淺談電力通信系統(tǒng)防雷技術(shù)的應(yīng)用研究

呂春華 邵梅 魏威

摘 要：在社會日新月異的發(fā)展之下，電力企業(yè)得到迅速的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計，由于供電面積廣、地形復(fù)雜，2015年發(fā)生局部雷擊事件要比2014年增長2%。從另一方面來看，通信技術(shù)在經(jīng)濟(jì)進(jìn)步下快速更新，電力通信設(shè)備的集成度得到不斷的提升，設(shè)備體積逐漸變小，但在某種程度上降低了設(shè)備自身抵抗雷擊的能力。電力通信系統(tǒng)一旦遭到雷擊，就會給社會帶來巨大的影響。因此，本文結(jié)合理論與實踐，對電力通信系統(tǒng)防雷技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入分析。

關(guān)鍵詞：電力通信系統(tǒng)；防雷技術(shù)；應(yīng)用

0 引言

近年來，我國通信技術(shù)得到了莫大的發(fā)展，作為電力系統(tǒng)中重要的組成部分，其作用越來越突出，對于保證電網(wǎng)的高效以及安全運(yùn)行起到了至關(guān)重要的作用。目前，集成電路在通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，各精密儀器設(shè)備對電流以及電磁波的反映也越來越敏感，所以雷電波對于電力通信系統(tǒng)的影響以及破壞越來越明顯，對于電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成極大的威脅。所以，本文結(jié)合實際對電力通信系統(tǒng)防雷技術(shù)進(jìn)行研究分析，對于維護(hù)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行有非常深遠(yuǎn)的意義。

1 雷電波入侵的方式

根據(jù)實踐和研究資料表明，雷電波入侵的方式主要有以下3種。

（1）雷電波直接擊中金屬導(dǎo)線，從而使高壓雷電波沿著金屬導(dǎo)線的兩端傳播，進(jìn)入室內(nèi)以及室內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)。

（2）雷云對雷云或者是對大地放電，產(chǎn)生電磁感應(yīng)以及靜電感應(yīng)，感應(yīng)的電壓達(dá)到幾千伏或幾十千伏，而高電壓脈沖會以波的形式同樣沿著導(dǎo)線傳入室內(nèi)。

（3）雷電波直接擊在建筑或建筑物的附近，會通過地網(wǎng)，地網(wǎng)發(fā)生高電位可達(dá)到幾百千伏，高電位通過零線、接地線、通信系統(tǒng)接地系，導(dǎo)致設(shè)備的損壞，甚至使更大的范圍受到雷電影響。

2 電力通信系統(tǒng)防雷技術(shù)的應(yīng)用

為確保電力通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，安裝避雷器是十分必要的。避雷器作為雷電放泄的通道，屬于等電位連接體，通常處于一種高阻抗形式。當(dāng)遇到雷電波侵襲時，可將雷電電流迅速導(dǎo)通，放泄至地面，從而使設(shè)備、系統(tǒng)等線路電路平衡，免遭強(qiáng)電流的損害。但是雷擊感應(yīng)能量強(qiáng)大，僅僅靠避雷器并不能完全保證通信系統(tǒng)不受到損壞。所以，電工委員會研究了分區(qū)、分級防雷技術(shù)體系，提出了對不同強(qiáng)度的電磁場空間采用功能不同的避雷器，使避雷器各組件相互協(xié)調(diào)，發(fā)揮最大的功效，將雷擊電流放泄大地，提高避雷器使用性能

2.1 電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)

防雷技術(shù)多種多樣，電源系統(tǒng)防雷保護(hù)指的是對計算機(jī)系統(tǒng)相關(guān)的各交流配電實施避雷過壓保護(hù)。所以，需要在可能會受雷擊影響的電力進(jìn)線上安裝避雷器。這一防雷技術(shù)應(yīng)用的原則主要如下：

（1）將電源電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)分成多個級別，根據(jù)級別不同，選擇不同電壓保護(hù)水平的避雷器，并且注重避雷器抗雷擊能力。

（2）保證避雷器充足的連續(xù)工作電壓，電源避雷器最主要的特性為殘壓特性，所以殘壓越低越好。

（3）電源避雷器要有監(jiān)控系統(tǒng)、失效預(yù)警系統(tǒng)，以方便管理以及系統(tǒng)維護(hù)。

（4）避雷器本身安全性能要高，具備阻燃功能，當(dāng)失效時不會起火。

（5）避雷器安裝失效分離裝置，當(dāng)功能失效時，實現(xiàn)與電源系統(tǒng)的自動斷開，從而不會對電源系統(tǒng)造成影響。

（6）安裝注意事項：首先，避雷器和系統(tǒng)之間的連接引線要短，導(dǎo)線截面大于25mm2，材料選用阻燃型多股銅導(dǎo)線，綁扎布放。其次，接地線應(yīng)用同樣的阻燃型多股銅導(dǎo)線，就近入地。

根據(jù)以上應(yīng)用事項，以某電力所電源系統(tǒng)為例進(jìn)行應(yīng)用分析。該計算機(jī)系統(tǒng)實施三級避雷保護(hù)。第一級：采用三相四線B+C級VGA280/4避雷器。該避雷器最大允許容量為100kA，殘壓小于4kV，測試波形即放電電流為8/20?s，并聯(lián)安裝于低壓配電房的總開關(guān)輸出端。第二級：使用DEHN-guard385/3+1型避雷器。其最大通流量為40kA，殘壓為2.5kV，波形為8/20 ?s，并聯(lián)安裝于交流配電屏輸出端。第三級：采用插座式浪涌保護(hù)器，通流量最大達(dá)15kA，殘壓在600V以內(nèi)，測試波形為8/20 ?s，并聯(lián)安裝在服務(wù)器、通信機(jī)柜等設(shè)備的前端。

2.2 通信系統(tǒng)防雷保護(hù)

一般情況下，通信系統(tǒng)防雷技術(shù)應(yīng)用需要注意以下幾點(diǎn)。

（1）為了不影響信息數(shù)據(jù)的傳輸，接口避雷器的應(yīng)用和選擇要結(jié)合實際情況，并串聯(lián)于線路中。

（2）為了有效保證信號的傳輸，應(yīng)按接口速率來選擇避雷器，避雷器與數(shù)據(jù)接口的連接避免用轉(zhuǎn)接形式。

（3）設(shè)備接口速率高，則選用響應(yīng)時間快、漏電小、駐波比小、極間電容較小的數(shù)據(jù)避雷器。

（4）不同通信電壓，應(yīng)選擇限制電壓以及動作電壓合適的避雷器。

（5）數(shù)據(jù)避雷器應(yīng)具備較強(qiáng)的耐雷電沖擊能力。

（6）避雷器接地線和數(shù)據(jù)設(shè)備地線就近連接，避雷器接地線截面大于25mm2。

根據(jù)以上應(yīng)用注意事項，該電力通信系統(tǒng)采用德國DEHNUGKF/RJ 45型避雷器，其殘壓低于35V，測試波型為8/20?s，最大允許容量為5kV，將2個RJ 45型避雷器分別串聯(lián)服務(wù)器接口、通信機(jī)柜專線進(jìn)線端。

3 接地改造

通過以上兩部分的分析，對例舉的計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行防雷保護(hù)，接地系統(tǒng)有著關(guān)鍵性影響。通常，接地技術(shù)比較廣泛，有信號接地、防雷接地、工作接地、防靜電接地、保護(hù)接地等。在發(fā)生雷擊的情況下，防雷接地系統(tǒng)容易對其他接地造成影響，甚至損壞電子設(shè)施。所以，在日常中，建議將所有的接地系統(tǒng)進(jìn)行等電位連接。

4 結(jié)束語

綜上所述，計算機(jī)系統(tǒng)在電力企業(yè)中的作用是非常大的，即便受到雷擊的可能性比較低，但是做好防雷預(yù)防工作還是十分重要的。所以要因地制宜，進(jìn)行防雷技術(shù)的應(yīng)用，使符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的防雷技術(shù)應(yīng)用到電力通信系統(tǒng)中。

參考文獻(xiàn)

[1]張凱.邯鄲電力通信系統(tǒng)防雷技術(shù)的應(yīng)用研究[D].華北電力大學(xué)，2014.

（作者單位：國網(wǎng)山東省電力公司巨野縣供電公司）