通信基站避雷器防護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作用是匯集和分配電能，由各種電氣設備組成。雷電侵入波是造成通信基站供電系統不穩定運行的重要因素，針對通信基站的雷電侵入波過電壓，以金屬氧化物避雷器保護變壓器的典型情況建立研究模型，計算了避雷器、負荷開關、變壓器上的電壓分布，分析電壓分布規律，為通信基站防雷設計提供依據。

關鍵詞：通信基站;雷電波;過電壓;絕緣

中圖分類號：TU856

文獻標識碼：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入基站是很常見的[1]。由于變壓器（或其他設備）的沖擊試驗電壓遠沒有線路絕緣水平（U50%）高，因此，對通信基站進行波保護十分重要。

通信基站所有的電氣設備絕緣應當受到避雷器的可靠保護[2]。不需要用降低重要性差的設備（比如負荷開關）絕緣水平的辦法來保護重要性強的設備（比如變壓器），也不需要用降低全部線路絕緣的辦法來保護通信基站。

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

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）。因為布線的原因，多個設備通常用一組避雷器進行保護，被保護設備與避雷器就會有距離l，從雷電波的方向看，被保護設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）。

此時變壓器在避雷器后面，2處，負荷開關在避雷器前l1處。侵入波為斜角波at.L、B、T各點電壓可用圖2所示的行波網格法求出。各點的時間起點是各點開始出現電壓時。

3 結論

當變壓器入口電容Cr增大時，可能使最大允許距離1m縮小。其物理意義為，當，不變而Cr增大時，電路的振蕩周期將變大，而來波波頭長度與之相比的相對值就變小，即相當于來波波頭變陡，這樣振蕩的發展就充分些，而變壓器上電壓幅值就會大一些。此外，在模擬試驗中還發現，當從較大的Cr處返回的負反射波使避雷器上電壓第一個峰值降到其沖擊放電電壓以下時，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：

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

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

[3]解廣潤.電力系統過電壓[M].北京：水利電力出版社，1991.

[4]朱子述.電力系統過電壓[M].上海：上海交通大學出版社.1995.