淺談電力通信系統防雷技術的應用研究

呂春華 邵梅 魏威

摘 要：在社會日新月異的發展之下，電力企業得到迅速的發展。據不完全統計，由于供電面積廣、地形復雜，2015年發生局部雷擊事件要比2014年增長2%。從另一方面來看，通信技術在經濟進步下快速更新，電力通信設備的集成度得到不斷的提升，設備體積逐漸變小，但在某種程度上降低了設備自身抵抗雷擊的能力。電力通信系統一旦遭到雷擊，就會給社會帶來巨大的影響。因此，本文結合理論與實踐，對電力通信系統防雷技術的應用進行深入分析。

關鍵詞：電力通信系統；防雷技術；應用

0 引言

近年來，我國通信技術得到了莫大的發展，作為電力系統中重要的組成部分，其作用越來越突出，對于保證電網的高效以及安全運行起到了至關重要的作用。目前，集成電路在通信系統中得到了廣泛的應用，各精密儀器設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的影響以及破壞越來越明顯，對于電網的安全運行造成極大的威脅。所以，本文結合實際對電力通信系統防雷技術進行研究分析，對于維護電力系統正常運行有非常深遠的意義。

1 雷電波入侵的方式

根據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線，從而使高壓雷電波沿著金屬導線的兩端傳播，進入室內以及室內設備系統。

（2）雷云對雷云或者是對大地放電，產生電磁感應以及靜電感應，感應的電壓達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線傳入室內。

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

2 電力通信系統防雷技術的應用

為確保電力通信系統的正常運行，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。當遇到雷電波侵襲時，可將雷電電流迅速導通，放泄至地面，從而使設備、系統等線路電路平衡，免遭強電流的損害。但是雷擊感應能量強大，僅僅靠避雷器并不能完全保證通信系統不受到損壞。所以，電工委員會研究了分區、分級防雷技術體系，提出了對不同強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調，發揮最大的功效，將雷擊電流放泄大地，提高避雷器使用性能

2.1 電源系統的防雷保護

防雷技術多種多樣，電源系統防雷保護指的是對計算機系統相關的各交流配電實施避雷過壓保護。所以，需要在可能會受雷擊影響的電力進線上安裝避雷器。這一防雷技術應用的原則主要如下：

（1）將電源電源系統的防雷保護分成多個級別，根據級別不同，選擇不同電壓保護水平的避雷器，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）電源避雷器要有監控系統、失效預警系統，以方便管理以及系統維護。

（4）避雷器本身安全性能要高，具備阻燃功能，當失效時不會起火。

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

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

根據以上應用事項，以某電力所電源系統為例進行應用分析。該計算機系統實施三級避雷保護。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，并聯安裝于低壓配電房的總開關輸出端。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，并聯安裝于交流配電屏輸出端。第三級：采用插座式浪涌保護器，通流量最大達15kA，殘壓在600V以內，測試波形為8/20 ?s，并聯安裝在服務器、通信機柜等設備的前端。

2.2 通信系統防雷保護

一般情況下，通信系統防雷技術應用需要注意以下幾點。

（1）為了不影響信息數據的傳輸，接口避雷器的應用和選擇要結合實際情況，并串聯于線路中。

（2）為了有效保證信號的傳輸，應按接口速率來選擇避雷器，避雷器與數據接口的連接避免用轉接形式。

（3）設備接口速率高，則選用響應時間快、漏電小、駐波比小、極間電容較小的數據避雷器。

（4）不同通信電壓，應選擇限制電壓以及動作電壓合適的避雷器。

（5）數據避雷器應具備較強的耐雷電沖擊能力。

（6）避雷器接地線和數據設備地線就近連接，避雷器接地線截面大于25mm2。

根據以上應用注意事項，該電力通信系統采用德國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型避雷器分別串聯服務器接口、通信機柜專線進線端。

3 接地改造

通過以上兩部分的分析，對例舉的計算機系統進行防雷保護，接地系統有著關鍵性影響。通常，接地技術比較廣泛，有信號接地、防雷接地、工作接地、防靜電接地、保護接地等。在發生雷擊的情況下，防雷接地系統容易對其他接地造成影響，甚至損壞電子設施。所以，在日常中，建議將所有的接地系統進行等電位連接。

4 結束語

綜上所述，計算機系統在電力企業中的作用是非常大的，即便受到雷擊的可能性比較低，但是做好防雷預防工作還是十分重要的。所以要因地制宜，進行防雷技術的應用，使符合技術標準的防雷技術應用到電力通信系統中。

參考文獻

[1]張凱.邯鄲電力通信系統防雷技術的應用研究[D].華北電力大學，2014.

（作者單位：國網山東省電力公司巨野縣供電公司）