（贵州电网有限责任公司电力调度控制中心 贵州贵阳 550001）
摘要：本文主要对电力通信设备防雷、接地进行论述，并从电力通信设备遭受雷击的途径进行分析，且根据笔者多年来的工作经验和相关知识提出了电力通信系统的一般防雷、接地保护的设计和优选建议，希望你给予相关专业读者借鉴。
关键词：电力设备；通信系统；防雷接地
引言
随着社会的发展，近年来贵州南方电网很多电网电力通信设备因为防雷设施失效或不完善而遭受雷击，给电网造成了很大的经济损失。因此，为减少电力通信设备遭受雷害的损失，确保电网及工作人员的安全，保障电网的安全可靠运行，笔者认为各级电力维护管理部门应强化安全意识，严格按照规定检查项目和检查周期进行维护，发现问题及时整改和完善接地、防雷设施，确保电网安全可靠运行。
1雷击通信系统的主要途径
在电气设备中，通信设备比一般的电气设备更易被雷击损坏。一般的电气设备都有一定耐雷击水平，如果电源进线的暂态过电压不超过6KＶ，这些设备都可以承受沿电源线进入的过电压而不致损坏；如果超过6KＶ，只需在电源进线上安装避雷器就可将过电压抑制在安全值内，从而保证设备的安全。而通信设备上述元件的耐压水平很低，电源线和信号线有的未设置必要的过压保护，其和与信号有联系的管道、结构件等如果布置不当，形成一个开口导电环，当远处落雷时，地面电磁场也可在环内感应过电压，环路包绕的面积越大，感应过电压也越高，击坏设备的危险就越大。
1.1雷电直击通信设备
一般的建筑物都有较完好的避雷系统，当发生雷击时，避雷系统可将雷电流引至自身，并通过地线泄放雷电流，从而保护避雷系统范围内的设备和物体（包括通信设备）。实际运行表明，在避雷系统保护范围内，被保护物体仍有遭雷击的可能，即雷电直击到物体上成为直击雷。这种情况将造成整个系统设备的大规模报废损坏。
1.2雷电冲击波通过户外线路侵入通信设备
由于闪电脉冲放电峰值大，电场强，电流随时间变化率大，且放电过程形成的频谱范围宽（约1Ｈｚ～100ＭＨｚ），对架空线、电缆、电线及一切金属导体都会感应强大的感应过电压和感应过电流。因此，一旦线路感应的雷击过电压、过电流被引入通信系统设备中，将产生严重的干扰甚至毁坏设备，造成通信系统中断。
1.3雷击大地或接地体，损害其对地绝缘
当雷电流经避雷系统流入大地或雷电直接击中大地时，由于避雷引入线本身的电感和电阻，特别是接地网电阻会引起地电位的突然上升，从而对设备产生反击。如果雷击电流过大，接地网电阻也会使雷击地电位抬升超过设备的绝缘水平造成设备绝缘损坏。
2电源设备防雷预防和保护措施
2.1室外引入线的避雷措施
室外引入线较易感应雷电压或雷电流，并沿线侵入室内设备，因此，应加大对室外设备引入线的日常检测，在所有的电线电缆入户处加装合适的避雷器，且可靠接地，使得沿导线传来的雷电引发的高压电脉冲在避雷器处分流入地，即在入室处分流雷电流。
2.2电源设备的保护措施
电力通信系统使用的通信电源的供电主要是由变电站、大楼的低压配电室引入，其电源高压端的防雷保护已由变电专业实施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，对于通信电源系统的日常监测与雷电防护工作，应采取以下的检测方案：
（1）应开展对通信电源的交流配电柜或整流电源柜的检测，要确保其交流入口安装具有相对地及中性线对地保护模式标称放电电流不小于10KＡ（8／20μｓ）的第三级交流电源SPD通信电源的直流配电柜安装具有负极对地保护模式标称放电电流不小于10KＡ（8／20μｓ）的直流电源SPDｂ．对于ＵＰＳ不间断电源设备的日常监测，应将电源系统检测与防护的重点放在对ＵＰＳ不间断电源的输入和输出端的保护上。即防雷保护设计采取第一级火花间隙放电保护，在ＵＰＳ电源输入端安装两级半导体过电压防雷保护，在三级雷击电流放电器间安装解耦器来协调各级间对雷电波或浪涌电压的有效吸收和释放。在三级防雷保护中，通过第一级粗保护、第二级中级保护与第三级细保护来实现对雷电流的吸收，通过地线设备将电流泄入大地。
2.3户外线路的避雷保护
对户外线路应进行日常监测，要检查线杆上是否装设有避雷线。如发现没有及时进行装设，以确保当雷击线杆时，保护电杆本身及其它杆上设备，避雷线一般采用直径为4ｍｍ镀锌钢线，利用拉线直接入地，其接地电阻一般小于10Ω。凡从户外引入通信设备的各种电缆应有金属外皮或穿入金属管道，金属外皮或金属管道外壁应与接地网可靠相连。
3电力设备防雷接地改进方式
在国际通行的建筑防雷设计规范中，通信机房一般被列为一类防雷设施，通常会在机房建筑设计时就加强对其防雷保护的设计。但是由于通信站房自然条件复杂，突然电阻率高，通常因机房位置较高容易遭受到雷电直击和绕击，因此，尽管已装设一定的防雷设施和防雷保护接地，但仍然要加大对通信基站的日常检测，以确保电力设备能够安全高效的运行。
3.1地电位反击的预防
雷电袭击建筑物避雷针、金属顶面、女儿墙的避雷带，由引下线将雷电流引入大地，由于大地电阻的存在，雷电电荷不能快速全部地与大地负电荷中和，必然引起局部地电位升高，这种反击电压少则数千伏，多则数万伏，能直接烧坏用电器的绝缘部分。另外一点值得非常注意的是：防雷的概念不仅仅是对雷电灾害的防护，还有由于大型设备起停、切投等引起的电网波动，而产生的浪涌过电压是目前电子系统最大的威胁，其危害远高于自然雷击。雷电过电压、浪涌过电压，均归于瞬态过电压（瞬态浪涌电流）的范畴之内。在通过具体分析了雷害入侵被保护系统的各种途径后，得出的结论是：防雷保护设计工作不是简单的避雷设施的安装和堆砌，而是一项要求高、难度大的系统工程，涉及多方面的因素。
3.2对机房设备接地的技术处理
就目前考察发现，大部分电力通信机房、变电站无均压接地，或采用站用高压地网做为机房的工作接地，这样共同使用会对变电站远动及控制设备造成隐患：
（1）高压地网的地电位的波动会对交、直流用电设备通信接口造成干扰；
（2）不能为通信及控制设备提供较洁净的信号工作地；
（3）采用共用接地系统的机房，有可能因避雷针、避雷带遭雷击使地电位上升，同时使与地网相连的工作地电位上升，并在其与信号传输线、电源线间出现瞬态过电压；
（4）不能形成雷电浪涌防护的共模保护，只能完成差模保护。因此，建议构建单独的“接零母排”和“ＰＥ汇流排”，将“避雷器接地”、“机柜外壳接地”、“电源Ｅ地”、“信号接地”连接到“ＰＥ汇流排”，将变电站零线连接到“接零母排”，在“接零母排”和“ＰＥ汇流排”之间安装“等电位隔离器、高压滤波电容、1ＭΩ防静电电阻”，在没有雷击发生时等电位隔离器为开路，ＰＥ地为悬浮接地，当雷击发生则等电位隔离器瞬间导通，使ＰＥ及防雷接地与站用地联通，雷击电流能迅速通过进行泄放。
3.3高山通信站房防雷设计
建筑在高山的通信站房，由于机房高而离云层较近，加上山区的自然条件复杂，土壤电阻率高，雷电活动频繁，更易被雷电直击和绕击，如高山常见的地滚雷。为防止机房被绕击应多采用避雷带保护单个建筑物的边缘及凸出部分，而尽量少用避雷针。同时通信机房房顶的四周应敷设均压带，形成闭合环形避雷带。
4.结束语
总之，电力通信系统的雷电防护设计是一项系统工程，从系统论的角度上讲，系统结构越合理，系统的各个部分之间就会有机结合，相互之间的作用就越协调，从而才能使整个系统在总体上达到最佳的运行状态。
参考文献：
[1]李建勇.综述计算机通信系统防雷保护[Ｊ].广东科技，2011，（10）：68－69．
[2]季斌.浅谈建筑物弱电设备防雷接地[Ｊ].中国高新技术企业，2012，（1）：196．
论文作者:蔡诚
论文发表刊物:《电力设备》2015年第9期供稿
论文发表时间:2016/4/21
标签：过电压论文; 雷电论文; 防雷论文; 设备论文; 电位论文; 浪涌论文; 通信设备论文; 《电力设备》2015年第9期供稿论文;