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时间:2019-01-09
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1、“瞬态等电位”在基站变压器防雷中的应用 为了解决基站专用变压器损坏的问题,运用“瞬态等电位”防雷理念,研究探讨了雷电对基站专用变压器的损害机理,在对高压线、低压线、地电位反击和直击雷这四个雷害主要引入渠道进行分析的基础上,采用了合理配置避雷器、正确选取零参考点、有效连接各部分设备等关键技术,解决了雷击损坏变压器的难题。实践结果证明,“瞬态等电位”技术可以有效地保护变压器,按照标准改造的变压器未再出现损坏。 移动通信基站变压器瞬态等电位防雷技术 Tosolvethebasestationspecializedtransformerdamageproblem,usin
2、g"transientequalpotential"lightningprotectiontheory,themechanismoflightningdamageonthebasestation'sspecialtransformerwasdiscussed,basedontheanalysisoffourmainlightningintroducingchannel,includinghigh-voltageline,low-voltageline,groundpotentialcounterattack,anddirectlightningattack,keytec
3、hnologieswereemployedtosolvetheproblemoflightningdamageoftransformer,suchasrationalconfigurationoflightningarrester,correctselectionofzeroreferencepoint,andeffectiveconnectivityofeachpartofthetransformer.Itwasprovedbyactualresultsthat"transientequalpotential"lightningprotectivetechnology
4、caneffectivelyprotect10thetransformer,withnodamagedrecordinthealteredtransformers. mobilecommunicationbasestationtransformertransientequalpotentiallightningprotectiontechnology 1背景 1.1基站专用变压器概况 通常,建设在野外的通信基站由于难以直接得到低压电,因此要将高压电引到基站附近后再通过专用变压器转换为低压电。由于供电线路较长、位置较高、环境较暴露及存在铁塔等因素,使得基站专用变压
5、器的损坏情况较普通民用变压器严重[1]。 2006~2008年,江门移动418个基站专用变压器共发生85台次雷击损坏,损坏率为20.33%,另有163站次损坏高低压避雷器;同期同一地区23096台民用变压器损坏173台,损坏率为0.75%。基站变压器损坏率是民用变压器的27倍(注:江门移动从2008年开始小批量试点整改,之后每年根据投资及与各县供电局沟通的进程分批开展,因此,与民用变压器的对比采用整改前的数据)。 1.2基站专用变压器损坏的影响 一旦变压器损坏,就意味着基站的电力供应中断,仅能靠基站的后备电源(电池)进行有限度(通常为小时级)的供电。之后,基站将退
6、服,该基站覆盖区域内的移动通信将中断,除给运营商带来巨大的损失外,还有可能会引起附近居民的投诉。10 通常,变压器的维修或更换工作由供电部门负责,而供电部门一般是根据供电线路的停电检修计划来进行的,并不会因为某台变压器损坏而中断整条线路的供电来维修。因此,维修更换的周期可能会长达几个月。在这段时间内,运营商只能通过小型油机人工现场发电的方式维持有限的供电,出于安全的考虑,晚上就要停止发电,基站再次退服。这样反复断电,就会增加整流器、电池及主设备的损坏风险。 2基站专用变压器损坏的原因分析 2.1基站专用变压器损坏概率高 除与普通民用变压器相同的雷害因素外,基站专
7、用变压器还要面临铁塔接闪后引起的“地电位升的二次效应”带来的影响:直击雷打在避雷针上,高达几十、上百kA的雷电流通过引下线入地,在地网上产生几万伏甚至几十万伏的瞬间地电位升,影响到所有与地网连接的设备,在设备端口产生浪涌电压而造成设备损坏,这就是“地电位反击二次效应”[2]。“地电位反击二次效应”对变压器损坏的潜在来源有两种:共地网致变压器地电位升高;基站地电位升高致雷电流通过电力线传输到变压器。 此外,如果变压器临近铁塔,感应雷电流的概率也会增高,高低压避雷器受冲击次数增多,损坏概率也会高些。 2.2基站专用变压器损坏的原因 从图
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