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通信系统雷电和过电压防护
【摘 要】 通信系统雷电与过电压防护问题对于通信运营商非常重要,每年都要投入大量财力、人力和物力进行地网改造和加装防雷器等工作,为了从更专业的角度让工作达到理想效果,我们通过从系统防雷、接地的角度,对通信系统设备、线缆以及天线塔等的物理结构及走线情况等各种影响加以综合考虑,从而具有较强的针对性提出雷电及过电压防护措施,为网络安全隐患整治提供明确的技术指引.
【关键词】 通信系统 雷电 过电压 防护分析 措施
一、通信系统所处雷电及过电压环境分析
现存的通信系统专业类型、分布场景繁多,包括自建框架结构机房、自建一体化简易机房、租赁办公大楼机房、室外站等,由于机房的多样性,对雷电及过电压防护也提出了不同的要求：1、基站大部分都建有铁塔,或者为信号覆盖需要,一般都在较高的地方.使得基站自身引雷,遭受雷击的概率增加.2、通信设备的高度集成化,通信系统内的设备及线路所感应的雷电强度也会加大.3、通信系统供电的电力系统是基于传统的民用设施建设的,其防护能力及防护配置明显不足.4、通过对铜陵地区雷害设备种类进行了统计,发现电源部分损坏次数最多：电源类占88%,集成弱点类占12%.
二、雷电与过电压的类型及形成机理分析
通信系统内主要包括电源设备、通信设备、计算机设备等,与这些设备连接的天馈线、电源线、信号线从外部引入,而在天馈线、电源线、信号线系统中,存在以下几种过电压：雷电过电压、 操作过电压、 暂时过电压、高电位反击.1、雷电过电压.按照雷电流的模拟波形,可分为直击雷过电压、感应雷过电压、地电位抬高.2、操作过电压.主要是由于切合电感性负载引起的过电压,开断电容性负载引起的过电压和故障过电压造成.3、暂时过电压.通信系统低压供电系统需要注意转移过电压、 位移过电压和失零过电压等几种暂时过电压.三、中压配电及低压供电系统的接地方式.4、TN 系统：电源端有一点直接接地,用电设备的外露可导电部分通过保护线与接地点连接.5、TT 系统：电源端有一点直接接地,电气设置的外露可导电部分直接接地,此接地点在电气上独立于电源端的接地点.6、IT 系统：电源端的带电部分不接地或有一点通过阻抗接地,电气设置的外露可导电部分直接接地.
三、系统雷电及过电压防护分析及措施
1、配电变压器中压侧避雷器损坏原因分析及对策.避雷器应采用合格的、能耐受重负荷的且标称放电电流大于10kA 的交流无间隙氧化锌避雷器（重负荷避雷器）.高压线距离铁塔较近,当铁塔遭雷击时,会在高压线上感应到较强的雷电流,应将高压电缆埋地或增加避雷线的方式改造.如果只有高压侧装设避雷器,还不能使配电变压器免除雷害事故,这是由于雷击高压线路中,避雷器动作后的雷电流将在接地电阻上产生电压降.这一电压降将作用到配电变压器低压侧中性点上,而此时低压绕组出线相当于通过线路波阻抗接地,故将在低压绕组上产生电流,通过电磁耦合在高压侧感应出电势.由于高压绕组出线段的电位被避雷器固定,所以这个高电位将沿高压绕组分布,在低压侧中性点上达到最大值,可能使低压侧中性点附近绝缘损坏.由高压侧遭雷击,避雷器动作,静电感应于低压绕组的电压通过电磁耦合又变换到高压侧.如低压侧线路遭受雷击,作用在低压侧的冲击电压按变比感应至高压侧,由于低压侧绝缘裕度比高压侧大,故有可能在高压侧引起先击穿.
2、计量箱雷击损坏原因分析及对策.原因为电源线上感应的雷击能量过大,应对解决方法：计量箱进出电源线采用金属管屏蔽方式,加装C 级防雷保护器,优化布线方式.
3、光缆防雷分析及对策.在现场勘察发现,有些通信系统的光缆加强芯固定端有明显的打火痕迹.对于架空引入机房的光缆线路,原理同架空明线,会在加强芯上感应较大的雷击电流,当其沿走线架布放时,过高的雷电压会在周围馈线、信号线、电源线上形成感应,引起设备故障.为做到有效防护,应将光数混合架或光纤终端盒尽量设置在光缆进口处,对光缆金属加强芯的接地安装应作妥善处理.光缆安装时,应将光缆加强芯和光缆终端盒内专用的加强芯接地母排妥善连接,同时将加强芯接地母排直接与室外馈线接地排相连,布放的接地线宜不小于35mm2,且宜短、直.若与馈线接地排距离较长（大于2m）,也可与室内接地汇集线就近连接.
此外,加强芯专用接地母排应与光缆终端盒体和机架内金属物进行电气隔离对于新建基站,宜在光数混合架下方专设接地母排,用于光缆加强芯的接地,该接地母排应就近与地网相连.
4、通信系统设备损坏原因分析及对策.要防护这个问题应设置接地汇集线,材料采用30×3 紫铜或40×4 热镀锌扁钢,根据需要沿走线架布放,同时应将机房内设备的接地线就近接入接地汇集线.交流电源线、直流电源线、射频线、地线、传输电缆、控制线等应分开敷设,严禁互相交叉、缠绕或捆扎在同一线束内；同时,所有的接地线缆应避免与电源线、光缆等其他线缆近距离并排敷设.在相应的信号端口加装信号防雷器,防止因端口间电位不相等引起的电位反击.
通信系统论文范文结:
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