护措施
3.1 合理选用电源用SPD
电源用SPD的作用是进行电源的雷电过电压保护，所以雷电流水平是选用电源SPD的最为重要的依据，它决定了SPD需要耐受的雷电能量水平。雷电流水平包括雷电流的波形与幅值。通过低压供电线路引入机房电源口的线路来波，由于低压供电线路绝缘水平较低，其绝缘子的干闪络电压一般低于20KV，绝缘子铁脚接地，接地电阻一般为30Ω。当线路上不管是直接雷击还是感应原因具有超过绝缘子的干闪络电压时，低压供电线路中的绝缘子就会对地闪络放电，将雷电对大地泄放，从而降低了系统的雷电过电压水平。直击雷不可能通过低压供电线路引入，对于内部雷电防护的电源用SPD应采用感应雷电流波形。由于低压供电线路上的感应雷电流幅值与着雷点雷电流幅值、离着雷点的距离、屏蔽程度等因素有关，而我国幅员辽阔，各地气候、地理差异很大，所以不同情况的通信基站电源口可能的雷电流幅值相差甚远，为了降低防护成本并便于操作，要进行分类探讨。
3.2 防雷接地
防雷接地是对设备保护的一个措施。对于防雷接地，一般对接地电阻的要求不高，一般认为不大于30Ω就可，但要特别考虑有分布电感引起的地电位抬高问题。而对于基本绝缘类设备，由于安全规定要求必须接地，所以不但要解决差模（线间）感应雷过电压的防护问题，而且还要解决共模（线地间）感应雷过电压的防护问题，并且一般而言差模感应雷过电压的幅值远小于共模感应雷过电压的幅值。另外通信系统是一个复杂的系统，雷电过电压引起的地电位抬高，高电位反击常常是造成设备损坏的主要原因。通常接地电阻越小，防雷问题就越容易解决，但防雷效果和机电电阻并无直接关系，因为接地电阻上的电压降对整个机房设备都是等电位的，而不会在设备间形成大的电位差，但引线电感上的电位差却是直接加在设备间的。对必须接地的设备，从防雷角度讲，必须进行可靠接地，但接地电阻的大小是安全规定的要求，对防雷效果并无直接影响。对防雷效果影响最大的是基站内系统间的等电位连接，因此为了保证基站内的设备安全，设备间必须进行合理有效的等电位连接。
3.3 避雷器
原始防雷技术的保护间隙和管型避雷器都是靠间隙击穿接地放电降压起到保护作用，这种作用同时会造成接地故障或相间短路故障，保护作用不完善是显见的，在现行防雷保护中仅将它们限用于线路防雷，并尽量与自动重合闸装置配合，以减少线路停电事故。而对于电气设备防雷多采用阀型避雷器，它像似带有自动闸阀器具，在过电压下自动开闸泄流降压，恢复运行电压时闭闸断流，这种保护作用是靠避雷器内电阻元件的限流限压作用实现的，过电压下电阻元件可将雷电流限制在5kA内，电压（即残压）限制在设备的雷电冲击绝缘水平以下；有些电阻元件在运行电压下仍有电流（即续流）通过，长时续流会使其损坏，故一般需加串联间隙隔离运行电压，并靠间隙灭弧和切断续流。避雷器的电阻元件可避免电力系统直接接地或相间短路故障，其保护作用不会影响电力系统的正常安全运行，是阀型避雷器突出优点。
氧化锌避雷器，是世界公认的当代最先进防雷电器。ZnO阀片具有非常优异的非线性特性，在较高电压下电阻很小很小，可以泄放大量雷电流残压很低，在电网运行电压下电阻很大很大，泄漏电流只有50～150μA，电流忒小可视为无工频续流，这就是可以作成无间隙氧化锌避雷器的原因，它对雷电陡波和雷电幅值同样有限压作用，防雷保护功能完全是其突出优点。在我国先生产使用的正是无间隙氧化锌避雷器，运行实践表明，它有损坏爆炸率高，使用寿命短等缺点，究其原因，暂态过电压承受能力差是其致命弱点。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点，同时有暂态过电压承受能力强的特点，是一种理想地扬长避短产品，结合国情在3～35kV系统串联间隙氧化锌避雷器才是当代最先进防雷电器。
4.结束语
隨着通信装置的多样化，高度信息化，更加敏感的反应在雷电涌等过电压方面，就有更高的防雷技术要求。通信装置的故障情况逐渐也在变化，仔细把握它的故障形态，要从定量方面明确雷害发生的机理以及雷害对通信装置的危害影响，实行有效的防雷措施是更重要的。
参考文献
[1] 黎珊，吴运东.通信线路的雷电过电压及抑制措施[J].中国新通信.2013（05）.
[2] 李红涛.通信电源设备的防雷保护及措施探讨[J].现代商贸工业.2011（22）.
[关键词]通信设施；雷电过电压；防护
中图分类号：TF821 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0152-02
1.引言
随着科技的发展，大规模集成电路和智能化在通信设备中的得以广泛应用。由于雷电在电源线、信号线、天馈线等上感应的瞬间过电压造成的危害时常发生，大规模设备在过电压情况下是非常的脆弱易损，常常造成重大的经济和人员损失。人们对信息技术系统的过电压防护性能要求越来越高.因此必须采取合理高效经济的保护措施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。
2.通信设施雷电过电压的形成类型
雷电过电压，是由于电力系统的设备或建（构）筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的、过电压，因其能量来自系统外部，故又称为外部过电压。
2.1 直击雷过电压
直击雷（Direct lightning）过电压是指雷云直接对电气设备或建筑物放电而引起的过电压。强大的雷电流通过这些物体导入大地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效应，造成设备损坏，建筑物破坏。
2.2 感应雷过电压
所谓感应雷过电压，是指当架空线附近出现对地雷击时，在输电线路上感应的雷电过电压。感应过电压可以分为回路感应过电压、线路感应过电压。
2.2.1 回路感应过电压
由于通信系统在建筑物内大量不设各种导体线路（如电源线、数据通信线、天馈线），这些线路网络结构布局错综复杂，在建筑物内的不同空间位置上构成许多回路，当建筑物遭雷击或邻近地区雷电放电时，将在建筑物内部空间产生脉冲暂态磁场，这种快速变化的磁场交链这些回路后，将在回路中感应出暂态过电压，危及与这回路相接的通信设备。
2.2.2 线路感应过电压
网络通信线路上的感应过电压分为静电感应与电磁感应。（1）静电感应主要是指架空线路设于雷击点附近，由雷云团先导通道中充满电荷，对架空线产生静电感应作用累积大量相反电荷，当雷云主放电开始，雷云中点歌迅速中和，从而使架空线上原先被束缚的电荷被速释放，形成暂态过电压波。这种波以接近光速向架空线两侧传播，侵入导线路端接的网络设备将其损坏。（2）当雷电直接击在避雷针、避雷带上时，由于雷电流幅值大，波头陡度高，在雷电流的通道附近形成一个很强的感应电磁场。这强大的感应电磁场将直接感应在电源线或网络通信设备上，形成感应过电压侵入到网络系统中，损坏网络设备。
3.通信设施雷电过电压防护措施
3.1 合理选用电源用SPD
电源用SPD的作用是进行电源的雷电过电压保护，所以雷电流水平是选用电源SPD的最为重要的依据，它决定了SPD需要耐受的雷电能量水平。雷电流水平包括雷电流的波形与幅值。通过低压供电线路引入机房电源口的线路来波，由于低压供电线路绝缘水平较低，其绝缘子的干闪络电压一般低于20KV，绝缘子铁脚接地，接地电阻一般为30Ω。当线路上不管是直接雷击还是感应原因具有超过绝缘子的干闪络电压时，低压供电线路中的绝缘子就会对地闪络放电，将雷电对大地泄放，从而降低了系统的雷电过电压水平。直击雷不可能通过低压供电线路引入，对于内部雷电防护的电源用SPD应采用感应雷电流波形。由于低压供电线路上的感应雷电流幅值与着雷点雷电流幅值、离着雷点的距离、屏蔽程度等因素有关，而我国幅员辽阔，各地气候、地理差异很大，所以不同情况的通信基站电源口可能的雷电流幅值相差甚远，为了降低防护成本并便于操作，要进行分类探讨。
3.2 防雷接地
防雷接地是对设备保护的一个措施。对于防雷接地，一般对接地电阻的要求不高，一般认为不大于30Ω就可，但要特别考虑有分布电感引起的地电位抬高问题。而对于基本绝缘类设备，由于安全规定要求必须接地，所以不但要解决差模（线间）感应雷过电压的防护问题，而且还要解决共模（线地间）感应雷过电压的防护问题，并且一般而言差模感应雷过电压的幅值远小于共模感应雷过电压的幅值。另外通信系统是一个复杂的系统，雷电过电压引起的地电位抬高，高电位反击常常是造成设备损坏的主要原因。通常接地电阻越小，防雷问题就越容易解决，但防雷效果和机电电阻并无直接关系，因为接地电阻上的电压降对整个机房设备都是等电位的，而不会在设备间形成大的电位差，但引线电感上的电位差却是直接加在设备间的。对必须接地的设备，从防雷角度讲，必须进行可靠接地，但接地电阻的大小是安全规定的要求，对防雷效果并无直接影响。对防雷效果影响最大的是基站内系统间的等电位连接，因此为了保证基站内的设备安全，设备间必须进行合理有效的等电位连接。
3.3 避雷器
原始防雷技术的保护间隙和管型避雷器都是靠间隙击穿接地放电降压起到保护作用，这种作用同时会造成接地故障或相间短路故障，保护作用不完善是显见的，在现行防雷保护中仅将它们限用于线路防雷，并尽量与自动重合闸装置配合，以减少线路停电事故。而对于电气设备防雷多采用阀型避雷器，它像似带有自动闸阀器具，在过电压下自动开闸泄流降压，恢复运行电压时闭闸断流，这种保护作用是靠避雷器内电阻元件的限流限压作用实现的，过电压下电阻元件可将雷电流限制在5kA内，电压（即残压）限制在设备的雷电冲击绝缘水平以下；有些电阻元件在运行电压下仍有电流（即续流）通过，长时续流会使其损坏，故一般需加串联间隙隔离运行电压，并靠间隙灭弧和切断续流。避雷器的电阻元件可避免电力系统直接接地或相间短路故障，其保护作用不会影响电力系统的正常安全运行，是阀型避雷器突出优点。
氧化锌避雷器，是世界公认的当代最先进防雷电器。ZnO阀片具有非常优异的非线性特性，在较高电压下电阻很小很小，可以泄放大量雷电流残压很低，在电网运行电压下电阻很大很大，泄漏电流只有50～150μA，电流忒小可视为无工频续流，这就是可以作成无间隙氧化锌避雷器的原因，它对雷电陡波和雷电幅值同样有限压作用，防雷保护功能完全是其突出优点。在我国先生产使用的正是无间隙氧化锌避雷器，运行实践表明，它有损坏爆炸率高，使用寿命短等缺点，究其原因，暂态过电压承受能力差是其致命弱点。而串联间隙氧化锌避雷器仍有无间隙氧化锌避雷器的保护性能优点，同时有暂态过电压承受能力强的特点，是一种理想地扬长避短产品，结合国情在3～35kV系统串联间隙氧化锌避雷器才是当代最先进防雷电器。
4.结束语
隨着通信装置的多样化，高度信息化，更加敏感的反应在雷电涌等过电压方面，就有更高的防雷技术要求。通信装置的故障情况逐渐也在变化，仔细把握它的故障形态，要从定量方面明确雷害发生的机理以及雷害对通信装置的危害影响，实行有效的防雷措施是更重要的。
参考文献
[1] 黎珊，吴运东.通信线路的雷电过电压及抑制措施[J].中国新通信.2013（05）.
[2] 李红涛.通信电源设备的防雷保护及措施探讨[J].现代商贸工业.2011（22）.