通信基站避雷器防护雷电侵入波过电压的研究

赵晓智

摘要：通信基站的供电系统作用是汇集和分配电能，由各种电气设备组成。雷电侵入波是造成通信基站供电系统不稳定运行的重要因素，针对通信基站的雷电侵入波过电压，以金属氧化物避雷器保护变压器的典型情况建立研究模型，计算了避雷器、负荷开关、变压器上的电压分布，分析电压分布规律，为通信基站防雷设计提供依据。

关键词：通信基站;雷电波;过电压;绝缘

中图分类号：TU856

文献标识码：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.08.026

通信基站的输电线路比基站本身遭受雷击的概率要高很多，雷电过电压行波通过线路进入基站是很常见的[1]。由于变压器（或其他设备）的冲击试验电压远没有线路绝缘水平（U50%）高，因此，对通信基站进行波保护十分重要。

通信基站所有的电气设备绝缘应当受到避雷器的可靠保护[2]。不需要用降低重要性差的设备（比如负荷开关）绝缘水平的办法来保护重要性强的设备（比如变压器），也不需要用降低全部线路绝缘的办法来保护通信基站。

本文以用金属氧化物避雷器（ MOA）保护电力变压器（T）的典型情况来讨论怎样才能可靠保护电力变压器。

1 模型建立

一般在變压器套管上直接安装金属氧化物避雷器，这种方式下避雷器和变压器是直接并联的，变压器的冲击耐压高于避雷器放电电压（Uf）及残压（Un- Uf）。因为布线的原因，多个设备通常用一组避雷器进行保护，被保护设备与避雷器就会有距离l，从雷电波的方向看，被保护设备可能处于避雷器的前方也可能是后方。下面来分析图l（a）的情况，其等值电路图为图l（b）。

此时变压器在避雷器后面，2处，负荷开关在避雷器前l1处。侵入波为斜角波at.L、B、T各点电压可用图2所示的行波网格法求出。各点的时间起点是各点开始出现电压时。

3 结论

当变压器入口电容Cr增大时，可能使最大允许距离1m缩小。其物理意义为，当，不变而Cr增大时，电路的振荡周期将变大，而来波波头长度与之相比的相对值就变小，即相当于来波波头变陡，这样振荡的发展就充分些，而变压器上电压幅值就会大一些。此外，在模拟试验中还发现，当从较大的Cr处返回的负反射波使避雷器上电压第一个峰值降到其冲击放电电压以下时，避雷器的放电将延迟，这等于增大了，值，从而使变压器上的电压上升。

参考文献：

[1]莫付江，陈允平，阮江军.输电线路杆塔模型与防雷性能计算研究[J].电网技术，2004，28（ 21）：80-84.

[2]张颖，高亚栋，杜斌，等.输电线路防雷计算中的新杆塔模型[J].西安交通大学学报，2004，38（4）：365-372.

[3]解广润.电力系统过电压[M].北京：水利电力出版社，1991.

[4]朱子述.电力系统过电压[M].上海：上海交通大学出版社.1995.