時間:2021年01月14日 分類:電子論文 次數(shù):
摘要:隨著通信公司的不斷發(fā)展,人們的生活質(zhì)量有了更大的提升。然而在此過程中通信質(zhì)量往往會受到其他因素的影響,如通信電源設(shè)備方面,其一旦發(fā)生雷電過電壓現(xiàn)象,即很有可能對通信質(zhì)量產(chǎn)生影響,甚至有可能引發(fā)安全事故。本文通過查閱相關(guān)資料,簡要介紹了通信電源設(shè)備、通信電源雷擊侵入途徑,并提出了行之有效的通信電源設(shè)備的雷電過電壓防護措施,以期能夠為提升我國通信電源設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性方面提供有價值的參考。
關(guān)鍵詞:雷電防護;通信電源設(shè)備;危害性;措施
引言
從通信電源設(shè)備發(fā)展的歷程來看,其大致經(jīng)歷了三個階段,分別是線性、相控以及開關(guān)電源。目前開關(guān)電源已經(jīng)成為主流趨勢,具有重量輕、功率轉(zhuǎn)化的效率高以及穩(wěn)壓范圍較寬等特點。關(guān)于通信電源設(shè)備的雷電過壓防護,從實際情況來看,主要涉及直擊雷以及感應雷兩種類型雷擊風險的防護,其中直擊雷雖然發(fā)生幾率較低,但是危害性更大,而感應雷的危害性雖然略小,但是發(fā)生幾率高。因此,通信電源設(shè)備雷電過壓防護的重點是感應雷,但是對于直擊雷的防護也不能輕視。
1通信電源設(shè)備簡介
通信電源設(shè)備往往包括多個模塊,如:①交流配電模塊;②直流配電模塊;③監(jiān)控模塊;④整流柜等。其中交流配電柜擁有較大的功能優(yōu)勢,如其可以進行實時狀態(tài)顯示,也可以進行單面操作的維護,同時也具備告警等功能,然而最重要的是其具有多級防雷措施;而直流配電柜,其往往會在直流輸出路線的非配以及接入等方面發(fā)揮作用,另外,其在實時狀態(tài)顯示以及告警和單面操作維護方面也可以發(fā)揮很好的作用;整流柜的功能在于,其可以完成交流電路轉(zhuǎn)換。另外,在整個系統(tǒng)中,整流柜還具有監(jiān)控。管理等作用,在電池方面甚至可以實現(xiàn)自動管理。通信電源設(shè)備作為通信網(wǎng)絡(luò)的能源提供者,其必須達到安全可靠以及高效穩(wěn)定的優(yōu)勢,而要充分達到此目的,除了要不斷優(yōu)化設(shè)備自身質(zhì)量外,也要就其防護設(shè)計、電磁兼容設(shè)計、可維護性和可操作性方面著手,因此必須做好通信電壓設(shè)備的防護措施,尤其是通信電源設(shè)備的雷電過電壓防護,較為常見的雷電過電壓過程。
2雷擊的類型以及危害性
2.1直擊雷及其危害性
落地雷是直擊雷,它是云體與地面(特別是突起物)之間,由于帶電的性質(zhì)不同,會形成強大的電場將大氣擊穿,進而擊中通信站的建筑、電纜、設(shè)備以及工作人員,可造成建筑、設(shè)備、電纜損毀以及人員傷亡,危害性極大。一般情況下,直擊雷發(fā)生的幾率比較小,但是其破壞性極大,會造成嚴重的后果。
2.2感應雷危害
感應雷危害雖然需要依據(jù)直擊雷現(xiàn)象才會出現(xiàn),但其相對于直擊雷來說更容易導致事故當發(fā)生,因為直擊雷的發(fā)生概率較小,但當雷云放電時所產(chǎn)生的電磁波能夠?qū)νㄐ烹娫丛O(shè)備產(chǎn)生影響,由此也就導致了感應雷危害的出現(xiàn)。然而感應雷的危害范圍也有一定要求,只有自身帶有導體的設(shè)備或是零件才會遭受到感應雷攻擊,且此類設(shè)備的抗壓性能往往不高,因此在遭遇感應雷后往往容易發(fā)生故障。另外,通信電源設(shè)備在發(fā)揮作用的過程中必須要經(jīng)過通信傳輸?shù)碾娎|,此種方式往往會釋放大量電能,對通信而言十分有利,但此舉也容易導致其遭受到感應雷的危害,雖然不會似直擊雷般造成嚴重后果,但依然可能會導致相關(guān)部件損壞。
3通信電源設(shè)備的雷電過電壓防護措施
3.1直擊雷防護措施
直擊雷的防護主要采用的是系統(tǒng)各部分分攤直擊雷能量的措施,降低通信電源設(shè)備分擔的能量,進而最大限度地降低直擊雷的危害性。當受到直擊雷攻擊時,由管線、接地網(wǎng)、通信網(wǎng)、接閃器、電源以及引下線工程分擔直擊雷的能量。以通信站為例,由于其沒有管道系統(tǒng),因此由接地網(wǎng)、接閃器以及引下線等外部雷電防護裝置分擔約50%的能量,使其直接入地;由通信電源設(shè)備分擔約45%的雷電能量,一般通信站采用的是三相四線,因此,每條線路僅需要承擔不到25kA的雷電流;剩余約5%的雷電流則由通信線路分擔。通過這種分攤直擊雷能量的方式可以有效降低直擊雷造成的破壞,對通信電源設(shè)備形成有效的防護。
3.2針對感應雷危害的防護措施
前文中已經(jīng)提到過感應雷的危害和產(chǎn)生方式,而其入侵導體的方式也可以分為兩種:①電磁感應;②靜電感應。在靜電感應下,其主要是因雷云集聚大量電流,導致附近導體與其發(fā)生反應,如果雷云中的電流量超過導體自身能夠承受的量,則會導致出現(xiàn)雷擊現(xiàn)象;相較于電磁感應而言,靜電感應發(fā)生的幾率會大很多,因此今后也應將重點放在防止靜電危害方面,可以對電源設(shè)備的質(zhì)量進行提升,并且提升各個部件的抗壓能力,同時加強整個通信站的防護措施。
3.3其他防護措施
一是合理布置接地匯集線。接地匯集線的布置需要盡可能選擇與避雷器比較靠近的位置,縮短避雷器接地線,不同樓層分匯集線直接和樓底總匯集線連接,從而實現(xiàn)單點接地,若樓層超過30m,則超過部分的分匯集線需要與建筑物的均壓環(huán)連接,防治側(cè)擊。根據(jù)近年來IEC研究顯示,接地匯集線進行多重互聯(lián)在雷電防護具有一定的效果。二是等電位連接。雖然不同通信電源系統(tǒng)在防雷要求方面存在一定差異,但是其核心思想基本一致,即實現(xiàn)等電位。在實際當中,絕對等電位僅僅是理想狀態(tài),無法真正實現(xiàn),因此只能通過各種措施無線接近,目前主要采用的屏蔽、分流、接地以及箝位等方式進行連接。
三是合理選擇電源避雷器。由于通信電源設(shè)備符合電流的容量較大,因此為了保障電源設(shè)備安全、降低雷電的危害性,在選擇通信電源設(shè)備避雷器時要根據(jù)實際情況合理選擇。首先應當選擇多級防雷設(shè)備,建議采用并聯(lián)型避雷器,這樣即便電源避雷器的某一模塊出現(xiàn)故障,也不會對設(shè)備的防雷效果造成較大影響,仍能對通信電源系統(tǒng)形成一定的防護。其次電源避雷器必須具備失效分離裝置以及阻燃功能,失效分離裝置可以確保電源避雷器在失效時與通信電源系統(tǒng)自動斷開,并且不會影響到電源系統(tǒng)正常供電;阻燃功能可以保障電源避雷器在失效或者自毀時不起火,從而避免對通信電源設(shè)備的影響。
3.4通信電源防護應注意的問題
(1)相關(guān)單位對進入到通信站里面的電纜做好防雷措施,而由于一些電纜沒有引起相關(guān)人員的注意,如電信電力線、路燈線等。目前所采取的是太陽能塔燈,這樣做到目的是為了預防雷擊的通道。還有一些電力線要設(shè)置在防雷系統(tǒng)可以保護的范圍內(nèi),要不然就要使用專門的防雷手段。(2)將直流防雷器加裝上可以起到很重要的作用。由于直流防雷器里面存在單獨殘壓已經(jīng)不高于交流防雷器,因此相關(guān)單位可以有效的將預防電磁脈沖的能力加以提升。(3)因為現(xiàn)代通信電源可以達到無人看守的效果,起到較好的監(jiān)控作用,比如可以實現(xiàn)遙信、遙控的效果,而相連的信號因為存在較長的距離,因此會在一定程度上受到感應雷的損害而致使出現(xiàn)事故的發(fā)生,依據(jù)相關(guān)生產(chǎn)要求要裝置合理的設(shè)備,從而對防雷工作引起重視。
通信論文投稿刊物:《中國新通信》雜志是由工業(yè)和信息化部主管,電子工業(yè)出版社主辦,《中國新通信》雜志社編輯出版,2005年被科學技術(shù)協(xié)會評為優(yōu)秀期刊《中國新通信》,每月出版2期,每期發(fā)行10000冊。國內(nèi)正式刊號:CN11-5402/TN;國際刊號:ISSN 1673-4866;國內(nèi)總發(fā)行:北京報刊發(fā)行局,郵局發(fā)代號:2-76;國外總發(fā)行:中國國際圖書貿(mào)易總公司,國外代號:1427M。
結(jié)束語
總而言之,通信電源對通信設(shè)備來說有著重要的意義,倘若自身出現(xiàn)問題,那么也會對整個通信設(shè)備帶來不利影響。而防雷作為一個系統(tǒng)的工程,只有建立一個完整的系統(tǒng)才可以達到防護的目的,希望在不久的將來,相關(guān)單位以及設(shè)計人員的共同合作下,能夠?qū)⑼ㄐ烹娫吹恼w質(zhì)量加以提升,從而推動通信行業(yè)的不斷進步。
參考文獻:
[1]蘇金友.通信電源設(shè)備的雷電過電壓防護分析[J].電子技術(shù)與軟件工程,2013(08).
[2]黎珊,吳運東.通信線路的雷電過電壓及抑制措施[J].中國新通信,2013(05).
[3]朱臨.淺談通信電源設(shè)備的建設(shè)與維護[J].通信電源技術(shù),2014(04).
作者:趙新生