“瞬态等电位”在基站变压器防雷中的应用

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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