防雷器新聞中心與您分享該如何防患雷電。
1 概述
在整個(gè)通訊系統(tǒng)中，由于通信電源所處的位置，它是最容易遭受雷電沖擊，另外再加上故障過電壓、操作過電壓、地電位反擊等，使得通信電源必須在防護(hù)方面進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，才能確保自身和后續(xù)用電設(shè)備的安全。
防護(hù)設(shè)計(jì)根據(jù)故障來源的不同，主要分為兩個(gè)方面，一是對(duì)持續(xù)故障過電壓的保護(hù)，即高壓保護(hù)。另外就是對(duì)瞬態(tài)沖擊的防護(hù)，即我們常說的雷擊保護(hù)，它主要是針對(duì)間接雷擊、操作過電壓和地電位反擊進(jìn)行的。
2 范圍
本工藝設(shè)計(jì)要求主要針對(duì)通信電源的瞬態(tài)沖擊防護(hù)，即雷擊防護(hù)，對(duì)于故障過電壓，有另外的專題論述，本文不做詳細(xì)要求。
3 通信電源防護(hù)設(shè)計(jì)工藝要求
通信電源一般由交流配電、直流配電、整流器和監(jiān)控單元組成，我們常說的防雷三級(jí)保護(hù)，主要分布是：在交流配電的前端（即機(jī)房入口）配置一級(jí)防雷器（DJSPD380-80迪艦三相電源防雷模塊80KA）；在機(jī)架的交流配電部分，配置二級(jí)防雷器（DJSPD380-40迪艦三相電源防雷模塊40KA）；最后在整流器內(nèi)部或整流器前端，設(shè)計(jì)精細(xì)防雷器保護(hù)（DJ-D-220X精細(xì)電源防雷器220V），形成第三級(jí)保護(hù)。當(dāng)然，三級(jí)防護(hù)只是一個(gè)粗略的概述，或者是一個(gè)宣傳概念，真正要發(fā)揮三級(jí)保護(hù)的效果，簡(jiǎn)單的防雷器堆砌是沒有什么效果的，有必要針對(duì)通信電源的各個(gè)組成部分，在防護(hù)方面進(jìn)行不同的工藝設(shè)計(jì)，通過各個(gè)組成部分的互相配合，最終形成有效的雷電防護(hù)系統(tǒng)。一般典型的雷電防護(hù)三級(jí)保護(hù)示意圖如圖1所示。
3.1 一級(jí)防雷設(shè)計(jì)（B級(jí)）
無論是從IEC標(biāo)準(zhǔn)中的曲線還是從實(shí)際的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，都表明大部分的雷擊能量都是通過一級(jí)防雷電路進(jìn)行泄放的，雷擊能量越大，一級(jí)防護(hù)電路的作用就越明顯。
目前對(duì)一級(jí)防雷器的分類有多種方法，從配置模式上看，一級(jí)防雷器主要有兩種模式，一種是并聯(lián)模式，另外一種是串聯(lián)模式，并聯(lián)模式由于所采用的器件較少，價(jià)格相對(duì)較低，但輸出端的殘壓高，一般在3500V－4000V左右。串聯(lián)模式由于本身就采用兩級(jí)電路，輸出殘壓比較低，一般控制在2000V以下，推薦使用迪艦防雷器。
對(duì)于一級(jí)防雷器，一般是專業(yè)的防雷廠家設(shè)計(jì)，對(duì)于我們來講，主要是選型和工程設(shè)計(jì)上的注意事項(xiàng)。
? 一級(jí)防雷器一般按照8/20us波形100KA進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以滿足絕大多數(shù)場(chǎng)合的需要，當(dāng)然在某些強(qiáng)雷區(qū)的高山站和平原站上，也可以選擇特高容量的防雷器，按照10/350us波形
圖1 T－T制式三級(jí)防雷示意圖
測(cè)試，達(dá)到50-100KA的設(shè)計(jì)水平；
? 對(duì)于串、并聯(lián)的選擇，由于我們的通信電源中都配備有相應(yīng)的二級(jí)防雷器，所以一般可選擇并聯(lián)防雷器，如果局站的位置非常重要，或者不能滿足一、二級(jí)之間的配合距離要求，也可選擇串聯(lián)防雷器；
? 工程設(shè)計(jì)過程中，要注意一級(jí)防雷和二級(jí)防雷之間的配合，一般要保持7-15m的引線距離，當(dāng)然不排除現(xiàn)有新技術(shù)的出現(xiàn)，中間的配合通過內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，而對(duì)引線距離不做特殊要求。如主動(dòng)能量控制技術(shù)，可以省去中間的引線距離；
? 工程接地是非常關(guān)鍵的，其中防雷地線越短越好，IEC規(guī)定一般是小于0.5m，對(duì)于接地電阻，當(dāng)然是越低越好，但總體上來說，只要保證良好的等電位，防雷對(duì)接地的要求并不是太高, 推薦使用迪艦反吸式石墨接地極。
? 交流相線和零線采用開文接線。
3.2 交流防雷設(shè)計(jì)（C級(jí)）
交流配電的防雷設(shè)計(jì)一般是按照二級(jí)防雷的要求進(jìn)行的，又叫C級(jí)防雷。對(duì)交流配電的防雷設(shè)計(jì)一般有如下要求：
? 二級(jí)防雷的設(shè)計(jì)通流能力一般按照8/20us 20KA進(jìn)行設(shè)計(jì)，最大一般可達(dá)40KA一次；
? 二級(jí)防雷器一般選用開關(guān)型＋限壓型組合防雷器，適應(yīng)于各種電網(wǎng)制式的要求；
? 防雷器的安裝位置要求放在交流輸入的最前端，如果無法實(shí)現(xiàn)，則無論是CEPU板引線還是監(jiān)控單元的交流檢測(cè)線，如果一定要接在防雷器前端，則必須保證從防雷器最近的距離引線（0.3m內(nèi)），目的是保證與防雷器良好的等電位；
? 防雷器接線要求：相線和零線采用開文接線，為地線專門設(shè)計(jì)地線排，地排放置在防雷器接地端子最近的地方，以保證防雷器接地到地排的距離小于0.3m。保護(hù)地線從機(jī)房地排處接到機(jī)架內(nèi)部的地排上，不能直接接在機(jī)架上；
? 機(jī)架本身保持良好的等電位連接，各零部件之間確保“零”電阻，零部件的關(guān)鍵連接螺釘不能采用噴漆工藝；
? 在與第三級(jí)防雷電路（精細(xì)保護(hù)）的配合上，零線和相線一般建議3-5m的退藕距離，實(shí)際設(shè)計(jì)過程中可按3m的線長設(shè)計(jì)，在加有防雷盒的機(jī)架內(nèi)，這個(gè)3m就是到防雷盒的距離，地線從地排上接入防雷盒。在整流器分散防護(hù)系統(tǒng)內(nèi)，就是到整流器的輸入距離，在保證機(jī)架良好等電位的情況下，整流器接地線可從機(jī)架上就近接地；
? 整個(gè)機(jī)架采用聯(lián)合接地方式，就是防雷地，保護(hù)地以及工作地都通過引線接到機(jī)架內(nèi)部的接地排上，并通過接地排接機(jī)房的地排；
? 防雷器的保護(hù)空開（或熔絲）一般要配備，一般不要超過32A，最好帶輔助觸點(diǎn)，確保監(jiān)控能夠?qū)Ψ览灼骺臻_進(jìn)行有效的監(jiān)控，在防雷器空開誤跳的情況下，能夠及時(shí)告警，以免后續(xù)設(shè)備失去保護(hù)，推薦迪艦防雷器。
3.3 整流器的防雷設(shè)計(jì)（D級(jí)精細(xì)保護(hù)）
整流器的保護(hù)主要有兩種模式，一是通過防雷盒進(jìn)行集中保護(hù)，另外一種就是通過整流器內(nèi)部保護(hù)電路進(jìn)行分散保護(hù)，兩種保護(hù)的效果沒有明顯差別，在設(shè)計(jì)上注意以下事項(xiàng)：
? 整流器的絕緣水平：整流器只有保持一個(gè)較高的絕緣水平，才能實(shí)現(xiàn)很好的絕緣配合，一般要求交流對(duì)地1500V（AC）的絕緣水平，一次側(cè)對(duì)二次側(cè)保持3000V（AC）的絕緣水平；
? 如果采用防雷盒，防雷盒盡量靠近整流器進(jìn)行配置，以保證防雷盒有效保護(hù)整流器。
? 如果采用分散防護(hù)，在壓敏回路可以串聯(lián)6.3A的超慢熔熔絲或者10A的慢熔熔絲進(jìn)行后備保護(hù)，以保證壓敏電阻在短路失效后能夠迅速的從回路中脫離，也可以選用合適的熱熔保險(xiǎn)絲進(jìn)行后備保護(hù)；
? 壓敏熔絲一般建議帶遙信告警，在熔絲熔斷以后能夠迅速上報(bào)。壓敏失效的告警設(shè)計(jì)一般工藝處理比較困難，如可以采用機(jī)械式、溫度開關(guān)、干簧管，或者通過檢查PTC的阻值變化來進(jìn)行告警；
? 整流器本身機(jī)框保證良好等電位連接，整流器地線可就近與機(jī)架連接，機(jī)框與整個(gè)機(jī)架保持良好的等電位連接。
3.4 直流側(cè)防雷（含監(jiān)控單元）
直流側(cè)的防雷以前關(guān)注的不多，只是在監(jiān)控出現(xiàn)復(fù)位或損壞的時(shí)候才引起重視，實(shí)際上標(biāo)準(zhǔn)里面早就對(duì)直流防雷有要求，只是我們當(dāng)時(shí)不理解直流防雷的意義所在，從成本的角度出發(fā)，就把它省去了。目前我們的實(shí)現(xiàn)方式是通過在監(jiān)控單元中加裝壓敏來實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和直流側(cè)的防護(hù)的，從試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的情況看，不能起到全面的保護(hù)效果，還不能完全替代直流側(cè)防雷設(shè)計(jì)。直流側(cè)防雷在設(shè)計(jì)時(shí)主要要求如下：
? 直流側(cè)防雷主要是防地電位的反擊，一般也是按照15－20KA設(shè)計(jì)；
? 目前各防雷器廠家都有相應(yīng)的直流側(cè)模塊可供選擇，動(dòng)作點(diǎn)一般選在90-100V之間，由于采用了聯(lián)合接地的方式，正負(fù)之間只通過一個(gè)模塊就可以實(shí)現(xiàn)直流側(cè)的保護(hù)。如果從成本角度考慮，也可選用直流防雷盒。當(dāng)然，直流側(cè)防雷也存在一個(gè)告警問題，可根據(jù)情況進(jìn)行選擇設(shè)計(jì)；
? 直流側(cè)防雷器或防雷盒的安裝位置要盡量靠近負(fù)載末端，以保護(hù)直流熔絲的檢測(cè)線免遭地電位反擊的影響。另外，為了保證殘壓最低，防雷器（防雷盒）的引線距離越短越好，與正負(fù)排連接線的總距離要求小于0.3m；
? 對(duì)于監(jiān)控單元而言，首先要保證和機(jī)架良好的等電位連接，并通過專門的接地線和機(jī)架相連，從精細(xì)保護(hù)的角度出發(fā)，監(jiān)控單元內(nèi)部可并聯(lián)3KA左右通流量的壓敏實(shí)現(xiàn)監(jiān)控單元的保護(hù)，推薦使用迪艦防雷器；
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