對通信電源設備防雷保護技術的研究

劉昌偉

（中衛市消防救援支隊，寧夏 中衛 755000）

0 引 言

目前，全國消防救援隊伍支隊級以上單位基本都建成了指揮中心和信息中心，普遍安裝部署了視頻會議、監控、指揮調度等系統，這些系統均需要穩定的電源才能可靠工作。一旦電源故障，輕則導致系統無法使用，重則造成設備或服務器崩潰、數據丟失等。雖然很多信息中心和指揮中心安裝了不間斷電源，但仍然無法保證電源穩定可靠的工作[1]。

1 破壞通信電源設備的雷電分析

1.1 直擊雷

在出現雷云等現象時，會直接對建筑物放電，或者對電力設備放電。在強大的雷電流作用下，當其進入到地面時所帶來的熱效應相對較強，同時會產生較為嚴重的破壞問題，不僅會增加建筑物損壞問題的發生幾率，嚴重情況下還會威脅人們的生命安全[2]。

1.2 雷電波

在輸電線路的運行過程中，雷電波會沿著電線方向直接侵入到配電裝置中，對配電裝置造成危害。通過對雷電波的侵入現象予以分析，可以看出當雷電波侵入到用戶端時提高了安全事故的發生幾率。將其與雷電事故進行對比，雷電波侵入用戶等事故的出現較為頻繁，在開展防范作業時應加大對雷電波等問題的防范力度。

1.3 感應雷

在直擊雷放電過程中會出現強大的脈沖電流，并且會對周圍區域的導線和金屬物帶來直接影響。在產生電磁感應時可能會出現瞬間過電壓的情況，從而形成閃擊現象，可以將其稱之為感應雷。對于瞬時產生的電流來說，容易對電力設備帶來極大的損壞[3]。

2 使用通信電源設備防雷保護技術的前期準備工作

通過對通信電源設備系統予以分析，在輸出電源時通常是以交流電為主，此時設備可以采用交流輸出端口的形式，促進電流輸出作業穩定運行。當端口的電流符合國家規定臨界點時，可以保障防雷處理的規范性，保證電流輸出的安全性[4]。

在消防救援指揮中心和消防救援站的建設中，要統籌考慮建設和設備防雷問題。尤其對普遍使用的交流電源來說，需要在架空引入線的過程中，結合實際所架空的傳輸信號電纜為引出線的引入奠定基礎，發揮出避雷針的引雷效應。通過對上述操作予以綜合考慮，將其作為研究直擊雷侵入途徑的突破口。對于通信設備來說，通過對感應雷和直擊雷的發生概率進行對比，可以看出前者的發生幾率遠遠高于后者，所以在開展通信設備防雷作業時需要借助有效技術和方法加大對感應雷的防范力度[5]。

3 通信電源設備防雷保護技術類型

3.1 直擊雷防護技術

通常情況下，防雷系統主要由接閃器、引下線以及接地體等基礎設施組合而成，保障了構成系統的完整性與實效性。

在使用引下線時，需要確保數量超過兩根，并沿著建筑物的四周區域以對稱形式進行布置，保證布置的均勻性。對于引下線之間的間距來說，需要確保兩根引下線之間的間距超過18 m。當電信樓高度超過100 m時，在重要通信局與電信樓之間設置引下線應確保間距不超過12 m。在對引下線進行接長處理時，需要采用焊接方法，確保引下線能夠與各個層級的均壓環進行連接，發揮出焊接操作的有效性。當所使用的引下線數量相對較多時，能夠提升防雷裝置運行的可靠性。基于引下線的分流作用進行沿線壓降處理，降低了側擊等問題的發生幾率。在使用多根引下線時，可以促進地網順利散流，保證地電位的均衡性。與此同時，在使用均勻對稱分布方式時，能夠在引下線的散流過程中結合引下線所包圍的電信建筑物對其內部的強電磁場予以抵消，從而消除雷電感應隱患。在埋設接地體時，需要將其埋入土壤，以此來起到散流的作用。在使用多根接地體時，應在準確連接的過程中使其聯結成為地網的形式，優先選用環形地網模式。在使用接地電阻時，需要結合電氣設備的接地部分進行選擇，同時不應超過規定值。

3.2 等電位連接技術

以等電位為最終實現目標，結合接地網的實際情況，在從接地網到電力室等區間內設置引入線時，需要以150 mm2的銅芯電纜為主，并保障接地網連接的牢固性。在接頭區域中，需要使用瀝青等材料對其進行澆筑處理，形成完善的防護處理模式。對于引入到電力室的電纜來說，需要將其接入到總地線排中，且地線排通常是以紫銅板鍍錫的形式為主，能夠與各專業機房的地線進行銜接。對于同一個機房的設備來說，需要連接在相同基地中，不僅能夠消除環流現象，還可以減少接觸不良等問題，避免對設備造成損壞。

3.3 感應雷防護技術

感應雷防護工作原理如圖1所示。

圖1 感應雷防護工作原理

通過對感應雷的侵入途徑予以分析，在開展感應雷防護作業的過程中需要結合電力電纜的實際情況合理使用金屬屏蔽層，并將其埋入到進出通信站中。在加裝電源防雷器時，采用交流防雷器和直流防雷器，并以等定位的形式進行連接。

在篩選電源避雷器的過程中，對電源負荷電流容量予以分析。當電流容量相對較大時，為了保障電源避雷器應用的安全性，并為維修作業的開展提供便利性支持，需要從數據通信電源系統出發，優先使用并聯型的電源避雷器。電源避雷器具有殘壓，當殘壓相對較低時，就能夠獲得更加優良的保護效果。對電網電壓予以分析，若其實際波動范圍相對較大時，所選用的電源避雷器應確保殘壓相對較低。

在安裝電源避雷器的過程中，在接地端和接地網之間設置合理的距離參數，并確保距離相對較近。當避雷器的接地線相對較長時，在變流器中會對電壓帶來較大的限制，且保護線與地面之間的殘壓限制力度相對較大，無法充分發揮避雷器的保護作用。為此，需要在安裝避雷器的過程中對電源避雷器連接引線予以妥善處理，確保粗度適中性，盡可能縮短引線的長度。需要注意的是，當引線的實際長度較長時，需適當增加引線的截面面積。

4 保護通信電源設備有效策略

4.1 加強技術創新

在開展通信電源設備防雷保護作業的過程中，需要對技術的發展和影響予以綜合考慮。基于創新發展理念，加大對新型技術的開發力度，在新技術的作用下有效應對通信電源設備雷擊問題。在技術的發展過程中，針對可能會出現的問題予以全面預防，避免對通信電源設備造成損害。對于通信電源設備雷電防護區域來說，在實際的設計過程中需要對雷電擊中后的實際情況和變化趨勢進行全面觀察。以一級防雷區域為例，在設計過程中通常是針對雷電的直接攻擊進行防護。在該類區域中，雷電會對通信電源設備帶來嚴重的損害，在開展防護作業時需確保能夠將雷擊全部引入到地下。

4.2 完善防雷保護技術應用方案

在開展通信電源設備防雷保護作業時操作難度相對較高，為了發揮防雷保護技術的實際效用，需要對技術操作方案內容進行優化完善，保障方案設計的實效性。基于現實的工作要求，對方案內容進行調整，充分發揮防雷保護方案的實際效用。對于同一套設備來說，應在機殼保護地之間采用等電位的互聯形式，在電源防雷器的作用下通過對連接線長度予以縮減并將其接入到機柜頂部，從而與直流電源接線柱銜接。移動通信基站的聯合接地系統及電源防雷系統如圖2所示。

圖2 移動通信基站的聯合接地系統及電源防雷系統

將設備放置在機房，除了要連接保護接地線外，還確保絕緣措施的應用實效性。在使用信號防雷板時，所選用的接地線距離較短，將其與設備機殼銜接，再將接地線與天饋接地排連接，進而再將其接入到室外接地排中，且室外接地排應處于窗外等區域。除此之外，還應對新增加的不間斷電源系統提出嚴格要求，使其能夠直接與原有的系統相連，并構成完整的系統模式。對相關方案內容予以優化并完善，結合原有的設備數量、規格和質量，在新增設備的共同作用下，為系統的運行提供安全性支持，并加大對電源的保護力度，確保電源供給的可靠性。

5 結 論

在使用通信電源設備的過程中，隨著防雷保護機制日趨完善，能夠強化設備的雷電災害應對能力。在使用通信電源設備防雷保護技術時，應對技術操作方法進行優化完善與創新，保障技術應用的合理性與靈活性。嚴格遵守相關規范要求對相關雷電突發類型進行模擬，通過分析雷電災害的具體特點，提出有針對性的預防措施，促使通信電源設備防雷保護工作有序進行，綜合提高防護作業的實施水平。