电力通信系统的雷电防护问题研究

崔东

摘要：由于电力通信系统是整个电力系统的主要组成部分，通过增强电力通信系统的雷电保护能力，就可以降低雷击事件对电力通信系统所带来的破坏，从而维护整个动力系统的正常工作。本章简单阐述了电力通信系统雷电防御的意义及其雷电灾害形成的成因和影响， 并指出了增强电力通信系统中雷电防御能力的可行举措。

关键词：电力通信系统;雷电防护;感应雷击;防雷接地系统

因为组成整个电气通信体系的微电子等技术设备都对雷击时间非常敏感，所以因雷击时间造成的整个电力通信体系完全破裂的情形也时有发生。增强了电力通信系统的雷电防御能力，可以更有效地降低了雷击对电力通信系统所带来的危害，从而保证了电网信息系统安全平稳的工作。

一、电力通信系统雷电灾害的产生原因与危害

1.1 雷电灾害的产生原因

电子科学技术的迅速发展使微型电子元件获得了普遍的使用，但这些微型电子元件的绝缘强度一般较低，对电流的承受能力弱，所以很易遭受雷电的危害。电力通信系统中，受雷电影响严重的微电子公司设备主要包括计算机和网络、通信指挥系统和公用的双极化天线等。

雷击事故对电力及通信系统所产生的影响可分成二类，一类是直击雷导致的，而另一类则是感应雷击所造成的。雷直击会对电力通信网络系统产生极大的破坏，甚至造成基础设施破坏，电力通信网络系统崩溃。不过由于建筑工程防雷接地科技的发达，目前中国大部分建筑物在建设施工的过程中都会安装防直击雷接地的导线。所以，即使是当闪电出现的时候，防直击雷接地系统的出现，也能够更有效地对直击雷加以预防，使直击雷无法给电力通信系统的正常工作造成危害。与直击雷不同的是，在闪电所产生的巨大磁场的影响下，感应雷击电流与脉冲电压都很容易绕过防直击雷接地系统，并直接对微电子装置产生了巨大的破坏。

1.2 雷击事件对电力通信系统造成的危害

雷击给电力及通信系统中微电子等技术设备所带来的灾难，可以用影响面积广、侵害形式多、损失大来表达。由于现代科技的日益发达，电力通讯系统中电子设备的灵敏程度也有了大幅的提高，但随之而来的还有电气设备元件耐压水平的下降。而由于电力通讯系统在建设和操作保养过程中的各种疏忽，也将会导致电气设备在受到感应雷击时会失去了必要的保护，进而危及着电气设备的操作安全性。轻微的通信设备问题可能会影响到设备的信息传递，从而造成设备无法正常工作，或者在工作时出现了错误;更高级的通信装置则可能导致电力通信系统内设备的主要零件出现磨损，从而令整个电力通信系统完全崩溃; 更为严重时，则可使电子设备遭到很大的损害，甚至关键数据损失，从而造成局部或者整个地区的电力通信网络无法正常工作。所以，加大对电力通信系统防雷设施建设和管理的力度，进一步增强对电力通信系统的雷电防御能力，是维护电力通信系统运营安全不可或缺的重要环节。

二、提高电力通信系统雷电防护能力的有效措施

2.1 增强电力通信系统的外部保护

电力通信系统的外部防护是动力系统中雷电防御设施的根本，通过加强对电力通信系统的外部防护，就能够更有效地降低了闪电直击时对电力通信系统所造成的破坏，从而防止了电力通信设施由于受到雷击而引起破坏，从而确保了电力通信系统的正常工作安全。电力通信系统的外围防护设备大多包括由避雷针和连接设备构成的防雷接地系统，但建筑物内的金属设备通常不做连接处理，而作为闪电进入的途径。所以，要提高电力通信系统的雷电保护能力，就必须把建筑内各种外露的金属构件和周围建筑的防雷措施网加以联系，以便于更加完善对电力通信系统的外部防护，从而增强对电力通信系统的雷电保护能力。

2.2 完善电力通信系统的内部防护

（1）电源的防护

当闪电碰到建筑物后，就能够透过导线直接进入电力通信系统内，对系统的供电状况产生影响。其中，电源的高压部分因为配备有专门的高压避雷设备，所以无法遭受雷击的危害。而在电源内的低压线路由于没有适当的防护措施，很易受到雷击的破坏。所以，在完善对电气通信系统的内部防护同时，还必须注意加强对電源低压部分的防护，在建筑的总配电盘、各楼层配电器及其关键设备的进线部分设置电涌保护器，运用隔离技术使雷电的热能迅速扩散并引入地面，以便实现对电气通信系统实施防雷保护的目的。

（2）线缆的防护

光缆与电缆是电力通信系统的重要组成部分，承担着为电力通信系统输送电力、传输信号的重要任务，增强对线缆部分的雷电防护能够有效地防止因线缆发生烧毁而导致电力通信系统无法正常运行的状况。所以，在进行防雷设备接地系统的设计建造中，就必须保证对系统内的所有剑术构件都进行了热镀锌处理，并对电缆结构进行了升级，将所有动力电缆单独分离、对低电压电缆采用传入钢管的方法加以防护、并适当减小了电缆间的距离，以减小了电缆间感应传导电路的强度，同时还对建筑物内的所有金属框架都实行等电位联接，以降低个部分间的电位差， 以此保证了电缆的使用安全性。

（3）通信设备的防护

因为，电力通讯系统内部的装置属微电子设备，击穿功率较小，所以，必须对其做好多重的雷电保护，运用由建筑物外钢筋直径网构成的法拉第笼以及设备屏柜金属外壳、装置金属外壳等对通讯装置实施逐级屏蔽，并在完成电气通讯系统防直击雷连接设施的同时，还要进行对通讯装置与周边金属元件之间的等电势接地，从根本上防止了感应直击雷对通讯装置所产生的破坏，从而确保了电气通讯系统的正常工作安全。

结束语：

做好了电力网络系统的雷电防御工作，就可以有效地降低了雷击事件给电力网络系统所造成的经济损失，从而保障了电网网络系统的正常工作安全，对于改善电力系统的电能品质具有着重大的积极意义。

参考文献：

[1]吴晓云.电力通信系统的雷电防护问题研究[J].信息系统工程，2015（05）：55.

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[3]张呈翔.电力通信系统的雷电防护问题研究[J].信息通信，2012（01）：292+255.