电力通信系统的雷电防护问题
防雷接地工程
防雷接地⼯程防雷接地⼯程6.1、雷电的对通信设备的危害与防护6.1.1、雷电概述YDT/5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护⼯程设计规范》明确规定：雷电过电压保护⼯程应建⽴在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。
⼯程所选⽤的电涌保护器S PD（Surge Protective Devices）应符合国家标准及通信⾏业标准或参照IEC. ITU-T-K 系统等国际相关建议，经信息产业部认可的检测部门测试合格的产品。
还应符合国标GB50057-94《建筑物防雷设计规范》及（其他国家可以参考，但应符合当地国家的相关标准）通信⾏业防雷接地标准。
雷电灾害雷电灾害就是雷电直击击中通信设施（建筑物、天线等）或通过户外线路（通信、电⼒线路等）侵⼊设备，使线路、串接或终接的电⼦设备受到损坏。
雷电灾害分为 3 种情况：1、直接雷。
是指雷电直接击中线路或沿线路流过⼤量的雷电流，持续时间达若⼲ us,也可引起⼏千伏的过电压直接加到线路装置和设备终端上，产⽣电效应、热效应和机械⼒，造成实质性的破坏。
2、感应雷：雷电放电时，在附近导体上产⽣的静电感应（产⽣⾼电位）和电磁感应（使附近导体上感应很⾼的电动势）。
3、雷电波侵⼊：由于雷电对架空线路或⾦属管道的作⽤，雷电波可能沿着这些管线侵⼊室内，危及⼈⾝安全或损坏设备。
雷电流通过接地装置流⼈⼤地所引起⼤地电位的升⾼称为地电位升，地电位升将有可能危害设备的对地绝缘。
雷电冲击过电压可导致设备的绝缘击穿，冲击过电流可造成电⼦设备元器件损坏。
6.1.2、通信⼯程雷电灾害防护最特殊的部位1）通信电源系统；；2）⽆线⼯程室外天线、通信线路、天馈线及其引⼊局（站）3）长途光缆的引⼊局站O DF架；4）⽤户线路或局间中继线的引⼊（局）站M DF。
5）通信⼯程建筑物、铁塔、室外⽤户线路交接设备等。
6.1.3、通信建设⼯程的防雷措施通信建设⼯程应根据防雷区的具体要求，采取防直接雷、防雷电感应和防雷电波1)SPD的合理选择运⽤；2)通信⼯程的正确接地。
IEC62305-1雷电防护-第1部分
3.33雷击电磁脉冲（LEMP）Lightningelectromagneticimpulse(LEMP)
雷击电流的电磁效应。
注：它包括电气和电子的设备中形成的浪涌和直接对设备本身的磁场效应。
3.34雷击防护区（LPZ）LightningPrபைடு நூலகம்tectionZone(LPZ)
附录B（资料性）供分析用的雷击电流的时间函数……………………………………….….34
附录C（规范性）供试验用的雷击电流的模拟………………………………………….…….38
附录D（规范性）对LPS部件受雷电影响的模拟及其试验参数……………………….…….42
前言
1)IEC（国际电工委员会）是世界性标准化组织，其所有成员为国家电工委员会。它致力于促进在电气和电子领域内所有关于标准化问题的国际合作。为着本目标及其它相关活动，IEC发行公布国际标准。前期工作委托给技术委员会；任何IEC组成成员如对该问题感兴趣，可参与准备工作。与IEC有交往的国际性的、政府间的、以及民间组织也可参与该工作。IEC与ISO在两组织已达成的协议条件下保持着密切合作。
第三部分为减少进入建筑物内的公共设施的失效（主要是电气和通信线缆）的防护措施，见IEC62305-5。
雷电防护
第一部分：通则
1范围和目标
本部分对下列雷电防护提供了相关依据：
·建筑物包括其中的装备和设备，也包括人身；
·进入建筑物的公共设施。
下列案例不包括在本标准的目标之内：
·铁路设施；
·车辆、船只、飞行器、海岸设施；
3.40外部的雷电防护系统Externallightningprotectionsystem
2）IEC关于技术问题的正式决定或协议，尽可能地表述为相关的国际公认标准。因每一技术委员会拥有来自代表各国利益的各国委员会的代表。
第六 雷电过电压防护
地电阻时，可采用多根放射形接地体，或连续伸 长接地体，或采用某种有效的降阻剂降低接地电
Hale Waihona Puke 阻值土壤电阻 率 Ω.m接地电阻 Ω
≤10 100~5 0 00
≤10 ≤15
500~10 00
≤20
1000~20 00
≤25
>200 0
≤30
3）尽量缩短避雷器与被保护设备间的电气距 离。
三、变电站避雷器保护配置
（1）配电装置每组母线上应装设避雷器，但是进出 线都装有避雷器的除外。
（2）旁路母线是否装设避雷器视其运行时避雷器到 被保护设备的电气距离是否满足要求而定。
（3）330KV及以上变压器和并联电抗器处必须装设 避雷器，避雷器应尽可能靠近设备本体。
第六章 雷电过电压防护
输电线路上的雷电过电压
1、直击雷过电压：是由雷电直接击中杆塔、避雷 线或导线引起的过电压；一般采用避雷线保护
2、感应雷过电压：是由雷击线路附近大地，由于 电磁感应在导线产生的过电压
运行经验表明，直击雷过电压对电力系统的危害 最大，感应雷过电压只对35KV及以下的线路会造 成雷害。
3
五、采用消弧线圈接地方式
适用条件： 雷电活动强烈、接地电阻又难以降低的地区
作用原理： 单相对地闪络时，消弧线圈使其不至于发展成持
续工频电弧 两相或三相对地闪络时，第一相闪络并不会造成
跳闸，先闪络的导线相当于一根避雷线，增加了分流和对 未闪络相的耦合作用，使未闪络相绝缘上的电压下降，从 而提高了线路的耐雷水平。
与通信线路之间的交叉跨越档、过江大跨越高杆塔、变电 站的进线保护段等处。
九、采用线路型金属氧化物避雷器
探析电子通讯设备的雷击浪涌保护
ＡＮＤ ＦＬ Ｅ （ａ７Ｒ Ｆ （ Ｌ （ Ｏ ２ ） ０ ＩＴ Ｒ ｖｒ／Ｅ Ｌ Ｖ Ｌ Ｗ， ０ ，１ ）
文章编号 ：１ ０－０ ３ （０ １ １ 下） ０ １ ３ ９ １ ４ ２ １ ） （ 一０ ７－０ ０
１ 设 计 原则
１１ 客 户利益原 则 ．
无 论 防护 工程 的 大小 ，防护 设 备 数 量 选 用 多 少都 应 以 用 户对 安 全 期 望值 为 原 则 ，以用 户 需 求
４ ）防 护 器 件 失 效 或 损 坏 时 ，可 在 线 热 维 护
１ 开放性 ， ． ５ 可充性 ，可维护性原则 防 雷 保 护 技 术 是 不断 发 展 变 化 的 ，为 了保 证
收 稿 日 期 ：２ １－Ｉ－１ ００ １ ７ 作者简介：彭宏娟 （９ ８ １７ 一），女 ，湖南怀化人 ，讲师 ，本科 ，研究方向为信息通讯技术 。
（ 热插拔 ） ，故障处理 无 须停机 ；
１３ 先进 性原 则 ．
采 用 当今 国 内、 国际 上 最 先 进和 成 熟 的 工 业 设 计 技 术 ，使 系统 能 够最 大 限 度 地适 应 今 后 技 术 发 展 变 化 和 业 务发 展 变 化 的 需 要。从 国家 电力及 电力通 信 发展 来 看 ，系统 总体设 计 的先 进性 原则 ， 主 要体现 在 以下 几个 方面 ： 防雷 系统 的设 计 考 虑 电 力 系统 的基 础 设 施及 装 备 特 点 ，对 高 压输 变 电 网 、电 力调 度 控 制 网和 电力 通 信 网开 放 的体 系 结构 中 的强 电设 备 、弱 电
电力系统通信站过电压防护规程
电力系统通信站过电压防护规程
1. 基本要求
(1) 通信站的过电压防护必须按照国家及地方有关规定和标准执行。
(2) 通信站的直接接地电位应小于或等于额定电压。
(3) 建筑物及周围场地应有良好的接地装置和接地网。
(4) 设备必须可靠运行，在特殊环境中能正常工作。
2. 过电压防护
(1) 在高雷电活动区域应使用避雷针等避雷设备。
(2) 采用合适的避雷器，过电压保护器等防护设备。
(3) 对于高压直流输电线路附近的通信站，应采取特殊的过电压防护措施。
(4) 在通信站的电力系统中加装熔断器、断路器、继电器等保护装置。
(5) 充分利用仪表设备的监控功能，对过电压进行实时监测。
3. 安全检查
(1) 定期检查避雷器、过电压保护器、熔断器、断路器、继电器等保护装置的性能和状况。
(2) 定期检查设备接地的情况，保证接地电阻符合要求。
(3) 在雷雨天气和发生地震等突发事件时，要及时检查通信站电力系统的安全情况。
以上是电力系统通信站过电压防护规程的基本要求和措施。
在实际应用中，还需要根据具体情况进行针对性的改进和完善。
通信局站防雷与接地设计.pdf
LPZ0B 区：直击雷防护区 本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电 流直接雷击，但本区内电磁场强度没有衰减。
LPZ1区：第一屏蔽防护区 本区内的各类物体不可能遭直接雷击，由于建筑屏蔽的措 施，本区内的电磁场得到了初步的衰减。
严寒地区，接地体应 埋设在冻土层以下；
大于2500
在土壤较薄的石山或
碎石多岩地区可根据具
体情况决定接地体埋深，
在雨水的冲刷下，接地
200
体不应暴露于地表。
垂直敷设
回填土 接地极 降阻剂
34
接地体的间距
垂直接地体间距为其自身长度的1～2倍；
35
接地体的设置要求
应保证地网四角的连接处埋设有垂直接地体；
馈线第二点接地 GPS天线 （B点）
女儿墙
避雷针雷电流专门引下线
馈线第三点接 地（C点）
避雷器架 SPD
无线设备
传输设备
SPD
开关电源
SPD
+
AC屏
SPD
室内走线架
EGB
大楼立柱内钢筋
基站机房
IGB
蓄电池
+
联合地网
联合地线
电力线 信号线
大楼立柱内钢筋
室外地线排接地线入地点
室内地线排接地线入地点
专用雷电流引下线入地点
接地引入线宜短、直，长度不宜超过30m,宜采用40mm×4mm 或50mm×5mm的热镀锌扁钢。
接地引入线不宜在暖气地沟内布放，埋设时应避开污水管道、 水沟和窗户；裸露在地面以上部分，应采取防机械损伤和防 腐保护措施。
防雷的知识
防雷的知识雷电是一种自然现象，它产生的能量巨大，对人类和物体都具有很大的威胁。
为了保护人们的生命和财产安全，防雷措施就显得非常重要。
下面我们来了解一些防雷的基本知识。
1. 雷电的形成和危害雷电是在大气中形成的一种电气现象，通常伴随着雷鸣和闪电。
由于雷电释放的能量极大，它可以瞬间点燃可燃物，对建筑物、电力设备、通信设备等造成严重损坏，甚至引发火灾和爆炸。
2. 雷电的防护原理雷电防护的基本原理是通过合理布置接地系统，将雷击电流引入地下，以保护被防护物。
接地系统是防雷措施的核心，它能够将雷电的能量迅速分散和释放，降低雷击的威力。
3. 防雷设施的分类根据不同的防护对象和要求，防雷设施可以分为以下几类：- 避雷针：避雷针是最常见的防雷设备，它通过尖端的形状和合理的高度，能够有效地吸引和接收雷电，将其引入地下。
- 避雷带：避雷带是一种安装在建筑物周围的金属带，它能够将雷电引入地下，保护建筑物免受雷击。
- 避雷网：避雷网是一种由金属导体组成的网状结构，它覆盖在建筑物的外墙和屋顶上，能够有效地分散和引导雷电。
- 接地系统：接地系统是防雷设施的核心，它通过埋设导体和深埋接地装置，将雷击电流迅速引入地下，保护设备和建筑物免受雷击。
4. 防雷设计与施工为了确保防雷设施的有效性，防雷设计和施工必须符合相关的规范和标准。
在设计阶段，需要根据被防护物的特点和周围环境，合理选择防雷设施的类型和布置方式。
在施工过程中，需要严格按照设计要求进行安装，确保接地系统的连续性和导电性。
5. 雷电预警系统除了防雷设施，雷电预警系统也是防雷工作的重要组成部分。
雷电预警系统能够及时监测雷电活动的情况，并通过声光报警等方式提醒人们采取相应的防护措施。
它可以有效地预防雷击事故的发生，保护人们的生命和财产安全。
6. 雷电安全常识在日常生活中，我们也需要了解一些雷电安全常识，以避免雷击事故的发生。
例如，在雷雨天气中，应尽量避免在室外活动，不要站在高处或者接近高耸物体，不要在室外使用金属制品，如伞和铁制的遮阳棚等。
现代雷电防护体系
七、馈线采用三点接地，在铁塔高度大于60米，中间增加一点接地；
基站改造防雷要点
八、限压型避雷器之间安装距离应大于5米，开关型与限压型安装距离应 大于10米，考虑到安装距离限制，尽可能不使用开关型避雷器，改变一 级避雷器安装位置，使二级间安装距离满足要求。
型号 PU100 - 400 Res
最大持续耐压 最大放电电流
8/20us (1次)
440V
100KA
*可承受一次10/350us波形（直击雷）12.5KA的冲击。
保护电压 1.8KV
PU系列电源防雷模块
PU系列产品是单片(单极)设计， 用以防止电源系统的直击雷和感 应雷对设备造成的损坏。
型号
PU65 - 400 Res PU40 - 400 PU40 - 230 PU15 - 400 PU15 - 230
九：避雷器的上引线采用BV10~16，接地线采用BVR16~25。
十、尽可能采用“凯文接法”引入电源。
十一、微波进线、馈线进线处应安装馈线信号避雷器。
十二、变压器基础、铁塔基础、机房基础可靠焊接连通，并形成网格 状低电感接地系统。
PU100系列电源防雷模块
安装在架空线进户的总配电箱内， 可以单独使用，无须配合。
75
供电线缆总分流值(KA)
37.5
每根电缆分流值(KA)
12.8
10/350与8/20us波型转换系数 4.18
8/20us波型转换值(KA) 若穿管屏蔽分流系数30%(KA)
53.5 16
依据标准 GB50057-94附录六 GB50057-94第6.3.4条 供电、通信线缆分流 引入供电线缆仅为三芯 GB50343-2004第5.4.1-2条说明
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浅议电力通信系统的雷电防护问题黄琛松（南方电网超高压输电公司南宁局，广西南宁市530021）电力系统通信网络是现代化电力系统中不可或缺的重要组成部分之一。
在计算机以及互联网络的高速发展下，被用于电力通信系统中的终端技术设备也越来越精密，其集成度也相对较高，但是在这些具备高精密性的设备内部具有内置的集成性较高的模块，这些集成模块相应的过压能力以及过流保护能力比较弱。
当雷电灾害发生的时候，容易造成一定程度的机器损害的事故发生，严重的话甚至会导致网络大范围故障甚至整体瘫痪，系统所储存的信息和数据流失，对电力系统以及电网的整体安全造成了极大程度的威胁。
笔者通过对某试验性电力通信系统方面的防雷措施的具体实行方法以及分析，提出关于电力通信系统方面的防雷措施具体考虑的内容。
1雷电对于电力通信系统的影响对于雷电灾害对于电力通信系统以及具体通信设备的危害具体可以分为以下几类：（1）通信站附近建筑物（主要指通信设备，其中包含楼顶铁塔）因为直击雷电而导致的通信设备受到的各式各样的损害方式；（2）通信站外经过金属线缆在入站是附带的一些雷电而导致的通信设备受到的各式各样的损害方式；（3）在通信站附近受到感应电流的影响而导致的通信设备受到的各式各样的损害方式。
我们可以根据通信站的主要结构看出，对于通信电源以及其它部分的通信设备上的外接口都有可能引入雷电，但是从不同端口引入的雷电所产生的具体影响程度也是不同的。
如图1中所表示出的五个对外接口的雷电的引入源。
在图1中，1号端口为主要的公共电力端口，同时也是最容易对高强度雷电脉冲产生接引效果，所以1号端口是整个结构中最为主要的防雷端口。
而图1中的2号端口主要作用是用于通信以及光缆端口，其中的主要成分为金属，是引入来电的主要介质之一。
通过通信电缆而引入的雷电，主要是通过对网络数据的交换依据数据设备的软件硬件进行入侵，以造成相应的损害后果。
图1端口3是无线设备的电源端口，而通信设备因为其本身电力微波设备的本质而被放置于通信铁塔的最高层位置，所以其天馈线会成为直接类最为主要的攻击对象，受到天馈线的接应效果所引下来的大量电流在经过电源线以及通信线缆作为传输介质后最终到达通信设备的控制中枢部分，以达到破坏无线设备的效果。
从另一个方面来讲，无线设备的控制中枢与其他设备的信号、电源以及接地线都是相互共享使用的性质，所以一部分接引下来的电流还会通过这些介质对其他的通信设备进行一定程度的破坏，所以从这一个方面来讲，无线电设备所在的这个端口同样也是重点的防雷控雷端口，只不过微波设备已经逐渐退出在电力系统中的应用。
图1中的4号端口主要作为室内向室外电源的供电端口，其中室外的设备包括类似于监控录像等一系列的对于服务设备，对于这些设备来讲，他们的用电主要来源是机房的电源，对于这些设备来讲，它们本身极容易受到雷电的攻击而损坏。
另外5号端口作为主要防雷功能端口———接地端口，其保证了所有的设备与地面有一定的连通性，其主要功能在于对接地以及交流工作的保护方面，对雷电的防护接地方面等。
根据通信站所指定的一系列的防雷接地相关的规范以及要求，对于不同的设备所需要的接地需求都应该集中在接地端口这一个平台上面。
当有雷电对通信站的通信设备进行一定程度地袭击导致这部分强电流顺着金属线进入到中枢机房中，其中所蕴含的欠电流就会在接地端口的作用下被大幅度的接引到地网中去，如果在接地平台出现类似电位升高电压不平衡的现象，则可能会导致绝大部分的通信设备受到一定强度的损害，因此对于接地端口的防雷措施来讲，工作人员应该认真考虑。
2电力通信系统方面的防雷措施概述我们以某个电力通信工程作为实际讨论的例子进行详细分析。
2.1电力工程针对电源系统方面的防雷设施在整个通信系统中都必须配备不间断的直、交流电源，对于所有设备而言，其本身必须具备一定程度的接地性。
根据2006年国家指定的电子系统防雷技术规范的相应标准，已经对三峡水利工程中所有的电力通信设备进行了一定程度的防雷改造。
具体的防雷措施如图2所示。
在电源柜DPJ-380里，在每1组三相交流电输出控制开关后面都会并联安装上一台三相的防雷器（规格：启动时最大电摘要：主要分析了雷电对于电力通信系统的具体影响以及主要的防护措施。
关键词：接地保护；防雷；雷电过电压；MDF架图1通信站各个对外接口的雷电引入源分析图图2改造后的防雷措施示意图电力建设26广东科技２０１３．１．第２期压601V，终于大的漏电流为7.5μA，最高的残压为790V），其连接的引线一端串联着一个C43/3p的保护开关。
这一项防雷措施旨在防止因雷击而产生的过电压从电力线直接进入到配电系统当中。
在整个整流电源柜的两路三相交流电输入开关设备后分别安装（以并联的方式）一台三相防雷器（规格：启动时最大电压601V，终于大的漏电流为7.5μA，最高的残压为790V），并且同时在防雷器一段连接引线上串联一个与上文规格一样的C63/3p开关，并且还要串联上一个C32/2p型号的保护开关，这样可以对雷击所引起的过电压进入通信整流设备进行有效地防止。
在负荷载控制器上有两路-48V的直流电源输入设备，并且在其母排上并列安装着两台直流防雷器（规格：启动时最大电压210V，终于大的漏电流为3.5μA，最高的残压为348V），并且在其连接的引线一端串联着一个C33/3p的保护开关，这样可以对电压经过电源线到达通信设备内部而造成损害进行有效的防范。
2.2对于线缆方面的防雷措施在整个通信设备的网络结构中，通信线缆包括有光缆和电缆，它们之间纵横交错，各式各样的电缆都是随处可见，从户外一直延伸到了室内，当雷电脉冲产生的时候能够对回路中的暂态电压进行一定的感应。
为了使得线缆设备不受雷电的损害，我们需要对整个通信系统范围内的所有电缆进行防雷改造。
首先就是将原有被锈蚀损坏了的电缆支架进行拆除并更换，其中支架之间的间距大小为1000mm，支架主要采用的是50×5mm的角钢，并且进行一定的镀锌处理。
并且对原有的地线进行拆除处理，更换新的地线设备（规格：60mm×50mm的扁铁）。
在地线以及电缆支架之间进行合理的连接，并且每个200m 安设一个接地点，切记在换置的过程中要按照相关的接地规范操作。
对于其特殊的土壤条件来讲，将接地电阻进行严格的控制10Ω以下，将地线与原有的接地近点相连。
对电压较高的动力电缆，应该放置在电缆架的最底层，并且对原来的钢绞线、水泥杆进行拆除处理。
在总配线架上使用保安单元将交换机以及外线进行一定程度的接通，这样可以最大程度的防止设备受电流而导致的损坏现象。
2.3对通信设备方面的防雷措施在通信设备的防雷过程中最具有代表性的就是在微波系统方面的防雷，它本身带有天线的收发装置，同时也有一定的波导馈线传输功能，并且在机房与天线铁塔之间安置有一定数量的钢绞线，这些钢绞线的主要功能在于对电缆进行支撑或悬挂。
钢绞线以及过桥在电气方面与铁塔相互连通，当电缆进入机房的外侧部分的同时，将钢绞线、过桥以及电缆的外护层相连在一起。
并且以最小距离与接地网之间相互连接，以达到减小进入机房内部的雷电的压幅值。
在微波塔上安装新型的避雷针，在每一个站点的楼面敷设上一层避雷带，以直接对雷击的直接损害进行防护。
因为电力工程所处的地理位置环境比较复杂看，所以，针对每一个站点接地网方面的建设都不尽相同。
就目前看来，经过了一系列的防雷措施改造后，明显的减少了因雷电袭击而造成的损失，能够最大限度的对设备正常运行进行保证。
3结语对于电力通信系统而言，其包含的防雷保护以及过电压保护都是一项极具系统化的工程，在防雷改造的过程中，不仅仅依据的是防雷设备的性能，更重要的是必须对设备所处的地理环境进行详细全面的考虑，必须慎重的遵循整体布防、全面防范的建设思想，合理运用均压、泄流以及屏蔽等各式各样的防雷技术手段，构件一个完整完善的雷电防护体系，才能对雷电造成的损害达到根本性质的防范，才能最大程度的降低雷电侵袭所造成的损害。
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4变频技术在矿山机电设备的应用前景目前，变频技术在矿山机电设备中的应用还有很大的发展空间，其广泛应用也会在很大程度上推动我国相关产业的发展，我国矿山的数量很多，在以后的设备升级中对变频器的需求量很大，加上电子技术的迅速发展，矿山改造过程中对变频器的需求也会呈现出多功能的趋势，变频器的控制也会成为矿山管理中的重要工作环节。
5结语目前变频节能技术在我国矿山机电设备中的应用越来越广泛，但是尚未得到全面的普及，变频节能技术在我国矿山机电设备中的应用还有相当大的发展空间，就目前来看，解决变频节能技术与矿山机电设备中的匹配问题，是使之得到广泛应用的关键所在，只要将匹配性问题解决好，那么变频节能技术将会有更加广阔的应用空间。
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