通信局站电源防雷设计与避雷器应用的一些误区的探讨.doc

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1、h】~30m—严5m~30m20;n~60m20m〜60m通信局站电源防雷设计与避雷器应用的一些误区的探讨关强华赖世能（广东省电信有限公司科学技术研究院）扌商要大最通信局站电源系统都安装了多级电源避宙器，但却还是有众多通信电源设备或用电设备遭雷击损坏。木文首先对通信局站系统及冃前的电源防雷措施做介绍,然后根据实验测试及产品开发使用实例，指出冃前通信局站电源防宙设计与避宙器应用的一些谋区并提出解决方法，以供从事通信防宙的专家、技术人员探讨。关键词电源防雷避雷器地线通流容量1RiJS通信局站低压配电系统用电源避雷器（也称SPD）是保护通信电源设备及其他通信设备的重要防雷设备，在各种通信局站的多种

2、电源设备内得到了广泛使用，对保障通信设备及网络不受雷击而影响正常工作运行起到了非常重要的作用；但是在安装了这么多电源避雷器厉还是有电源设备或用电设备遭雷击损坏，使人们困惑不已。2通信局站设备布局-般通信局站都包含交换、传输、数据、移动等设备，这些设备能正常运行的一个很重要的基础就是通信电源设备能正常供电，而这些通信电源设备乂包括交流设备和直流设备。图一、图二、图三分别是我国大、中、小通信（固网）局站内设备布局的一•般模式。ft—移动天掘丐雷电流引喝鉞雷电流引总I）DH—一1汕$——•51油机g疋~220/380v（埋地）工⑴理•地用户电缆地厂地血1OKV埋地交流i焊接点-焊接立柱一立柱图二中

3、盘通信局站设备布置示意图图三小型通信局站设备布置示意图1通信电源多级防雷保护的基本模式电源避雷器作为保护通信电源和用电设备不被雷击损坏的重要设备，合理确定被保护设备和规划电源避雷器安装位直是非常重要的，图四、图五、图六为D前为人家所公认的一些比较合理的通信电源多级防雷保护模式。图五屮型通信局站电源多级防雷保护模式示意图图六小城通信局站电源多级防宙保护模式示意图当然，通信局站电源系统的多级防宙保护模式的正确与否是非常重要的，同样的，单个避雷器性能指标的选择也是非常重要,包括最人持续运行电压、通流容量等等，本文屮不一—复述。1具体问题的探讨4.1肓目加大避雷器通流容量许多通信局站在电源避宙器应用

4、时受一些舆论的诱导，安装了许多耐流能力非常人的避雷器，有的最人通流容量其至有200-400KA（8/20us）o盲目以为耐流能力人，保护效果会更好，其实从人量实际经验看，现在极少有避宙器白己承受不了宙电冲击的失败案例，更多的是雷击时避雷器没任何损坏，而后面的设备却损坏了。而且，由于避雷器使用防宙器件器件（MOV）制造工艺的原因，极少有单个器件的通流容量做到200KA的，因此，绝人多数超人通流容最电源避雷器都是通过并联很多MOV來实现的，器件性能的一致性也很难得到保证。所以，保护效果是从科学的防雷设计屮来的，而不是通过单单加人避雷器耐流能力可以得到的。4.2避雷器实际保护效果与实验室测试结果严

5、重偏离由于在实验室屮避雷器残压都是在比较理想的状况（地线非常短）下测得的，忽略了实际应用屮雷电流在电源引线和地线上产生的压降，而事实上这部分压降在雷电冲击电流比较人的时候都是比较高的，其至远远高于避雷器模块本身的残压。而且很多时候由于管理流程和实际操作的原因，避宙器的电源引线和地线不对能真正的象很多标准屮耍求的一样短，因为在实际走线时避雷器的电源引线和地线是不能随意飞线的，而必须通过走线架走线，这就导致了电源引线和地线不可能太短。而事实上当雷电流比较大的时候避雷器电源引线和地线上的残压已经成了避雷器系统残压的主要部分。表一为雷电冲击时导线上残压值。表一序号雷电流值(8/20us)6米长16m

6、m2地线上残爪6米长35mm2地线上残压2条6米长16mm，地线并联上的残压12.0KA0.7KV0.7KV0.56KV25.8KA2.24KV2.20KV1.71KV3&63.43KV3.45KV2.70KV412.0KA4.50KV4.54KV3.48KV现在在做防雷设计碰到地线很长的情况都要求加粗地线，忽略了电源引线，而且单单导线加粗10多平方亳米电感量减小的也非常有限，从表一屮也能看出，根本不能上解决地线残压过高的问题。现在也有许多电源厂家在生产通信电源时就把避雷器集成到设备里去了，这是一个比较好的解决方法，电源引线和地线都可以做到非常短，在碰到电源设备没有集成避雷器的时候也可以考虑

7、把避雷器安装到设备内部。其至从标准上要求提高通信电源设备的雷击抗力要求，做到有一•定的富余度。如果实在没有办法，也可以考虑并联两条地线，效果比加粗地线好的多。从上面测试数据可以看出，在实际通信局站,作为第一级电源避宙器需要承受的雷电流要远大于12KA,避雷器地线也可能不止6米长，那么从第一级避雷器向后面输出的雷电压可以髙达1万V。靠单纯压缩避雷器产殆的残压无济于事，只有采用分布式多级防雷设计。这也是通信局站里