對通信電源設(shè)備防雷保護技術(shù)的研究

劉昌偉

（中衛(wèi)市消防救援支隊，寧夏 中衛(wèi) 755000）

0 引 言

目前，全國消防救援隊伍支隊級以上單位基本都建成了指揮中心和信息中心，普遍安裝部署了視頻會議、監(jiān)控、指揮調(diào)度等系統(tǒng)，這些系統(tǒng)均需要穩(wěn)定的電源才能可靠工作。一旦電源故障，輕則導(dǎo)致系統(tǒng)無法使用，重則造成設(shè)備或服務(wù)器崩潰、數(shù)據(jù)丟失等。雖然很多信息中心和指揮中心安裝了不間斷電源，但仍然無法保證電源穩(wěn)定可靠的工作[1]。

1 破壞通信電源設(shè)備的雷電分析

1.1 直擊雷

在出現(xiàn)雷云等現(xiàn)象時，會直接對建筑物放電，或者對電力設(shè)備放電。在強大的雷電流作用下，當(dāng)其進入到地面時所帶來的熱效應(yīng)相對較強，同時會產(chǎn)生較為嚴(yán)重的破壞問題，不僅會增加建筑物損壞問題的發(fā)生幾率，嚴(yán)重情況下還會威脅人們的生命安全[2]。

1.2 雷電波

在輸電線路的運行過程中，雷電波會沿著電線方向直接侵入到配電裝置中，對配電裝置造成危害。通過對雷電波的侵入現(xiàn)象予以分析，可以看出當(dāng)雷電波侵入到用戶端時提高了安全事故的發(fā)生幾率。將其與雷電事故進行對比，雷電波侵入用戶等事故的出現(xiàn)較為頻繁，在開展防范作業(yè)時應(yīng)加大對雷電波等問題的防范力度。

1.3 感應(yīng)雷

在直擊雷放電過程中會出現(xiàn)強大的脈沖電流，并且會對周圍區(qū)域的導(dǎo)線和金屬物帶來直接影響。在產(chǎn)生電磁感應(yīng)時可能會出現(xiàn)瞬間過電壓的情況，從而形成閃擊現(xiàn)象，可以將其稱之為感應(yīng)雷。對于瞬時產(chǎn)生的電流來說，容易對電力設(shè)備帶來極大的損壞[3]。

2 使用通信電源設(shè)備防雷保護技術(shù)的前期準(zhǔn)備工作

通過對通信電源設(shè)備系統(tǒng)予以分析，在輸出電源時通常是以交流電為主，此時設(shè)備可以采用交流輸出端口的形式，促進電流輸出作業(yè)穩(wěn)定運行。當(dāng)端口的電流符合國家規(guī)定臨界點時，可以保障防雷處理的規(guī)范性，保證電流輸出的安全性[4]。

在消防救援指揮中心和消防救援站的建設(shè)中，要統(tǒng)籌考慮建設(shè)和設(shè)備防雷問題。尤其對普遍使用的交流電源來說，需要在架空引入線的過程中，結(jié)合實際所架空的傳輸信號電纜為引出線的引入奠定基礎(chǔ)，發(fā)揮出避雷針的引雷效應(yīng)。通過對上述操作予以綜合考慮，將其作為研究直擊雷侵入途徑的突破口。對于通信設(shè)備來說，通過對感應(yīng)雷和直擊雷的發(fā)生概率進行對比，可以看出前者的發(fā)生幾率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于后者，所以在開展通信設(shè)備防雷作業(yè)時需要借助有效技術(shù)和方法加大對感應(yīng)雷的防范力度[5]。

3 通信電源設(shè)備防雷保護技術(shù)類型

3.1 直擊雷防護技術(shù)

通常情況下，防雷系統(tǒng)主要由接閃器、引下線以及接地體等基礎(chǔ)設(shè)施組合而成，保障了構(gòu)成系統(tǒng)的完整性與實效性。

在使用引下線時，需要確保數(shù)量超過兩根，并沿著建筑物的四周區(qū)域以對稱形式進行布置，保證布置的均勻性。對于引下線之間的間距來說，需要確保兩根引下線之間的間距超過18 m。當(dāng)電信樓高度超過100 m時，在重要通信局與電信樓之間設(shè)置引下線應(yīng)確保間距不超過12 m。在對引下線進行接長處理時，需要采用焊接方法，確保引下線能夠與各個層級的均壓環(huán)進行連接，發(fā)揮出焊接操作的有效性。當(dāng)所使用的引下線數(shù)量相對較多時，能夠提升防雷裝置運行的可靠性?；谝戮€的分流作用進行沿線壓降處理，降低了側(cè)擊等問題的發(fā)生幾率。在使用多根引下線時，可以促進地網(wǎng)順利散流，保證地電位的均衡性。與此同時，在使用均勻?qū)ΨQ分布方式時，能夠在引下線的散流過程中結(jié)合引下線所包圍的電信建筑物對其內(nèi)部的強電磁場予以抵消，從而消除雷電感應(yīng)隱患。在埋設(shè)接地體時，需要將其埋入土壤，以此來起到散流的作用。在使用多根接地體時，應(yīng)在準(zhǔn)確連接的過程中使其聯(lián)結(jié)成為地網(wǎng)的形式，優(yōu)先選用環(huán)形地網(wǎng)模式。在使用接地電阻時，需要結(jié)合電氣設(shè)備的接地部分進行選擇，同時不應(yīng)超過規(guī)定值。

3.2 等電位連接技術(shù)

以等電位為最終實現(xiàn)目標(biāo)，結(jié)合接地網(wǎng)的實際情況，在從接地網(wǎng)到電力室等區(qū)間內(nèi)設(shè)置引入線時，需要以150 mm2的銅芯電纜為主，并保障接地網(wǎng)連接的牢固性。在接頭區(qū)域中，需要使用瀝青等材料對其進行澆筑處理，形成完善的防護處理模式。對于引入到電力室的電纜來說，需要將其接入到總地線排中，且地線排通常是以紫銅板鍍錫的形式為主，能夠與各專業(yè)機房的地線進行銜接。對于同一個機房的設(shè)備來說，需要連接在相同基地中，不僅能夠消除環(huán)流現(xiàn)象，還可以減少接觸不良等問題，避免對設(shè)備造成損壞。

3.3 感應(yīng)雷防護技術(shù)

感應(yīng)雷防護工作原理如圖1所示。

圖1 感應(yīng)雷防護工作原理

通過對感應(yīng)雷的侵入途徑予以分析，在開展感應(yīng)雷防護作業(yè)的過程中需要結(jié)合電力電纜的實際情況合理使用金屬屏蔽層，并將其埋入到進出通信站中。在加裝電源防雷器時，采用交流防雷器和直流防雷器，并以等定位的形式進行連接。

在篩選電源避雷器的過程中，對電源負(fù)荷電流容量予以分析。當(dāng)電流容量相對較大時，為了保障電源避雷器應(yīng)用的安全性，并為維修作業(yè)的開展提供便利性支持，需要從數(shù)據(jù)通信電源系統(tǒng)出發(fā)，優(yōu)先使用并聯(lián)型的電源避雷器。電源避雷器具有殘壓，當(dāng)殘壓相對較低時，就能夠獲得更加優(yōu)良的保護效果。對電網(wǎng)電壓予以分析，若其實際波動范圍相對較大時，所選用的電源避雷器應(yīng)確保殘壓相對較低。

在安裝電源避雷器的過程中，在接地端和接地網(wǎng)之間設(shè)置合理的距離參數(shù)，并確保距離相對較近。當(dāng)避雷器的接地線相對較長時，在變流器中會對電壓帶來較大的限制，且保護線與地面之間的殘壓限制力度相對較大，無法充分發(fā)揮避雷器的保護作用。為此，需要在安裝避雷器的過程中對電源避雷器連接引線予以妥善處理，確保粗度適中性，盡可能縮短引線的長度。需要注意的是，當(dāng)引線的實際長度較長時，需適當(dāng)增加引線的截面面積。

4 保護通信電源設(shè)備有效策略

4.1 加強技術(shù)創(chuàng)新

在開展通信電源設(shè)備防雷保護作業(yè)的過程中，需要對技術(shù)的發(fā)展和影響予以綜合考慮?；趧?chuàng)新發(fā)展理念，加大對新型技術(shù)的開發(fā)力度，在新技術(shù)的作用下有效應(yīng)對通信電源設(shè)備雷擊問題。在技術(shù)的發(fā)展過程中，針對可能會出現(xiàn)的問題予以全面預(yù)防，避免對通信電源設(shè)備造成損害。對于通信電源設(shè)備雷電防護區(qū)域來說，在實際的設(shè)計過程中需要對雷電擊中后的實際情況和變化趨勢進行全面觀察。以一級防雷區(qū)域為例，在設(shè)計過程中通常是針對雷電的直接攻擊進行防護。在該類區(qū)域中，雷電會對通信電源設(shè)備帶來嚴(yán)重的損害，在開展防護作業(yè)時需確保能夠?qū)⒗讚羧恳氲降叵隆?/p>

4.2 完善防雷保護技術(shù)應(yīng)用方案

在開展通信電源設(shè)備防雷保護作業(yè)時操作難度相對較高，為了發(fā)揮防雷保護技術(shù)的實際效用，需要對技術(shù)操作方案內(nèi)容進行優(yōu)化完善，保障方案設(shè)計的實效性?；诂F(xiàn)實的工作要求，對方案內(nèi)容進行調(diào)整，充分發(fā)揮防雷保護方案的實際效用。對于同一套設(shè)備來說，應(yīng)在機殼保護地之間采用等電位的互聯(lián)形式，在電源防雷器的作用下通過對連接線長度予以縮減并將其接入到機柜頂部，從而與直流電源接線柱銜接。移動通信基站的聯(lián)合接地系統(tǒng)及電源防雷系統(tǒng)如圖2所示。

圖2 移動通信基站的聯(lián)合接地系統(tǒng)及電源防雷系統(tǒng)

將設(shè)備放置在機房，除了要連接保護接地線外，還確保絕緣措施的應(yīng)用實效性。在使用信號防雷板時，所選用的接地線距離較短，將其與設(shè)備機殼銜接，再將接地線與天饋接地排連接，進而再將其接入到室外接地排中，且室外接地排應(yīng)處于窗外等區(qū)域。除此之外，還應(yīng)對新增加的不間斷電源系統(tǒng)提出嚴(yán)格要求，使其能夠直接與原有的系統(tǒng)相連，并構(gòu)成完整的系統(tǒng)模式。對相關(guān)方案內(nèi)容予以優(yōu)化并完善，結(jié)合原有的設(shè)備數(shù)量、規(guī)格和質(zhì)量，在新增設(shè)備的共同作用下，為系統(tǒng)的運行提供安全性支持，并加大對電源的保護力度，確保電源供給的可靠性。

5 結(jié) 論

在使用通信電源設(shè)備的過程中，隨著防雷保護機制日趨完善，能夠強化設(shè)備的雷電災(zāi)害應(yīng)對能力。在使用通信電源設(shè)備防雷保護技術(shù)時，應(yīng)對技術(shù)操作方法進行優(yōu)化完善與創(chuàng)新，保障技術(shù)應(yīng)用的合理性與靈活性。嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范要求對相關(guān)雷電突發(fā)類型進行模擬，通過分析雷電災(zāi)害的具體特點，提出有針對性的預(yù)防措施，促使通信電源設(shè)備防雷保護工作有序進行，綜合提高防護作業(yè)的實施水平。