浅议电力通信系统的雷电防护问题

浅议电力通信系统的雷电防护问题

庞永丽贾媛

（国网山西省电力公司大同供电公司山西大同037008）

摘要：电力系统通信设备中采用大量的微电子设备，运行中对雷击的敏感性较高，各地发生的雷电损害电力通信系统现象经常出现，对于电力系统的稳定性造成了较大影响。如何有效增强电力通信系统的防雷击能力，对于保障电力系统的正常运行具有重要意义，各级电力主管部门和企业应当强化对电力通信你系统的防雷击研究工作，为电力系统的有效、稳定运行创造良好条件。

关键词：电力通信系统；雷电防护；分析研究

在整个电力系统中，电力通信系统具有重要地位，提高系统雷电保护水平对于保障系统稳定性具有重要意义，如何尽量避免雷击对电力通信系统造成损害是当前亟待研究的课题。本文主要针对目前电力通信系统重要性和雷击损害进行简要分析，并探究提升电力通信系统防雷击水平的途径。

1电力通信系统雷击损害产生的原因

微电子设备因电子技术的日趋成熟而获得了广泛的应用，同时也显露了一些不足，如大多数微电子设备在绝缘强度方面不如人意，对电压的耐受能力十分有限，当遭遇雷电影响时，容易毁损，特别是计算机网络系统、通讯指挥系统以及公用天线等。

目前，微电子设备在电力系统运行中得到了普遍运用，但是微电子设备绝缘强度相对不高，耐压能力不足，受雷击影响的可能性较大，对于电力通信系统而言，微电子设备较多，如计算机网络以及指挥系统和公用天线等，受雷击干扰的影响较为明显。雷击主要通过直击雷以及感应雷击两种方式对电力通信系统的设备产生影响，直击雷的杀伤力最为强烈，能够损毁通信设备，导致系统无法正常运行，

感应雷击的破坏性，由于雷击引发较大的磁场，感应雷击和脉冲电压有可能绕过防雷接地体系对微电子设备进行破坏，主要可能有以下几种途径：一是在雷击电流沿着接地引线进入地表的过程中，电流过于强大会造成具有明显冲击力的电磁脉冲，对电力通信系统的微电子设备运行产生干扰，影响运行效果；二是雷击击中区域靠近通信线路，引发地表电位暂时性飙高，对电力系统中一些敏感性高的设备形成反击，损坏设备功能导致无法正常运行，甚至瘫痪；三是在天线以及电缆等设备被雷击之后，由于内部传播引发较大的感应电压，导致电力系统中的微电子设备受到损坏，严重影响整个系统的运行。

2电力通信系统雷击损害造成的巨大影响

雷击灾害对电力通信系统造成的危害性是巨大的，能够对相关的敏感设备造成破坏性的损失，甚至会导致线路瘫痪，引发整个电力系统的无法正常运行。当前，电力技术不断发展，以微电子设备为代表的敏感性设备与原件不断增多，在敏感性与精密度不断提高的同时，其耐压性也在相应降低，电力通信系统在维护与建设过程中的微小失误有时就会造成敏感设备的损坏，雷击事件的破坏力更为强大，对于系统的安全运行具有较大隐患。雷击较为轻微的状态下，能够引发信号传输不畅，影响系统设备的正常运行以及出现误动，如果雷击强度较大则会损坏电力通信系统中的元件或者设备，导致彻底无法正常工作，甚至会破坏数据、瘫痪系统，造成大面积停电等恶性事故。所以，强化电力系统防雷保护是维护整个通信系统有效运行的重要手段，必须在建设与维护中切实加强。

3电力通信系统的防雷措施分析

3.1提高电力通信系统外部保护能力

在整个电力通信系统的防雷保护工作中，外部保护具有基础性作用，对于避免直击雷击对系统的损害意义重大，防止设备损害和造成系统瘫痪。一般来讲，对其进行外部保护主要是强化防雷接地系统的建设，安装避雷针和相应的接地装置，但是部分地区忽略了建筑物内部金属设施的接地防雷处理，有可能导致雷电传入，所以在强化建筑物外部避雷和接地处理的同时，要完善建筑内部金属构筑物和防雷体系的连接，充分提高整个电力系统的外部保护能力，提升电力通信系统的安全运行水平。

3.2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。

3.3电源的防护

雷击有可能以电线为媒介直至电力通信系统内部，损害系统的电源。电力通信系统的电源，其高压部分通常配备专用的高压避雷装置，因此，一般不会受到雷击损害；然而电源内部低压线路部分，缺乏有效的防护手段，所以，容易被雷击损害。有鉴于此，在巩固电力通信系统电源防护时，需要加强电源内部低压线路部分的重点保护。

3.4通信设备的防护

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。

4加强对电力通信网络工程的接地改造

电力通信工程的防雷措施的重点是实现对接地工程的有效改造，特别是针对内、外部的防雷措施的接地优化和加固，现就其特点分别论述。

4.1对内部防雷措施的有效改造

对于内部防雷的改造，必要时要对接地母线进行更换成铜排线作为环形接地网，对于机房内设备的接地母线要至少两处与接地网连接，对内部设备的等电位点全部采用截面积大于95mm2的电缆与变电站的接地网进行有效连接，并且用两颗M10×30的螺丝来加固，同时，对于机房内的所有接地布防图，通过有效改造后，进行拍照留存。

4.2对外部防雷措施的有效改造

在电力通信系统的外部防雷措施改造中，主要是对天馈系统的接地优化，比如对于铁塔顶和铁塔底部的馈线要就近接地，在铁塔的中部增加微波馈线，在塔底的接地应确保馈线在转弯处上方0.5~1m之间，并且确保良好接地。

5结语

电力通信中，做好防雷措施的防护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，有效处理电力通信系统的雷电防护问题是提高通信设备安全运行的有效手段。

参考文献：

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