浅谈电力通信系统防雷技术的应用研究

吕春华 邵梅 魏威

摘 要：在社会日新月异的发展之下，电力企业得到迅速的发展。据不完全统计，由于供电面积广、地形复杂，2015年发生局部雷击事件要比2014年增长2%。从另一方面来看，通信技术在经济进步下快速更新，电力通信设备的集成度得到不断的提升，设备体积逐渐变小，但在某种程度上降低了设备自身抵抗雷击的能力。电力通信系统一旦遭到雷击，就会给社会带来巨大的影响。因此，本文结合理论与实践，对电力通信系统防雷技术的应用进行深入分析。

关键词：电力通信系统；防雷技术；应用

0 引言

近年来，我国通信技术得到了莫大的发展，作为电力系统中重要的组成部分，其作用越来越突出，对于保证电网的高效以及安全运行起到了至关重要的作用。目前，集成电路在通信系统中得到了广泛的应用，各精密仪器设备对电流以及电磁波的反映也越来越敏感，所以雷电波对于电力通信系统的影响以及破坏越来越明显，对于电网的安全运行造成极大的威胁。所以，本文结合实际对电力通信系统防雷技术进行研究分析，对于维护电力系统正常运行有非常深远的意义。

1 雷电波入侵的方式

根据实践和研究资料表明，雷电波入侵的方式主要有以下3种。

（1）雷电波直接击中金属导线，从而使高压雷电波沿着金属导线的两端传播，进入室内以及室内设备系统。

（2）雷云对雷云或者是对大地放电，产生电磁感应以及静电感应，感应的电压达到几千伏或几十千伏，而高电压脉冲会以波的形式同样沿着导线传入室内。

（3）雷电波直接击在建筑或建筑物的附近，会通过地网，地网发生高电位可达到几百千伏，高电位通过零线、接地线、通信系统接地系，导致设备的损坏，甚至使更大的范围受到雷电影响。

2 电力通信系统防雷技术的应用

为确保电力通信系统的正常运行，安装避雷器是十分必要的。避雷器作为雷电放泄的通道，属于等电位连接体，通常处于一种高阻抗形式。当遇到雷电波侵袭时，可将雷电电流迅速导通，放泄至地面，从而使设备、系统等线路电路平衡，免遭强电流的损害。但是雷击感应能量强大，仅仅靠避雷器并不能完全保证通信系統不受到损坏。所以，电工委员会研究了分区、分级防雷技术体系，提出了对不同强度的电磁场空间采用功能不同的避雷器，使避雷器各组件相互协调，发挥最大的功效，将雷击电流放泄大地，提高避雷器使用性能

2.1 电源系统的防雷保护

防雷技术多种多样，电源系统防雷保护指的是对计算机系统相关的各交流配电实施避雷过压保护。所以，需要在可能会受雷击影响的电力进线上安装避雷器。这一防雷技术应用的原则主要如下：

（1）将电源电源系统的防雷保护分成多个级别，根据级别不同，选择不同电压保护水平的避雷器，并且注重避雷器抗雷击能力。

（2）保证避雷器充足的连续工作电压，电源避雷器最主要的特性为残压特性，所以残压越低越好。

（3）电源避雷器要有监控系统、失效预警系统，以方便管理以及系统维护。

（4）避雷器本身安全性能要高，具备阻燃功能，当失效时不会起火。

（5）避雷器安装失效分离装置，当功能失效时，实现与电源系统的自动断开，从而不会对电源系统造成影响。

（6）安装注意事项：首先，避雷器和系统之间的连接引线要短，导线截面大于25mm2，材料选用阻燃型多股铜导线，绑扎布放。其次，接地线应用同样的阻燃型多股铜导线，就近入地。

根据以上应用事项，以某电力所电源系统为例进行应用分析。该计算机系统实施三级避雷保护。第一级：采用三相四线B+C级VGA280/4避雷器。该避雷器最大允许容量为100kA，残压小于4kV，测试波形即放电电流为8/20?s，并联安装于低压配电房的总开关输出端。第二级：使用DEHN-guard385/3+1型避雷器。其最大通流量为40kA，残压为2.5kV，波形为8/20 ?s，并联安装于交流配电屏输出端。第三级：采用插座式浪涌保护器，通流量最大达15kA，残压在600V以内，测试波形为8/20 ?s，并联安装在服务器、通信机柜等设备的前端。

2.2 通信系统防雷保护

一般情况下，通信系统防雷技术应用需要注意以下几点。

（1）为了不影响信息数据的传输，接口避雷器的应用和选择要结合实际情况，并串联于线路中。

（2）为了有效保证信号的传输，应按接口速率来选择避雷器，避雷器与数据接口的连接避免用转接形式。

（3）设备接口速率高，则选用响应时间快、漏电小、驻波比小、极间电容较小的数据避雷器。

（4）不同通信电压，应选择限制电压以及动作电压合适的避雷器。

（5）数据避雷器应具备较强的耐雷电冲击能力。

（6）避雷器接地线和数据设备地线就近连接，避雷器接地线截面大于25mm2。

根据以上应用注意事项，该电力通信系统采用德国DEHNUGKF/RJ 45型避雷器，其残压低于35V，测试波型为8/20?s，最大允许容量为5kV，将2个RJ 45型避雷器分别串联服务器接口、通信机柜专线进线端。

3 接地改造

通过以上两部分的分析，对例举的计算机系统进行防雷保护，接地系统有着关键性影响。通常，接地技术比较广泛，有信号接地、防雷接地、工作接地、防静电接地、保护接地等。在发生雷击的情况下，防雷接地系统容易对其他接地造成影响，甚至损坏电子设施。所以，在日常中，建议将所有的接地系统进行等电位连接。

4 结束语

综上所述，计算机系统在电力企业中的作用是非常大的，即便受到雷击的可能性比较低，但是做好防雷预防工作还是十分重要的。所以要因地制宜，进行防雷技术的应用，使符合技术标准的防雷技术应用到电力通信系统中。

参考文献

[1]张凯.邯郸电力通信系统防雷技术的应用研究[D].华北电力大学，2014.

（作者单位：国网山东省电力公司巨野县供电公司）