電力通信系統的雷電防護問題研究

崔東

摘要：由于電力通信系統是整個電力系統的主要組成部分，通過增強電力通信系統的雷電保護能力，就可以降低雷擊事件對電力通信系統所帶來的破壞，從而維護整個動力系統的正常工作。本章簡單闡述了電力通信系統雷電防御的意義及其雷電災害形成的成因和影響， 并指出了增強電力通信系統中雷電防御能力的可行舉措。

關鍵詞：電力通信系統;雷電防護;感應雷擊;防雷接地系統

因為組成整個電氣通信體系的微電子等技術設備都對雷擊時間非常敏感，所以因雷擊時間造成的整個電力通信體系完全破裂的情形也時有發生。增強了電力通信系統的雷電防御能力，可以更有效地降低了雷擊對電力通信系統所帶來的危害，從而保證了電網信息系統安全平穩的工作。

一、電力通信系統雷電災害的產生原因與危害

1.1 雷電災害的產生原因

電子科學技術的迅速發展使微型電子元件獲得了普遍的使用，但這些微型電子元件的絕緣強度一般較低，對電流的承受能力弱，所以很易遭受雷電的危害。電力通信系統中，受雷電影響嚴重的微電子公司設備主要包括計算機和網絡、通信指揮系統和公用的雙極化天線等。

雷擊事故對電力及通信系統所產生的影響可分成二類，一類是直擊雷導致的，而另一類則是感應雷擊所造成的。雷直擊會對電力通信網絡系統產生極大的破壞，甚至造成基礎設施破壞，電力通信網絡系統崩潰。不過由于建筑工程防雷接地科技的發達，目前中國大部分建筑物在建設施工的過程中都會安裝防直擊雷接地的導線。所以，即使是當閃電出現的時候，防直擊雷接地系統的出現，也能夠更有效地對直擊雷加以預防，使直擊雷無法給電力通信系統的正常工作造成危害。與直擊雷不同的是，在閃電所產生的巨大磁場的影響下，感應雷擊電流與脈沖電壓都很容易繞過防直擊雷接地系統，并直接對微電子裝置產生了巨大的破壞。

1.2 雷擊事件對電力通信系統造成的危害

雷擊給電力及通信系統中微電子等技術設備所帶來的災難，可以用影響面積廣、侵害形式多、損失大來表達。由于現代科技的日益發達，電力通訊系統中電子設備的靈敏程度也有了大幅的提高，但隨之而來的還有電氣設備元件耐壓水平的下降。而由于電力通訊系統在建設和操作保養過程中的各種疏忽，也將會導致電氣設備在受到感應雷擊時會失去了必要的保護，進而危及著電氣設備的操作安全性。輕微的通信設備問題可能會影響到設備的信息傳遞，從而造成設備無法正常工作，或者在工作時出現了錯誤;更高級的通信裝置則可能導致電力通信系統內設備的主要零件出現磨損，從而令整個電力通信系統完全崩潰; 更為嚴重時，則可使電子設備遭到很大的損害，甚至關鍵數據損失，從而造成局部或者整個地區的電力通信網絡無法正常工作。所以，加大對電力通信系統防雷設施建設和管理的力度，進一步增強對電力通信系統的雷電防御能力，是維護電力通信系統運營安全不可或缺的重要環節。

二、提高電力通信系統雷電防護能力的有效措施

2.1 增強電力通信系統的外部保護

電力通信系統的外部防護是動力系統中雷電防御設施的根本，通過加強對電力通信系統的外部防護，就能夠更有效地降低了閃電直擊時對電力通信系統所造成的破壞，從而防止了電力通信設施由于受到雷擊而引起破壞，從而確保了電力通信系統的正常工作安全。電力通信系統的外圍防護設備大多包括由避雷針和連接設備構成的防雷接地系統，但建筑物內的金屬設備通常不做連接處理，而作為閃電進入的途徑。所以，要提高電力通信系統的雷電保護能力，就必須把建筑內各種外露的金屬構件和周圍建筑的防雷措施網加以聯系，以便于更加完善對電力通信系統的外部防護，從而增強對電力通信系統的雷電保護能力。

2.2 完善電力通信系統的內部防護

（1）電源的防護

當閃電碰到建筑物后，就能夠透過導線直接進入電力通信系統內，對系統的供電狀況產生影響。其中，電源的高壓部分因為配備有專門的高壓避雷設備，所以無法遭受雷擊的危害。而在電源內的低壓線路由于沒有適當的防護措施，很易受到雷擊的破壞。所以，在完善對電氣通信系統的內部防護同時，還必須注意加強對電源低壓部分的防護，在建筑的總配電盤、各樓層配電器及其關鍵設備的進線部分設置電涌保護器，運用隔離技術使雷電的熱能迅速擴散并引入地面，以便實現對電氣通信系統實施防雷保護的目的。

（2）線纜的防護

光纜與電纜是電力通信系統的重要組成部分，承擔著為電力通信系統輸送電力、傳輸信號的重要任務，增強對線纜部分的雷電防護能夠有效地防止因線纜發生燒毀而導致電力通信系統無法正常運行的狀況。所以，在進行防雷設備接地系統的設計建造中，就必須保證對系統內的所有劍術構件都進行了熱鍍鋅處理，并對電纜結構進行了升級，將所有動力電纜單獨分離、對低電壓電纜采用傳入鋼管的方法加以防護、并適當減小了電纜間的距離，以減小了電纜間感應傳導電路的強度，同時還對建筑物內的所有金屬框架都實行等電位聯接，以降低個部分間的電位差， 以此保證了電纜的使用安全性。

（3）通信設備的防護

因為，電力通訊系統內部的裝置屬微電子設備，擊穿功率較小，所以，必須對其做好多重的雷電保護，運用由建筑物外鋼筋直徑網構成的法拉第籠以及設備屏柜金屬外殼、裝置金屬外殼等對通訊裝置實施逐級屏蔽，并在完成電氣通訊系統防直擊雷連接設施的同時，還要進行對通訊裝置與周邊金屬元件之間的等電勢接地，從根本上防止了感應直擊雷對通訊裝置所產生的破壞，從而確保了電氣通訊系統的正常工作安全。

結束語：

做好了電力網絡系統的雷電防御工作，就可以有效地降低了雷擊事件給電力網絡系統所造成的經濟損失，從而保障了電網網絡系統的正常工作安全，對于改善電力系統的電能品質具有著重大的積極意義。

參考文獻：

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