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通信系统防雷技术
作者:段进成    发布于:2019-04-12 17:08:12    文字:【】【】【
摘要:从当代雷电研讨实践和防雷技巧来讲,通信体系的雷电防护技巧是一项体系工程,必需贯彻全体防护的思惟,综合应用直击雷防护(接闪)、等电位衔接、屏障步伐和防雷装配等。

从当代雷电研讨实践和防雷技巧来讲,通信体系的雷电防护技巧是一项体系工程,必需贯彻全体防护的思惟,综合应用直击雷防护(接闪)、等电位衔接、屏障步伐和防雷装配等。


1.接闪:


接闪便是让在必定规模内呈现的闪电能量依照人们计划的通道泄放到大地中去。避雷针是一种主动式接闪装配,其功效是把闪电电流引导入大地。避雷线和避雷带是在避雷针根基上成长起来的。采纳避雷针是最重要、最根本的防雷步伐。


2.均压衔接:


接闪装配在捕捉雷电时,引下线立刻升至高电位,会对防雷体系四周的尚处于地电位的导体产生旁侧闪络,并使其电位降低,进而对职员和装备构成迫害。为了削减闪络风险,最简单的方法是采纳均压环,将处于地电位的导体等电位衔接起来,一直到接地装配。局站内的统统举措措施构成一个“等电位岛”,从而包管导电部件之间不产生无害的电位差,不产生旁侧闪络放电。完美的等电位衔接还能够防止闪电电流入地形成的地电位降低所产生的回击。


3.接地:


接地便是让曾经归入防雷体系的闪电能量泄放入大地,防止产生回击。接地是防雷体系中最根基的关键,接地欠好,统统防雷步伐的防雷后果都不克不及施展进去。防雷接地是高空通信局站装置验收尺度中最根本的平安请求。防雷工程范畴请求采纳结合接地方法。

如前所述,结合接地体系是将防雷装配(LPS)、建筑物重要金属构件、低压配电掩护线(PE线)、装备事情接地、装备掩护接地、屏障体接地、防静电接地和信息装备逻辑接地等相互衔接到一个或多个导通的接地装配的金属装配。结合接地体系是建筑物天然接地体与各类人工接地体的正当组合。


4.分流:


分流便是在统统从室外来的导线(包含电力电源线、电话线、旌旗灯号线、天线的馈线等)与接地线之间并联一种恰当的电涌掩护器(SPD)。当直击雷或感到雷在路线上产生的过电压波沿着这些导线进入室内或装备时,SPD的电阻忽然降到低值,近于短路状况,将闪电电流分流入地;同时它能将路线上感到的过电压克制到各类路线装备可蒙受的规模内,从而掩护电路装备不受毁坏。

分流是防护各类电气电子装备的症结步伐。由于雷电流在分流以后,仍会有少部分沿导线进入装备,这对付不耐低压的微电子装备来讲还是很风险的,以是对付这种装备在导线进入机壳前应停止多级分流。

采纳分流防雷步伐时,应分外留意SPD机能参数的抉择,由于附加举措措施的装置或多或少地会影响体系的机能。好比:旌旗灯号用SPD的接入应不影响体系的传输速度;天馈线SPD在通带内的消耗要尽量小;若使用在定向装备上,不克不及招致定位偏差。


5.屏障:


屏障便是用金属网、箔、壳、管等导体把必要掩护的工具包抄起来,隔绝闪电的脉冲电磁场从空间入侵的通道,是削减雷击电磁脉冲滋扰的根本步伐,它包含建筑物内部与内部路线屏障步伐。一样平常采纳屏障电缆,应用各类人工的屏障箱盒(金属管)、法拉第屏障笼等和各类能够应用的天然屏障体来最大限度地阻拦、衰减由于电磁感到而在体系装备上产生的电磁滋扰或过电压能量,详细可分为建筑物屏障、装备屏障和各类线缆(包含管道)的屏障。屏障的“趋肤效应”可以使相称大的一部分电流沿屏障接地端口泄入大地。是以,在屏障中要看重对各类“洞或孔”的密封,除门、窗外,重点对入户的各类金属管道、通信路线、电力电缆等进口做好屏障和接地处置。各类线缆均要采用屏障步伐。金属丝编织网、金属软(硬)导管、金属栈桥都可用于屏障电缆。


6.防雷装配:


防雷装配是指接闪器、引下线、接地装配、电涌掩护器(SPD)及其余衔接导体的总合。一样平常将建筑物的防雷装配分为两大类:内部防雷装配和内部防雷装配。内部防雷装配由接闪器、引下线和接地装配构成,即传统的防雷装配。内部防雷装配重要用来减小建筑物内部的雷电流及其电磁效应,如采纳电磁屏障、等电位衔接和装设电涌掩护器(SPD)等步伐,防止雷击电磁脉冲能够形成的迫害。

(1)接闪器:接闪器便是专门用来接收雷闪的金属物体。接闪的金属杆称为避雷器,接闪的金属线称为避雷线或排挤地线,接闪的金属带、金属网称为避雷带或避雷网。统统的接闪器都必需颠末引下线与接地装配相连。

(2)避雷针:避雷针一样平常用镀锌圆钢或镀锌焊接钢管制成。它平日装置在构架、支柱或建筑物上,其下端经引下线与接地装配焊接。由于避雷针高于被掩护物,又和大地间接相连,当雷云先导靠近时,它与雷云之间的电场强度最大,以是可将雷云放电的通路吸引到避雷针自己并经引下线和接地装配将雷电流平安的泄放到大地中去,使被掩护物体免受间接雷击。避雷针的掩护规模以它能防护直击雷的空间来表现。避雷针掩护规模按 GB50057~1994《 建筑物防雷计划尺度》规定的方法盘算。

(3)避雷线:避雷线架设在排挤路线的上边,用以掩护排挤路线或其余物体(包含建筑物)免受间接雷击。由于避雷线既排挤又接地,以是又叫做排挤地线。避雷线的道理和功效与避雷针根本雷同,其掩护规模按 GB50057~1994《建筑物防雷计划尺度》规定的方法盘算。

(4)避雷带和避雷网:避雷带和避雷网广泛用来掩护较高的建筑物免受雷击。避雷带一样平常沿屋顶四周装设,超过跨过屋面100~150mm,支持卡间间隔1~1.5m。避雷网除沿屋顶四周装设外,必要时屋顶下面还用圆钢或扁钢纵横衔接成网。避雷带和避雷网必需经引下线与接地装配靠得住地衔接。

(5)避雷器:避雷器是一种过电压掩护装备,用来防止雷电所产生的大气过电压沿排挤路线侵入变电所或其余建筑物内。避雷器也能够限定内部过电压。避雷器与被掩护装备并联且位于电源侧,其放电电压低于被掩护装备的绝缘耐压值。当过电压沿路线侵入时,将起首使避雷器击穿并对地放电,从而掩护了后面的装备。避雷器的型式,重要有阀式和排气式等。


7.过电压掩护:


(1)过电压的种类和起源

过电压指峰值大于失常运转下最大稳态电压的响应峰值的任何电压。它指统统能够对装备形成侵害的风险电压。过电压包含:

① 瞬态过电压,持续时间为毫秒级或更短。

② 暂态过电压或短时过电压,持续时间绝对较长,一样平常介于 0.1s和1s之间。瞬态过电压的起源重要有:雷击、开关操纵、静电放电和核爆炸。

在通信局站,重如果雷电过电压或雷击过电压。暂态过电压重要有:转移过电压、断零过电压、断线谐振过电压和中性线漂移构成的过电压。别的,空载路线的电容效应、不对称接地毛病和忽然甩负荷也能够产生风险的过电压。

(2)电压掩护的准则:通信电源体系过电压掩护有两条根本准则:一是体系防护准则,二是几率防护准则。

体系防护准则:

① 既要考虑到瞬态过电压的掩护,也要考虑到暂态过电压的耐受与防护;

② 要考虑到各类过电压的掩护,也要考虑到电磁脉冲的防护;

③ 考虑到每一个端口的掩护;

④ 将电涌掩护器和被掩护电路作为一个全体对待,停止良好的共同与和谐;

⑤ 过电压掩护步伐,必需相符相干尺度和尺度的请求;

⑥ 过电压掩护步伐的加人,不克不及影响其余通信装备间的失常运转和互联互通;

⑦ 提出正当的机房情况请求;

⑧ 提出正当的装置与保护请求。

几率防护准则之以是有几率防护准则,是由于:

① 雷电的构成和产生有必定的随机性和不确定性,雷电参数的取值也有必定的统计性子;

② 防雷装配不克不及阻拦雷电的构成;

③ 由于技巧的限定,防雷装配不克不及完整打消或阻拦统统过电压,装备的过电压耐受才能也是无限的。

(3)过电压掩护的方法

为了防止过电压威逼到装备的失常运转和平安,起首能够削减或阻拦过电压能量达到装备,如许的方法包含:

① 衰减或转移能量,如采纳屏障、滤波、加装电涌掩护器(SPD)等步伐。

② 断开风险路线,如采纳熔断器、短路器等。这一方法要在前提容许时才能够实行。

③ 电气断绝,如采纳断绝变压器、光藕等。

其次,由于过电压自己的不确定性和技巧完成上的艰苦,弗成能将过电压能量完整打消或阻拦,这时候必要加强装备抵御残剩能量威逼的方法。这些方法有:进步装备的事情电压规模、进步装备的绝缘强度和计划和实行完美的等电位衔接与接地收集等。

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