通信基站避雷器防護(hù)雷電侵入波過電壓的研究

趙曉智

摘要：通信基站的供電系統(tǒng)作用是匯集和分配電能，由各種電氣設(shè)備組成。雷電侵入波是造成通信基站供電系統(tǒng)不穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，針對(duì)通信基站的雷電侵入波過電壓，以金屬氧化物避雷器保護(hù)變壓器的典型情況建立研究模型，計(jì)算了避雷器、負(fù)荷開關(guān)、變壓器上的電壓分布，分析電壓分布規(guī)律，為通信基站防雷設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：通信基站;雷電波;過電壓;絕緣

中圖分類號(hào)：TU856

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.08.026

通信基站的輸電線路比基站本身遭受雷擊的概率要高很多，雷電過電壓行波通過線路進(jìn)入基站是很常見的[1]。由于變壓器（或其他設(shè)備）的沖擊試驗(yàn)電壓遠(yuǎn)沒有線路絕緣水平（U50%）高，因此，對(duì)通信基站進(jìn)行波保護(hù)十分重要。

通信基站所有的電氣設(shè)備絕緣應(yīng)當(dāng)受到避雷器的可靠保護(hù)[2]。不需要用降低重要性差的設(shè)備（比如負(fù)荷開關(guān)）絕緣水平的辦法來保護(hù)重要性強(qiáng)的設(shè)備（比如變壓器），也不需要用降低全部線路絕緣的辦法來保護(hù)通信基站。

本文以用金屬氧化物避雷器（ MOA）保護(hù)電力變壓器（T）的典型情況來討論怎樣才能可靠保護(hù)電力變壓器。

1 模型建立

一般在變壓器套管上直接安裝金屬氧化物避雷器，這種方式下避雷器和變壓器是直接并聯(lián)的，變壓器的沖擊耐壓高于避雷器放電電壓（Uf）及殘壓（Un- Uf）。因?yàn)椴季€的原因，多個(gè)設(shè)備通常用一組避雷器進(jìn)行保護(hù)，被保護(hù)設(shè)備與避雷器就會(huì)有距離l，從雷電波的方向看，被保護(hù)設(shè)備可能處于避雷器的前方也可能是后方。下面來分析圖l（a）的情況，其等值電路圖為圖l（b）。

此時(shí)變壓器在避雷器后面，2處，負(fù)荷開關(guān)在避雷器前l(fā)1處。侵入波為斜角波at.L、B、T各點(diǎn)電壓可用圖2所示的行波網(wǎng)格法求出。各點(diǎn)的時(shí)間起點(diǎn)是各點(diǎn)開始出現(xiàn)電壓時(shí)。

3 結(jié)論

當(dāng)變壓器入口電容Cr增大時(shí)，可能使最大允許距離1m縮小。其物理意義為，當(dāng)，不變而Cr增大時(shí)，電路的振蕩周期將變大，而來波波頭長度與之相比的相對(duì)值就變小，即相當(dāng)于來波波頭變陡，這樣振蕩的發(fā)展就充分些，而變壓器上電壓幅值就會(huì)大一些。此外，在模擬試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)從較大的Cr處返回的負(fù)反射波使避雷器上電壓第一個(gè)峰值降到其沖擊放電電壓以下時(shí)，避雷器的放電將延遲，這等于增大了，值，從而使變壓器上的電壓上升。

參考文獻(xiàn)：

[1]莫付江，陳允平，阮江軍.輸電線路桿塔模型與防雷性能計(jì)算研究[J].電網(wǎng)技術(shù)，2004，28（ 21）：80-84.

[2]張穎，高亞棟，杜斌，等.輸電線路防雷計(jì)算中的新桿塔模型[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，38（4）：365-372.

[3]解廣潤.電力系統(tǒng)過電壓[M].北京：水利電力出版社，1991.

[4]朱子述.電力系統(tǒng)過電壓[M].上海：上海交通大學(xué)出版社.1995.