通信电源系统防雷知识
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移动通信基站的防雷与接地在当今高度信息化的社会,移动通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
无论是日常的沟通交流,还是获取各种信息,都离不开稳定的移动通信网络。
而移动通信基站作为保障通信信号覆盖和传输的关键设施,其稳定运行至关重要。
然而,雷电灾害对移动通信基站构成了严重的威胁。
因此,做好移动通信基站的防雷与接地工作,是确保通信网络安全可靠运行的重要保障。
雷电是一种自然现象,其瞬间释放的巨大能量可能会对移动通信基站的设备和线路造成严重的损坏。
雷电可能通过直击、感应雷、雷电波侵入等多种方式影响基站。
直击雷是指雷电直接击中基站的建筑物、天线等设施;感应雷则是由于雷电放电时产生的强大电磁场在附近的线路和设备上感应出高电压和大电流;雷电波侵入则是雷电沿着电力线路、通信线路等侵入基站内部。
为了有效地防御雷电灾害,移动通信基站需要采取一系列的防雷措施。
首先,在基站的选址和设计阶段,就应该充分考虑到雷电防护的问题。
基站应尽量选择在地势相对较低、避开雷电活动频繁区域的地方建设。
同时,基站的建筑物和天线塔等设施应具备一定的防雷能力,比如采用避雷针、避雷带等接闪装置。
在基站的外部防雷方面,合理安装避雷针是常见的做法。
避雷针的高度和位置需要经过精确计算,以确保能够有效地保护基站的建筑物和天线等设施。
避雷带则通常沿着建筑物的屋顶边缘敷设,形成一个闭合的防雷带,将雷电电流引导到接地装置。
此外,基站的外部金属构件,如铁塔、金属门窗等,也需要进行良好的电气连接,并接入接地系统,以防止雷电在这些部位产生高电位差。
而在基站的内部防雷方面,主要是防止雷电感应和雷电波侵入。
这需要对基站内部的电源系统、通信线路、信号设备等进行防护。
电源系统通常会安装避雷器,以限制雷电过电压的侵入。
通信线路则应采用屏蔽电缆,并在入户处安装信号避雷器。
对于基站内部的电子设备,应采取等电位连接措施,将设备的金属外壳、机柜、地线等连接在一起,以均衡电位,减少雷电造成的损害。
通信站电源设备的防雷保护措施随着通信技术的快速发展,通信站的电源设备在保障通信系统的正常运行中起着至关重要的作用。
然而,雷电活动频繁和强烈的特点使得通信站的电源设备容易受到雷击的影响,因此需要采取一系列的防雷保护措施来保障电源设备的安全性和稳定性。
通信站的电源设备应当选择具有良好防雷特性的产品。
在选购电源设备时,应关注产品的防雷等级和防雷性能指标。
通常,通信站的电源设备应至少具备4级防雷等级,以能够有效抵御大部分雷电活动对设备的影响。
通信站的电源设备应采用良好的接地系统。
良好的接地系统能够将雷电能量有效地引入地下,保护电源设备不受雷击。
通信站的电源设备应按照相关规范要求,设计和建设接地系统。
接地系统的设计应合理布置接地体,并保证接地电阻符合要求,以确保接地系统的有效性。
通信站的电源设备还应配备可靠的防雷装置。
防雷装置可以分为外部防雷装置和内部防雷装置两部分。
外部防雷装置主要包括避雷针和避雷网,用于引导和吸收雷电能量,减少雷电对设备的影响。
内部防雷装置主要包括避雷器和防雷保护模块,用于限制雷电过电压的传播和保护设备免受雷击损坏。
通信站的电源设备还应定期进行防雷检测和维护。
定期的防雷检测可以及时发现设备存在的问题,及时采取修复措施,保障设备的正常运行。
同时,定期的维护工作可以保持设备的良好状态,延长设备的使用寿命。
通信站的电源设备还应采取合理的布线和设备间距,避免雷电通过电缆和设备之间的接口传导到电源设备。
合理的布线可以减少雷电对设备的干扰和损害,保障设备的稳定性和安全性。
通信站的电源设备的防雷保护措施是保障通信系统正常运行的重要环节。
通过选择具有良好防雷特性的产品、建设良好的接地系统、配备可靠的防雷装置、定期进行防雷检测和维护以及合理的布线和设备间距,可以有效地提高电源设备的防雷能力,保障设备的安全性和稳定性。
同时,通信站的运维人员也应加强对防雷知识的学习和培训,提高对防雷工作的认识和能力,以更好地应对各种雷电活动对电源设备的影响。
通信工程电源系统防雷技术规定1 总则1.0.1 为确保通信局(站)站内通信设备和工作人员的安全,以及站内通信设备的正常工作,防止通信局(站)由于电源系统引入的雷害,特制定本规定。
1.0.2 本规定对新建通信局(站)电源系统的防雷做出了技术要求,改建、扩建通信局(站)电源系统的雷电防护亦可参照执行。
1.0.3 本规定是通信工程电源系统防雷设计、设备选型、防护器件选择、施工监督和日常维护的技术依据。
通信电源防护器件应采用部级主管部门鉴定合格的产品。
1.0.4 通信电源系统的防雷应根据电源设备类型、运行及接地方式、安装地点环境条件,因地制宜合理制定雷电防护措施,做到经济合理,安全可靠。
通信电源系统的防雷应统筹设计、统筹施工,加强随工验收和维护管理。
雷电活动特别强烈的地区,还应根据当地的实践经验,适当加强防雷措施。
1.0.5 从交流电力网高压线路开始,到通信设备直流电源入口端,通信电源系统自身除应采取分级协调的防护措施外,还应与通信系统的防雷、建筑物的防雷、通信局(站)的接地及通信系统电磁兼容要求协调配合。
1.0.6 本规定与国家标准、规范相矛盾时,应以国家标准、规范为准。
如执行本规定个别条款有困难时,应充分论述理由,提出采取措施的报告,报主管部门审批。
2 术语2.0.1 避雷器的残压放电电流通过避雷器时,其端子间所呈现的电压。
2.0.2 避雷器的持续运行电压在运行中允许持久地施加在避雷器端子上的工频电压有效值。
2.0.3 雷电活动特别强烈地区年平均雷暴日数超过90天的地区,或根据运行经验,雷害特别严重的地区。
2.0.4 模拟雷电冲击电压波摸拟雷电冲击电压波如图2.0.4所示。
图中:1. 视在原点O1是指通过波前上A点(电压峰值的30%处)和B点(电压峰值的90%处)作一直线与横轴相交之点。
2. 时间T指电压波上A,B两点间的时间间隔。
3. 波前时间T1指由视在原点O1到D点(=1.67T处)的时间间隔。
通信电源设备的雷电过电压防护及接地措施摘要:通讯电源设备给人类带来了很大便利,在人们生活中变得越来越常见,逐渐成为了人们生活中不可缺少的物品之一。
随着通信电源设备的广泛应用,人们对其安全性能也开始变得越来越重视。
当电源设备出现问题之后,不仅通信设备就会随之会被损坏,还可能会给人们带来大大小小的损失,所以对于通信电源设备的安全问题需要加以重视,在未发现问题之前要做好安全隐患防范工作,提高通信电源设备的安全性能。
关键词:通信电源设备、雷电过电压、防护措施通信电源设备自身的安全性是通信电源设备运行一个重要前提,只有保障了通信电源设备运行过程中的安全性,设备才能够最好的发挥其性能,不然可能会造成各种各样的安全事故。
所以实际工作中对这类设备一定要有一个有效的控制,采取有效措施提高其安全性,做好这项工作就需要满足一个前提,那就是做好通信电源设备的雷电电压防护环节。
1.雷电电击通信电源设备通信站作为提高信号覆盖程度的设备,一般都会建设在地势开阔比较高的地方,在这些地方,人员流动较少,基本都是荒漠丛林地区。
通信站在建设的时候架空电线是最主要的建设方式,考虑到在施工的过程中对此影响的因素较多,所以一般都采用架空电线方式,并且外通信塔通常会采用避雷针装置,这样就会产生更强的引雷效果,使得通信电源设备在运行的过程当中经常出现较大的雷击伤害。
雷击带来的伤害是不可小看的,根据雷击种类的不同,其带来的伤害也有很大的不同。
雷击主要有感应雷和直击雷两种,感应雷是在直击雷的感应下产生的,通过一些导体的传播进行破坏,所以一些具有导体的装备很容易受到雷电的破坏,其中的各项设备零件也是被破坏的对象,因为零件在运行的过程中抗击能力是十分小的,所以一旦遇到灾害,零件就会受到很大的影响,脱离正常的运行。
通信电源设备和外界的联系方式主要靠的就是通信传输的电缆,这种传输的形式能够将电能最大限度的传输出去,但是这样的传输形式存在着很多的不足之处,所以就会产生感应雷,给通信电源设备带来伤害,虽然这种感应雷击带来的伤害并不是很大,但是这种电击的产生会使得设备中许多重要的元件受到伤害,造成设备不能正常进行工作;还有一种则是直击雷,直击雷就跟表面字体意思一样,就是雷电对通信站进行直接的破坏,这种直接性的破坏会给通信站带来很大的损害,还可能会对周边的建筑都造成影响,甚至会产生人员伤亡,根据相关理念来说,这种情况的发生是十分少的,但是防患于未然,在实际的工作中要做好这方面的防护,以确保带来的伤害较低。
通信电源系统防雷知识一、危害今年,济南地区雷雨天气尤为频繁,频繁的雷击造成了人员伤亡,财产损失,同时也给我公司的通信设备造成了严重损害。
雷击的产生轻则损坏设备电源板、用户板,重则烧毁重要通信设备,严重影响了我公司通信系统的正常运转,并将会造成巨大的损失,直接损失即为造成高昂的设备损坏,同时也会造成话费损失、客户追偿、客户流失等间接损失更是难以估测。
电路板及元器件损坏设备损坏二、雷电简介一)雷电产生雷电是一种自然现象,其物理成因仍处于探索阶段,比较流行的是起电学说。
根据这种学说,雷电源于异性电荷群体间的起电机制。
这里所说的异性电荷既可以是带大量正负极电荷的雷云,也可以是附有大量感应电荷的大地或物体表面。
同时,异性电荷之间存在着电场,当电荷量增大或电荷间距缩小时,电场强度增大,若场强增大到超过空气的击穿场强,就会发生大气放电现象,伴随着强烈的光和声音,这便是人们常说的电闪雷鸣。
二)种类我国的雷种主要有直击雷、球雷、感应雷和雷电侵入波等四种。
危害通信电源的雷击,大部分是雷电侵入波或感应雷,若通信电源遭直击雷或球雷,安装在附近的其他电信设备一般也将被损坏。
雷电侵入波是雷电发生时,雷电流经架空电线或空中金属管道等金属体产生冲击电压,冲击电压又随金属体的走向而迅速扩散,以致造成危害。
感应雷是指感应过压。
雷击于电线或电气设备附近时,由于静电或电磁感应将在电线或电气设备上形成过压。
没听到雷声并不表示没有雷击。
三)现状由于城市规模扩大,城市热岛效应加剧,高层建筑造成大气静电场畸变,使雷击概率增大。
同时,城市基础通信设施大幅增加,也大大提高了雷击概率。
通信设备遭到雷击的严重威胁。
另外,导致雷击灾害频繁发生的一个重要原因是,人们防雷意识仍停留在传统避雷针阶段,对感应雷和雷电侵入波造成的危害没有深刻了解。
三、通信行业特殊性一)概述通信行业有其自身的特点,主要表现在如下方面:1.通信系统复杂程度通信系统涵盖内容多样,设备种类繁多,诸如电源、信号、高频、低频、有线、无线等各个方面。
设备、线路等极易引起雷击事故,防不胜防。
2.通信系统环境不同的地理环境及各类通信系统不同的用电制式用电环境也决定了通信防雷的特殊性。
二)雷击问题突出的原因近年来,在通信系统中雷击问题日益严重,综合来讲,主要原因如下:1.设备数量增加设备数量增加是个显而易见的问题,例如,80年代邮电部建设资金约2亿/年,现今已大于1000亿/年。
2.集成化程度提高,增加了设备敏感性美国通用电气研究表明,现有电子电气的抗浪涌等干扰能力较50年代下降106~108倍。
3.大气污染造成气候环境恶劣,雷击频发据不完全统计,我国城市状况总体来说相当于每周面对一次雷击的风险。
四、通信电源的防雷一)雷击通信电源的主要途径1、电力变压器高低压侧的电力线。
2、微波、移动基站用的铁塔避雷针及天馈线。
3、出入局(站)的通信电缆。
4、通信机房。
5、通信系统的接地线。
6、水管等金属物体。
二)供电线路和设备的防雷措施(1)通过接地体泄放到大地,这是防雷最常用的方法。
(2)分流:实际上也是一种泄放到大地的一种,比如铁塔避雷针通过引下线接入到地网。
(3)屏蔽:是利用各种金属体来阻挡和衰减施加在电子设备上的电磁干扰和过电压能量,具体可分为建筑物的屏蔽、房间的屏蔽、设备的屏蔽和各种线缆的屏蔽。
(4)限幅:用避雷器件连接到电路中,当电压超过一定值时,就会短路泄放到大地。
其目的是抑制从线路传导来的过电压和过电流。
(5)均压:平衡各处电位,焊接各处接地体使之共地共网,实际上就是我们常说的联合接地。
(6)高抗雷强度:即提高设备、电力线路、通信线路、建筑物等抗雷击的能力。
接地电阻的阻值要求愈小愈好,不能超过规定值,根据我国目前的规定,各种通信局站的接地电阻值不应超过规程规定的标准。
具体措施有:1.变压器高、低压侧均应各装一组氧化锌避雷器,尽量靠近变压器装设。
2.严禁采用架空交、直流电力线进出通信局站。
3.埋地引入通信局站的电力电缆应选用金属铠装或穿钢管的护套电缆,护套两端就近接地。
4.自通信机房引出的电力线应采用有金属套管或将其穿钢管,在屋外埋入地中的长度应在10米以上。
5.通信局站内的交直流配电设备极电源自动倒换控制架,应选用机内有防雷措施的产品。
6.在市电油机转换屏输入端、交流配电屏输入端三相线及零线分别对地加装避雷器,在整流器输入端、不间断电源输入端、通信用空调输入端均应按上述要求加装避雷器。
三)常见问题综述通信机房设备雷击防护常见问题如下:1.过度依赖外部防雷2.缺乏对直击雷的认识3.缺少分级防护4.接地5.安装规范四)解决方案1.过度依赖外部防雷该问题的产生主要是因为忽视了感应雷的危害,仅在机房安装避雷针及地网等。
要做好防雷措施,首先要了解雷击保护的分流模式。
一个完整的雷击电流通过如下途径泄放:50%雷电流泄放入地另外50%通过其他途径泄放:大约10%从水管泄放(金属)大约10%通过煤气管道泄放(金属)大约10%通过输油管泄放(金属)大约10%通过电力线缆泄放最多大约5%或5KA的电流通过通信线缆泄放由此,解决方案为:对核心设备提供必要的内部屏蔽;安装防雷器;采用等电位连接措施等。
具体描述如图:2.缺乏对直击雷的认识该问题主要体现在防雷标准引用错误,仅采用8/20μs保护。
雷击冲击电流波形的定义为下图:雷击放电的模拟波形为:一个雷击放电的能量效应可以通过10/350μs脉冲电流波形来进行模拟。
从而可见,感应雷定义为8/20μs,直击雷定义为10/350μs,直击雷能量为感应雷的20倍。
如图所示:因此,相对于该问题,最直接有效的解决放案为采用正确的防雷标准,即采用10/350μs等级的防雷器。
3.缺少分级保护该问题体现在常规防护仅在开关电源内配备C级防雷器,而缺少分级保护,这样一来,防雷效果大大降低。
针对该问题可根据雷击能量测算及设备敏感度设置多级防护。
设置方法描述为:4.接地主要表现为三地分开,未采用等电位连接,易引发地电位反击。
采用等电位连接方案为:5.安装不规范防雷器的安装细则为:a.防雷器安装需要依据IEC61312的要求进行b.已保护线路不可与未保护线路进行并行布防,否则会在已保护线路上重新产生感应现象c.防雷器的连接线长度应小于0.5m,否则过长的连接线会产生额外的电压降,仍然使设备损坏d.防雷器需要与接地系统有良好的连接,如果防雷器安装在配电箱内,配电箱的接地排要有一根16平方米以上的导线与接地系统连接。
对安装规范纠正如下:a.采用凯文接线方式b.各级防雷之间需要留有规定的距离,或串接退耦装置c.导线线径严格按照IEC61312标准的要求d.线路走向规范,已保护线路不可与未保护线路并行布放五、小灵通基站的防雷小灵通基站点多面广,大多分布在室外楼顶,防雷非常重要。
1、基站的接地,大多采用大楼顶部的避雷带,利用铜芯电力线使基站接地排和大楼避雷带相连,连接前一定用正确的测量方法测量避雷带的接地电阻,如果接地电阻太大不能满足要求,要更换地点或从地面做接地网,然后通过引入线接到小灵通基站的地线排。
2、基站电源采用的是220V交流电源,宜采用铠装电缆,两端的金属护外层应可靠接地,电源线应设在避雷带的下方,距离远时,中间应进行接地。
3、严禁电源线、信号线架空进入基站。
4、避雷针应可靠接地,每个信道尽可能加装信号避雷器。
基站的选址要尽量考虑防雷五、安全用电知识电气安全涉及到人身安全和设备安全,这两个方面都不能忽视。
1、安全用电技术措施安全用电对人身安全而言,是防止触电事故的发生。
触电分为直接接触触电和间接接触触电两种,不同的触电现象应采用不同的防护措施。
(1)直接接触防护措施有绝缘、屏护、间距、漏电保护装置等几种基本措施。
绝缘:使用绝缘材料把带电体封闭起来,从而隔离带电体或不同电位的导体,使电流能按一定的路径流通。
常用的绝缘材料有瓷、玻璃、云母、橡胶、木材、胶木、布、纸、矿物油等。
屏护:利用屏护装置将带电体与外界隔绝,以防止人体触及或接近带电体,引起触电、电弧短路或电弧伤人。
常用的屏护装置有遮拦、护罩、护盖、箱盒等。
间距:在带电体与地面之间,带电体与带电体之间、带电体与其他设备之间距保持一定的间距和距离。
间距的大小决定于电压高低、设备类型及安装方式等。
漏电保护装置:在电路中采用高灵敏度、快速型漏电保护装置。
其额定漏电动作电流不超过30mA,最大分断时间不大于0.25S。
漏电保护装置只能作为其他防护措施的补充防护,不能作为唯一的直接接触防护。
(2)间接接触防护措施通常采用接地、接零等防护措施。
接地、接零保护:采用接地、接零保护措施后,当电器设备发生故障时,线路上的保护装置会迅速动作,切断故障电路,从而防止间接触电事故的发生。
双重绝缘:为了防止基本绝缘损坏或失效而引起触电事故,在基本绝缘层之外另加一层独立的附加绝缘。
(3)自动断开电源:采用适当的自动元件和连接方法,如采用熔断器、低压断路器的过滤脱扣器、热继电器以及漏电保护装置,当故障发生时,能在规定的时间内自动断开电源,防止接触电压的危险。
2、安全操作规定(1)倒闸操作:指合上或断开开关、闸刀和熔断器等操作,应按规定的操作顺序操作,复杂的倒闸操作时应一人监护,一人操作。
基本程序是:切断电源时,应先停低压,后停高压,先断分路负荷再断主闸刀,防止带负荷拉闸;合上电源时,应先送高压,后送低压,先合主闸刀再合分路负荷开关,防止带负荷合闸。
(2)不停电工作的安全规程:是指交、直流电源设备在日常维护中或工程割接时,工作人员必须带电工作时的安全操作规程。
一般规则是:不停电工作必须严格执行监护制度,由经过训练的熟练工作人员操作,专人监护。
工作中工具的裸露部分必须包扎绝缘物。
带电割接必须事先向有关部门书面报告,有关部门批准后方能实施。
3、接地系统接地是指电器设备的某一部分与土壤间作良好的电气连接。
与土壤直接接触的金属导体成为接地体。
连接与接地体和电气设备之间的金属导线称为接地线。
接地按供电性质分直流接地系统和交流接地系统。
直流接地系统是为了降低通信系统中电磁感应和杂波电压对通信品质的影响将电源基准电位的某一电极接地,而建造的接地系统。
交流接地系统是为了使三相交流电的相电压及线电压保持三相间相对平衡而将中性点接地,而建造的接地系统。
按用途可分为工作地、保护地、防雷地。
保护接地系统是为了防止设备内部因带电部分绝缘损坏而使不带电部分带电或因感应电荷积累使不带电部分带电,而将这部分接地,如金属外壳、机架等。
防雷接地是为了给雷电流提供向大地泄放通路而建造的接地系统。
工作地的作用是保持系统电位的稳定性。
工作地一般由两组组成,可以是线状也可以做成网状。
两组接地体间距大于5米,效果较好。
接地电阻越小越好,不能超过规定值,按新规程要求要联合接地,即防雷地、工作地、保护地、大楼地共同合用一组接地体的接地方式称之为联合接地。