浅谈电力通信设备防雷和接地检测

时间:2023-05-31 19:06:02 公文范文 来源:网友投稿

【摘要】在我国科技快速发展的带动下,智能化设备、集成电路等在电力通信系统中得到了广泛的应用,在很大程度上提高了电力通信事业的发展,但同时也给电力通信网络电压等级提出了更高的要求。本文分析通信设备防雷接地检测中相关问题,同时提出有效的建议,供有关人员参考。

【关键词】电力通信设备;防雷;接地;检测

雷击是电力通信设备主要的灾害形式,由于雷电具有很强的随意性,往往给电力通信设备造成严重的破坏,给人们的生命财产安全造成威胁。因此,在电力通信设备运行阶段,需要做好防雷措施,根据当地电力通信系统实际情况,制定科学合理的防雷计划,为电力通信系统提供安全保障。目前,我国通信事业正处于快速发展的新时期,加强对电力通信设备防雷与接地检测的研究具有十分重要的现实意义。

1.电力通信设备遭受雷击的方式

常见的电气设备往往具备一定的防雷措施,而通信设备中相关元件的防雷水平较低,在信号线、电源线中没有设置相应的过压保护,如果信号相关的通道、附件布置有失妥当,附近的雷击也会使地面产生感应过电压,对通信设备造成严重的影响。具体来说,通信设备遭受雷击的方式主要体现在以下几个方面:

1)直击方式。通常情况下,建筑物顶端都会设置避雷装置,当其遭受雷击时,避雷装置会将雷击电流转移到接地系统中,对避雷装置保护范围内的建筑结构、物、设备等进行有效的保护。但是通过长期的实践证明,虽然有避雷装置的保护,但通信设备依然存在被雷电直接击中的可能,这也是造成危害最大的雷击方式,可能导致整个设备报废,影响通信系统正常运行。

2)闪电脉冲放电具有电场强、峰值大、变化率大、放电频谱范围广等特点,架空导线等通信系统中金属设备都会受到强大感应电流的影响,产生过电流,当过雷电感应过电流通过通信系统设备,会给通信系统信号造成很大的干扰,甚至造成设备损坏,造成通信系统瘫痪。

3)雷电通过接地体或大地,损坏通信设备接地绝缘。发生这种情况会使得通信系统避雷引入线接地电阻增加,从而造成地电位急剧上升,对通信设备造成反击伤害。若雷击产生的电流过大,会导致接地网电阻抬升地电位到设备绝缘水平以上,破坏通信设备。

2.电力通信设备接地技术概述

1)接地技术定义。进行接地的主要目的就是为了避免触电事故发生,切实保护通信设备安全,即利用接地线将通信设备金属外壳与大地相连,构成一个完整的回路,保证通信设备中产生的漏电、静电、雷击电流释放到大地,保证人身安全,确保通信设备安全。另外,接地技术还包括利用磁场排除、静电消除等方式,有效的降低通信设备故障发生率。

2)接地方式。目前,常见的接地方式主要包括并联接地与分散接地两种。其中,分散接地方式就是各类设备分别接地,分别与接地系统进行连接。然而这种方式会增加接地系统,给通信设备接地系统带来潜在的危害,增加了设备受干扰的几率。因此,现阶段,通信设备接地方式往往选择并联接地,并联接地不会产生环形回路,消除了其对通信设备的干扰。

3)一般情况下,电力通信设备接地采用直流地接大地法以及直流地悬浮法。其中直流地悬浮法下,设备接地线不会直接接触大地,而是通过统一独立基准点进行连接,采用这种方式需要避免交直流之间的相互连接,避免交直流相连对通信设备造成干扰;而所谓的直流地接大地法,实际上是将通信设备数字电路等位地与大地直接连接,减少接地系统祸合,避免其对通信设备的干扰。但是采用直流地接大地法需要将接地电阻控制在4欧姆以内。同时直流地接大地法还能够有效的防治静电、高频干扰等对通信系统的影响。

3.通信设备防雷预防以及保护

为了保证通信系统的安全,避免雷击对通信设备造成影响,需要做好防雷预防,并采取有效的保护措施,具体表现在以下几个方面:

1)对通信设备引入线的避雷保护方案。信号线、电源线以及天馈线等室外引入线都是容易遭受雷击的通信设备,需要加强对其的日常检测工作,同时在引入线中加装避雷器,确保雷击产生的过电流经过避雷器后会分流到大地,确保通信设备的安全。

2)对电源设备的防雷措施。加强对电力通信系统电源的检测,具体检测方案体现在以下几个方面:第一,加强对通信电源整流电源柜、交流配电柜等的检测,保证电源柜入口安装三级交流电源SPD,保证交流电源放电电流大于10kA。而通信系统直流配电柜入口应该装有直流电源SPD,其放电电力不大于10kA。第二,加强对UPS不间断电源设备的监测工作,重点保护UPS不间断电源输出与输入端。也就是说,防雷保护设计采取第一级火花间隙放电保护,在UPS电源输入端安装两级半导体过电压防雷保护,在三级雷击电流放电器间安装解耦器来协调各级间对雷电波或浪涌电压的有效吸收和释放。在三级防雷保护中,通过第一级粗保护、第二级中级保护与第三级细保护来实现对雷电流的吸收,通过地线设备将电流泄人大地。

3)对室外通信线路的防雷措施。在日常检测过程中,检查线杆中是否有避雷线安装,如没有则需要补装。在电力通信系统中,一般选用直径4毫米的镀锌钢线作为避雷线,并通过拉线直接接地,接地电阻需要控制的10欧姆以下。另外,室外的通信线路都具有金属外皮,或者是套入金属管道中,需要通过接地线将线路金属外皮以及金属管道与大地直接相连。

4.电力通信设备防雷接地优选措施

根据国际通行的建筑防雷设计规范,将通信机房作为一类防雷设施,在机房建设初期就需要进行防雷设计。同时,还需要加强对通信机房的日常检测,确保电力通信设备始终处于正常的运行状态。笔者根据多年的工作经验,现提出有效的电力通信设备防雷接地方式优选建议:

1)关于地电位反击预防措施。关于通信设备防雷技术,不仅仅体现对雷击危害的防护,同时还应该包括一些大型电力设备投切、启停过程中给电网造成的波动,从而形成浪涌过电压,对电力通信设备也具有较大的威胁,并且其危害要远远大于雷击造成的损害。因此,通信系统的防雷措施不仅仅是简单的安装避雷设备,涉及很多方面,相关人员需要加以重视。

2)通信机房设备接地处理。通过对通信系统机房设备的接地检测发现,主要问题包括高压地网对通信设备接口造成影响、通信信号差、地网地电位瞬间上升、雷电浪涌防护较差等。所以,建议通信部门建立独立的接零母排以及PE汇流排,PE汇流排中包括电源E地、电源机柜外壳、避雷器接地、信号等等,同时将变电站机房中零线与接零母排相连。另外,在PE汇流排与接零母排中间安装高压滤波电容、等电位隔离器、防静电电阻等设备。

3)对于高山通信站来说,其遭受雷击的几率更大。因此,在高山通信站机房防雷设计过程中,应该尽可能减少避雷针的用量,利用避雷带的方式保护机房边缘以及凸起部位。另外,在机房周围敷设均压带,以便形成一个完整的环形避雷带,提高通信站的防雷能力。

总 计

通过上述分析可知,通信设备防雷工作是一项涉及面广的系统性工程,需要在通信设备日常检测工作中,加强对通信设备避雷系统的检测,选择合理的接地方式,确保通信设备运行安全,提升通信系统整体的运行水平,促进我国通信事业健康发展。

参考文献

[1]蔡剑锋.浅谈电力通信设备防雷与接地的检测[J].施工技术.2014,4(24):124-125.

[2]颜琛.浅谈电力通信设备防雷与接地的检测[J].通信电源技术.2013,30(6):126-127.

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