通信电源设备的雷电过电压防护探析

　　摘要：随着通信公司的不断发展，人们的生活质量有了更大的提升。然而在此过程中通信质量往往会受到其他因素的影响，如通信电源设备方面，其一旦发生雷电过电压现象，即很有可能对通信质量产生影响，甚至有可能引发安全事故。本文通过查阅相关资料，简要介绍了通信电源设备、通信电源雷击侵入途径，并提出了行之有效的通信电源设备的雷电过电压防护措施，以期能够为提升我国通信电源设备的安全性、稳定性方面提供有价值的参考。

　　关键词：雷电防护;通信电源设备;危害性;措施

　　引言

　　从通信电源设备发展的历程来看，其大致经历了三个阶段，分别是线性、相控以及开关电源。目前开关电源已经成为主流趋势，具有重量轻、功率转化的效率高以及稳压范围较宽等特点。关于通信电源设备的雷电过压防护，从实际情况来看，主要涉及直击雷以及感应雷两种类型雷击风险的防护，其中直击雷虽然发生几率较低，但是危害性更大，而感应雷的危害性虽然略小，但是发生几率高。因此，通信电源设备雷电过压防护的重点是感应雷，但是对于直击雷的防护也不能轻视。

　　1通信电源设备简介

　　通信电源设备往往包括多个模块，如：①交流配电模块;②直流配电模块;③监控模块;④整流柜等。其中交流配电柜拥有较大的功能优势，如其可以进行实时状态显示，也可以进行单面操作的维护，同时也具备告警等功能，然而最重要的是其具有多级防雷措施;而直流配电柜，其往往会在直流输出路线的非配以及接入等方面发挥作用，另外，其在实时状态显示以及告警和单面操作维护方面也可以发挥很好的作用;整流柜的功能在于，其可以完成交流电路转换。另外，在整个系统中，整流柜还具有监控。管理等作用，在电池方面甚至可以实现自动管理。通信电源设备作为通信网络的能源提供者，其必须达到安全可靠以及高效稳定的优势，而要充分达到此目的，除了要不断优化设备自身质量外，也要就其防护设计、电磁兼容设计、可维护性和可操作性方面着手，因此必须做好通信电压设备的防护措施，尤其是通信电源设备的雷电过电压防护，较为常见的雷电过电压过程。

　　2雷击的类型以及危害性

　　2.1直击雷及其危害性

　　落地雷是直击雷，它是云体与地面(特别是突起物)之间，由于带电的性质不同，会形成强大的电场将大气击穿，进而击中通信站的建筑、电缆、设备以及工作人员，可造成建筑、设备、电缆损毁以及人员伤亡，危害性极大。一般情况下，直击雷发生的几率比较小，但是其破坏性极大，会造成严重的后果。

　　2.2感应雷危害

　　感应雷危害虽然需要依据直击雷现象才会出现，但其相对于直击雷来说更容易导致事故当发生，因为直击雷的发生概率较小，但当雷云放电时所产生的电磁波能够对通信电源设备产生影响，由此也就导致了感应雷危害的出现。然而感应雷的危害范围也有一定要求，只有自身带有导体的设备或是零件才会遭受到感应雷攻击，且此类设备的抗压性能往往不高，因此在遭遇感应雷后往往容易发生故障。另外，通信电源设备在发挥作用的过程中必须要经过通信传输的电缆，此种方式往往会释放大量电能，对通信而言十分有利，但此举也容易导致其遭受到感应雷的危害，虽然不会似直击雷般造成严重后果，但依然可能会导致相关部件损坏。

　　3通信电源设备的雷电过电压防护措施

　　3.1直击雷防护措施

　　直击雷的防护主要采用的是系统各部分分摊直击雷能量的措施，降低通信电源设备分担的能量，进而最大限度地降低直击雷的危害性。当受到直击雷攻击时，由管线、接地网、通信网、接闪器、电源以及引下线工程分担直击雷的能量。以通信站为例，由于其没有管道系统，因此由接地网、接闪器以及引下线等外部雷电防护装置分担约50%的能量，使其直接入地;由通信电源设备分担约45%的雷电能量，一般通信站采用的是三相四线，因此，每条线路仅需要承担不到25kA的雷电流;剩余约5%的雷电流则由通信线路分担。通过这种分摊直击雷能量的方式可以有效降低直击雷造成的破坏，对通信电源设备形成有效的防护。

　　3.2针对感应雷危害的防护措施

　　前文中已经提到过感应雷的危害和产生方式，而其入侵导体的方式也可以分为两种：①电磁感应;②静电感应。在静电感应下，其主要是因雷云集聚大量电流，导致附近导体与其发生反应，如果雷云中的电流量超过导体自身能够承受的量，则会导致出现雷击现象;相较于电磁感应而言，静电感应发生的几率会大很多，因此今后也应将重点放在防止静电危害方面，可以对电源设备的质量进行提升，并且提升各个部件的抗压能力，同时加强整个通信站的防护措施。

　　3.3其他防护措施

　　一是合理布置接地汇集线。接地汇集线的布置需要尽可能选择与避雷器比较靠近的位置，缩短避雷器接地线，不同楼层分汇集线直接和楼底总汇集线连接，从而实现单点接地，若楼层超过30m，则超过部分的分汇集线需要与建筑物的均压环连接，防治侧击。根据近年来IEC研究显示，接地汇集线进行多重互联在雷电防护具有一定的效果。二是等电位连接。虽然不同通信电源系统在防雷要求方面存在一定差异，但是其核心思想基本一致，即实现等电位。在实际当中，绝对等电位仅仅是理想状态，无法真正实现，因此只能通过各种措施无线接近，目前主要采用的屏蔽、分流、接地以及箝位等方式进行连接。

　　三是合理选择电源避雷器。由于通信电源设备符合电流的容量较大，因此为了保障电源设备安全、降低雷电的危害性，在选择通信电源设备避雷器时要根据实际情况合理选择。首先应当选择多级防雷设备，建议采用并联型避雷器，这样即便电源避雷器的某一模块出现故障，也不会对设备的防雷效果造成较大影响，仍能对通信电源系统形成一定的防护。其次电源避雷器必须具备失效分离装置以及阻燃功能，失效分离装置可以确保电源避雷器在失效时与通信电源系统自动断开，并且不会影响到电源系统正常供电;阻燃功能可以保障电源避雷器在失效或者自毁时不起火，从而避免对通信电源设备的影响。

　　3.4通信电源防护应注意的问题

　　(1)相关单位对进入到通信站里面的电缆做好防雷措施，而由于一些电缆没有引起相关人员的注意，如电信电力线、路灯线等。目前所采取的是太阳能塔灯，这样做到目的是为了预防雷击的通道。还有一些电力线要设置在防雷系统可以保护的范围内，要不然就要使用专门的防雷手段。(2)将直流防雷器加装上可以起到很重要的作用。由于直流防雷器里面存在单独残压已经不高于交流防雷器，因此相关单位可以有效的将预防电磁脉冲的能力加以提升。(3)因为现代通信电源可以达到无人看守的效果，起到较好的监控作用，比如可以实现遥信、遥控的效果，而相连的信号因为存在较长的距离，因此会在一定程度上受到感应雷的损害而致使出现事故的发生，依据相关生产要求要装置合理的设备，从而对防雷工作引起重视。

　　通信论文投稿刊物：《中国新通信》杂志是由工业和信息化部主管，电子工业出版社主办，《中国新通信》杂志社编辑出版,2005年被科学技术协会评为优秀期刊《中国新通信》，每月出版2期，每期发行10000册。国内正式刊号：CN11-5402/TN;国际刊号：ISSN 1673-4866;国内总发行：北京报刊发行局，邮局发代号：2-76;国外总发行：中国国际图书贸易总公司，国外代号：1427M。

　　结束语

　　总而言之，通信电源对通信设备来说有着重要的意义，倘若自身出现问题，那么也会对整个通信设备带来不利影响。而防雷作为一个系统的工程，只有建立一个完整的系统才可以达到防护的目的，希望在不久的将来，相关单位以及设计人员的共同合作下，能够将通信电源的整体质量加以提升，从而推动通信行业的不断进步。

　　参考文献：

　　[1]苏金友.通信电源设备的雷电过电压防护分析[J].电子技术与软件工程，2013(08).

　　[2]黎珊，吴运东.通信线路的雷电过电压及抑制措施[J].中国新通信，2013(05).

　　[3]朱临.浅谈通信电源设备的建设与维护[J].通信电源技术，2014(04).

　　作者：赵新生