电源防雷器（精选6篇）
电源防雷器 篇1
雷击灾害对现代电子设备具有极大的破坏性, 虽然现代建筑都有良好有效的避雷针等防雷设施, 但这些防雷设施对室内的电子设备的保护却无能为力。当雷电发生时, 电源线中会在瞬间内感应产生高达2KVA-20KVA的脉冲电流, 由此产生急剧的磁场变化而在电源线中产生浪涌尖峰电压, 将电源网络上的电子设备毁坏。一些重要部门如银行的计算机网络、电业局的调度室、飞机场和铁路的导航系统和信号系统、UPS电源房、邮电系统的程控机房和微机房、微波通信站、医疗仪器室、军事设备、广播电视系统的电器设备就更多:编辑制作中心、播控中心、发射台等。现代电子设备的增加, 遭受雷击的概率就越大, 发生雷击, 损失不可估量。
1 PLP系列电源防雷器的作用
PLP系列电源防雷器是专为供电设备的浪涌电压保护所设计的。它采用国际先进的防雷技术和进口防雷器件, 采用特殊工艺组装而成。当供电电源在遭受到感应雷击时, 能在极短的瞬间将电源线上的浪涌电压和脉冲电流释放到大地中去, 使电子设备得到有效的保护, 从而减少了损失。
2 PLP系列电源防雷器的特点
(1) 高容通量, 最高能承受8/20US 80KA的雷电电流冲击。
(2) 高可靠性, 采用进口防雷器件和多段分流的冗余结构。
(3) 全保护, 火线—零线、火线—地线、零线—地线全面保护。
(4) 速度快, 响应时间小于等于25ns。
(5) 安装简单, 采用并联接线的安装方法。
(6) LED显示工作状态, 用户对电源防雷器的性能一目了然。
(7) 通信接点, 当电源防雷器的想性能下降或失效时, 遥信接点闭合, 可进行远程遥信监测和报警。
(8) 使用寿命长, 多次雷击后仍然能正常工作, 寿命可达到二十年。
3 电源防雷器的安装和使用规定
3.1 安装方式和安装要点
(1) PLP电源防雷器应安装在离电源输入线最近端。
(2) PLP电源防雷器采用并联安装接线, 即电源防雷器的相线、零线和地线分别与电源输入线的相线、零线和地线连接。电源防雷器与电源输入线之间的连接导线应用多股电缆线, 连接导线要短, 最好不超过0.3—0.5M.连接导线要尽量粗:一级防雷器 (80KA) 的连线截面要求16平方毫米以上;二级防雷器 (40KA) 的要求8平方毫米以上;三级防雷器 (25KA) 的要求8平方毫米以上。连接导线走线要求直, 尽量避免把连接线多处转弯甚至打圈缠绕。
(3) 地线应接地良好, 接地电阻应小于4~5欧姆。
电源防雷器在吸引浪涌电流时, 将把浪涌电流通过地线泄放掉, 如果地线的接地不良, 接地电阻较大, 将不能起到良好的防雷效果。这就像建筑物上的避雷针一样, 如果地线接地不良, 等于没装避雷针一样, 这就是为什么有的建筑物装了避雷针之后, 仍受到雷击的原因。
(4) 电源防雷的安装严格遵照均压, 等电位原则, 把防雷地和设备的保护地接在同一接点上, 即接在地线的等电位连接排上。
(5) 采用了多级防雷措施, 安装了一级电源防雷器 (80KA) , 二级电源防雷器 (40KA) , 三级电源防雷器 (25KA) 。装了多次防雷器后, 对于一些强雷电流而言, 如果一级电源防雷器吸引掉80的浪涌能量, 剩余的20浪涌能量被第二级、第三电源防雷器完全吸收掉。
3.2 使用和维护
(1) 电源防雷器有LED工作状态显示, 每一相都有两个LED指示灯。绿灯亮:电源防雷器接通电源, 处于正常工作状态。红灯、绿灯均亮:电源防雷器发出报警, 防雷功能减弱, 应尽快更换。仅有红灯亮:电源防雷器发出报警, 防雷功能消失, 必须立即更换。红灯、绿灯均不亮:电源停电或电源防雷器的连接导线断线。
(2) 电源防雷器有一对常开的遥信接点, 当红灯亮, 常开接点接通, 接点的容量电流为2A, 交流电压250V。遥信接点可与远程遥信监测系统相连, 进行远距离报警。
(3) 需要更高的可靠性, 阿盟广播电视传输中心台安装了一级、二级、三级电源防雷器;在总电源输入端安装PLP1系列电源防雷器, 进行一级电源防雷器保护:在分电源输入端安装PLP2系列电源防雷器, 进行二级电源防雷保护;在每间房间或每台仪器的电源输入端安装PLP3系列电源防雷器, 对发射机和重要仪器设备进行三级电源防雷保护。
(4) 除了每天观察电源防雷器LED工作状态的显示外, 每周二进行一次除尘检查, 每季度或重要节日和重大播出前进行一次维护性检查, 应重点检查地线的接地电阻、接地端子螺钉的紧固程度、连接导线连接情况、零线和地线间电压, 确保电源防雷器处于良好的工作状态。
中波台电源防雷设计 篇2
1 安装低压避雷器,电台不停地被雷击
长期以来,解决雷击问题的思路不符合实际,投入太少(无资金),一直没有彻底解决电源雷击的问题。
近20年来,使用低避雷器解决避雷问题,就是各个电台重点采用的方法。所有发射机制造厂,都在发射机电源输入端连接低压避雷器。发射台又在各个重点部位加装了多级低压避雷器。一般在广播发射机的输入端和机房用电配电柜的输入、输出端等多处都安装了避雷器,电源引雷击坏机房设备的情况同样严重。各种低压避雷器的典型参数如表1所示。
如果选择峰值电压U P=1700V的避雷器安装在220V电源中,在有雷击时,瞬间叠加有雷电波的工频电压在小于或等于1700V峰峰值时,供电线路中的避雷器肯定就“不动作”。而220V瞬间叠加有峰峰值为600V的电压时,卫星接收机就冒烟了。所以,低压电源线路安装低压避雷器是达不到防雷的目的。
以前有大的雷击,直接拉闸关电,发射机直接停播。小的雷击不关机,故常常引起卫星接收机、发射机中的进口调制器(激励器)等及其它播控设备多年来重复受到雷击损坏,各种不同型号的低压避雷器从来未起到保护作用(从未跳闸)。所以,低压避雷器在雷击重灾区只是一个摆设,不能视为有效的防雷设备。
2 变电站彻底解决电源雷击的国家设计方案
变电站解决电源雷击的线路设计,是必须使用防雷阻波器。阻波器是220～500kV变电所主要设备。高、中、低频阻波器是“国家高技术产业化示范工程项目”等输变电线路必须使用的避雷设备。高、中、低频阻波器能够起到完全阻止高频电流向变电站或分支线的泄漏。防雷高频阻波器专用于阻止高压工频电流(电压)进入弱电系统,使强电系统和弱电系统完全隔离,保证了人身安全和设备安全。
专用防雷阻波器实际是一个纯电感器,如图1:
使用阻波器完成的主要任务就是防雷,所以许多生产阻波器的单位专门生产了防雷阻波器。图1中的主线圈的电感量一般为2mH (工厂定型产品),假设高频雷电波频率f=100MHz时,阻波器产生的感抗为1.2MΩ(相当于开路):
电感量为2mH的阻波器对电网频率f=50 Hz来说,阻波器产生的电抗约为0.7Ω(相当于短路)。实际高频雷电波频率是大于100MHz的,所以阻波器产生的感抗远远2MΩ,阻波器完全阻止了高压工频电流(电压)进入我台的弱电系统。
由于城市建设需要,我台处于搬迁台址阶段。根据本地雷暴天气多,雷击强度大的特点,必须使用阻波器来彻底解决电源引雷而造成雷击故障的问题。变电站好的高压线电源防雷方案如图2:
在阻波器后面再使用500～1000m电缆,这样电缆芯线对电缆外金属壳产生的等效电容才足够大,使阻波器和电缆形成LC滤波器。LC滤波器能够彻底地滤除雷电波能量。总之,用阻波器、高压埋地电缆组合形成的雷电滤波器能完全阻止雷电波进入电台的供电系统。这种设计是最经济、防雷效果最好的方案。叠加在高压线上的雷电波是高功率、高频电磁波,因为阻波器对高频电磁波产生的阻抗为无穷大而将高频电磁波反射回到高压线路的远方去,且电磁波能量逐步在线路中衰减掉。
3 结语
雷电活动频繁区的防雷设计,必须通过阻波器与(埋地)高压电缆相结合的设计方案来实现防雷技术升级改造,才能使每年引起的电源引雷造成雷击故障变为零次。
摘要：我地区属于雷电活动频繁地区,春夏秋冬都发生电源引雷现象,年平均大的雷暴日达60天以上。一旦有雷击,雷击时间长的将持续12天连续不断。贵州省新闻出版广电局七0六台自建台以来,每年电源引雷引起的发射机故障率占全年发射机故障率的70%以上。每年雷击严重事故率达到20次以上,雷击引起输变电设备;发射机系统设备;卫星接收设备等多年来多次严重重复损坏。为保证广播发送设备的绝对安全,电源防雷必须加大投入,用国家电网长距离传输线路的标准建设我台变电站电源防雷系统。
浅谈机房电源防雷的保护措施 篇3
1 雷电对机房的危害
1.1 直击雷的危害
雷云对地放电的主通道通过被保护物, 就称被保护物被直击雷击中。雷电直接击中机房建筑或内设设备、电缆和操作人员, 可能会造成建筑损毁、设备损坏、人员伤亡和电气短路引起火灾等严重后果, 因此直击雷发生的概率虽然很小, 但危害十分大, 万不能掉以轻心。地网和通信线路承担剩余55%的雷电流。电源系统对直击雷的防护至为关键。
1.2 感应雷的危害
即使雷云对地放电的主通道没有经过被保护物, 但放电过程中产生的强大电磁场, 仍可在附近的导体中感应起电磁脉冲, 即通常所说的感应雷。显然感应雷是由直击雷引起的, 产生于导体中, 并沿导体传播, 损坏与导体相联的某些设备或设备中的某些器件 (这些设备或器件的耐冲击水平较低) 。机房的设备中有大量的集成电路通过金属导线相连, 并且机房) 也通过电力电缆和各种通信传输电缆与外界相连, 这就为感应雷的侵入提供了良好的条件, 加上现代机房设备采用了大量高集成度的微电子电路, 其耐冲击水平较低, 容易被感应雷损坏, 产生各种各样的设备故障。如接口板损坏、内部通信口的损坏、整流模块的损坏等。有时, 感应雷引起的故障很难让我们与雷电联系在一起, 但实际却是由雷电引起的。感应雷形成的破坏程度虽然不及直击雷大, 但概率较高, 且其损害的往往是通信设备的核心器件, 会给正常通信带来障碍。
2 电源入口处防雷保护的问题
机房防雷除采用传统的接闪、屏蔽、布线、接地、均压等电位等5种保护方法作外部保护外, 更多的是应用分流技术—也就是加装电涌保护器 (SPD) 做电源分级的内部防护。经调查, 对于电源线路入户处的SPD, 普通选择表征波形为8/20us的限压型SPD。但由于机房电网不规范, 所以还是经常由于雷击而遭受损失。这是由于雷击时的能量的大部分集中在首次雷击波 (10/350s) 对应的库仑量和焦耳量, 所以国标GB50057的附录中把首次雷击波的参数做为雷击电流的参数, 8/20s波形并非自然界具有的波形, 而是用于测试压敏电阻时的短路电流波形, 目前, IEC及IEEE标准都明确了建筑物的外部防雷装置遭到直击雷击及邻近雷击时, 建筑物入口处选择SPD的参数必须考虑雷击冲击电流Iimp (10/350s) ;而在建筑物内部的SPD才可选择8/20s波形的Ⅱ级分类试验产品。
由此可见, 对于建筑物电源入户处SPD的选择, 应选择经10/350?s波形测试的Ⅰ级分类试验的SPD, 用8/20s波形测试的Ⅱ级分类试验的产品替代, 其能量相差近20倍 (信息产业部标准YD/T5098-2001所述) , 但按照IEC标准, 在建筑物入口处的SPD如果每项的雷击峰值电流Ipesk (10/350s) 大于4k A时, 不能用Ⅱ级分类试验 (8/20s) 的SPD代替。
为何在机房的实际应用中, 对于电源线路入户处的SPD还是大量应用8/20s的防雷器或防雷箱?这是由于以往10/350s的SPD产品多是由金属火花间隙技术类的产品, 存在几个问题:限制电压Up过高 (4k V左右) , 造成对后续设备耐冲击过电压的要求较高;火花泄放需要空间, 不封闭容易造成火灾事故;有工频续流, 使电源线路短路。所以, 机房的设备大量应用8/20s的产品来替代10/350s的SPD。
3 电源部分的防雷保护
地网和通信线路承担剩余55%的雷电流。电源系统对直击雷的防护至为关键。对于高压部分, 供电部门有专用的高压避雷装置, 而线对线的过压则无法控制。因此, 对380V低压线路应进行过电压保护, 按国家规范要求应分为3部分:建议在高压变压器后端到配电机房总配电盘的电缆内芯线两端对地加装避雷器, 作为一级保护;在楼宇总配电盘至楼层配电箱间电缆内芯线两端对地加装避雷器, 作为二级保护;在所有重要的、精密的设备以及UPS的前端对地加装避雷器, 作为三级保护。目的是用分流 (限流) 技术将雷电过电压 (脉冲) 能量分流疏导至大地, 从而达到保护的目的。分流 (限流) 技术中采用的防护器的质量、性能的好坏将直接影响防护的效果, 因此应选择合格优良的避雷装置。比如:在机房电源入口处加装多层石墨间隙技术的开关型SPD, 将大能量的雷击电荷快速及时地泄放到大地, 保证通信的畅通和设备运行安全。
4 机房防雷的总体要求
防雷接地对机房设备来说至关重要, 接地系统的正确与否直接关系到机房设备和人身的安全。国家信息产业部应做到以下几点:
1) 机房必须按规范建立在联合接地系统、均压等电位分区保护的基础上。
2) 无论是通信大楼, 还是机房设施, 都必须采用层层防护的原则。
3) 防雷装置的接地电阻应符合《建筑物防雷接地规范》与通信行业防雷接地标准。根据各通信机房、基站等所处的环境, 应从电缆引入开始安装多级保护器。
4) 防雷装置的接地线应尽可能短, 因为在雷击情况下, 接地线的阻抗主要取决于接地线的电感, 而电感主要取决于接地线的长度。因此, 接地线应尽量粗、短而直, 禁止不必要的弯曲、打圈和迂回, 才能达到更佳的防雷效果。
5) 注重避雷元器件使用是否正常, 应在每年雷雨季节到来之前和过后对其进行检查, 重点测试它们的动作电压和额定电压下的漏电流, 假如测试数值跟原来产品参数存在一定范围的变化, 就应该马上将其更换掉, 以免发生不必要的损失。
5 结语
机房的交流供电防雷接地是保证通信网络畅通、人员和设备安全的重要环节, 涉及到设备的各个环节。所以需要我们树立长远的战略目标, 不断总结经验, 全方位认真细致地考虑雷击因素, 严格执行通信防雷有关规定, 认真落实机房防雷技术措施, 因地制宜地运用好综合防雷技术, 不断改进防雷工作, 加强已有防雷设施的维护, 才能更有效地防备雷电的侵害, 使雷电损害降低到最小程度。
摘要：雷电是一种自然天气现象, 如不注意防护将对人们的生命财产造成严重的危害。本文先针对雷电对机房的危害作了详细的叙述, 又深入的对电源入口处的防雷保护的问题及应采取层层保护的措施作了详细的说明, 最后提出机房设备综合防雷的保护应用方案, 以期对人们生命及财产的危害降到最低。
关键词：机房,电源,防雷,保护措施
参考文献
[1]杨金夕.防雷、接地及电气安全技术[M].北京:机械工业出版社, 2004.
新型4G基站的电源系统防雷研究 篇4
随着通信行业的快速发展, 通信网络的规模也在不断扩大, 其基站的数量也在不断地增加。那么这些基站的防雷保护如何能更高效更安全, 是通信网络运营商一直在思考的问题。众所周知, 这些基站上的天线大多安装在铁塔和合适的建筑物上, 形成了相对比较醒目的目标, 更容易受到雷击的损害。而基站周围环境相对复杂, 电线纵横交错, 使得其形成的电磁环境非常恶劣, 因此, 加强这些基站对雷击的防御能力是迫在眉睫的事情。
1 4G基站与3G基站
1.1 3G基站
3G基站的电源系统通常由接地系统、直流供电系统和交流供电系统组成。直流供电系统由蓄电池和开关电源构成, 而交流供电系统由低压变压器、油机发动机和交流配电屏组成。无论是直流供电系统还是交流供电系统都必须有良好的接地装置, 这样不但可以提高通信质量而且会使基站系统更加安全。基站电源系统的接地装置主要包括直流工作接地、交流工作接地、机架屏蔽接地和防雷保护接地。
1.2 4G基站
4G基站和3G基站基本一样, 现阶段各个设备商采用的都是BBU+RRU的形式。BBU是基带处理单元, 是一个放在机架上的框子, 内部插上各种处理的板子。RRU是射频单元, 从外观上看是一个铁壳, 外部是散热装置, 有天线接口、电源接口和一些其他的接口。BBU和RRU之间一般是通过光纤连接的。
2 4G基站的电源系统防雷研究
2.1 雷电危害电源系统的主要途径
雷电是由高能的低频成分与极具渗透性的高频成分组成。对于基站来说, 雷电的危害主要来自于由雷电引起的雷电电磁脉冲的耦合能量。金属管线通道的浪涌和地线通道的地电位反击以及空间通道的辐射能量是雷电危害的主要来源。
通过在雷电灾害发生后对基站设备的检修可以发现, 雷电灾害发生以后, 基站的避雷天线避雷器件和接地装置大多数都是完好的, 这就说明危害基站电源系统的不是直击雷, 而是感应雷。目前, 通信基站安装的防雷设备的底线值基本都设置在3k V以上, 而在0.5~1.5k V段的电源设备的安全防护基本处于空白状态。而大多数雷电危害都出在这个区段。
2.2 4G基站的电源系统防雷研究
2.2.1 合理选址
合理选择构建4G基站的位置可以减少受到雷电危害的几率。容易受到雷击的地方包括地理位置比较高的地方, 比如山顶等。还有就是靠近潮湿和水面的地方, 比如池塘边、河边等。另外, 在地下有金属矿藏的地方也是非常容易受到雷击的地方。虽然一般情况下, 4G基站的位置比较固定, 但是, 在建造4G基站的时候可以尽量避开这些位置, 最好将位置选在地势比较开阔平坦干燥的地方。这样从第一步便可以降低遭受雷击的危险。
2.2.2 架设避雷线
架设避雷线是4G基站最基本和最有效的防雷保护措施。一般基站应沿架空线架设避雷线。避雷线的主要作用是防止雷电直接击中基站导线。除此之外, 避雷线还具有以下几点作用:可以对雷电流起分流作用, 能有效减小流过基站的雷电流, 降低电位;对导线具有耦合作用, 能降低雷击基站时绝缘子串上的电压;对导线具有屏蔽作用, 能有效降低基站导线上的感应过电压。
2.2.3 使用接地线
基站地网应与站内设备的地线连接到一起。地网设计应与较低的接地电阻搭配, 可以提高基站的防雷性能。同时, 基站地网的设计还应严格按照“邮标”进行, 并且接地电阻也应该小于10Ω。基站的总备机架与总汇流排远距离连接时, 应采用星型等电位连接, 并且应该是多级汇流排。
2.2.4 采用中央执行控制电路
中央执行控制电路是整套防护装置的电路控制核心。它可以自动检测电压是否超限、是否欠压等。它可以通过执行控制电路将基站供电的380V电源线路直接切断, 然后转换成38V的直流供电, 这样便保护基站的电源设备。
3 结论
随着经济的发展和科学技术的进步, 人们对电子产品的要求越来越高。4G技术与之前的2G或3G技术相比, 无论从速度还是质量上都提高很多。4G基站的电源系统是能维持整个基站正常运行的核心, 只有保障电源系统的正常运转, 其整个系统才不会崩溃。合理选址、架设避雷线、使用接地线、采用中央执行控制电路等方法都是有效的防雷手段。在科学技术不断发展的今天, 我们不但需要继承前人的科学成果, 还需要深入思考、开拓创新、不断前进, 争取使得基站所需要的技术更成熟、更有效。
参考文献
[1]陶纯新.通信基站电源系统的组成及其雷电防护措施[J].通信电源技术, 2008 (25) :66-68。
[2]唐兴祚.高电压技术[M].重庆:重庆大学出版社, 1998.
通信电源及其电子设备的防雷技术 篇5
1 雷电对通信电源及其电子设备的破坏
1.1 对通信电源的破坏
雷电对通信电源的破坏主要来源于两个方面:其一, 直击雷破坏。当雷电直接击在物体上的时候, 其强大的电流就会使物体的水分汽化膨胀, 进而产生机械力, 致使物体燃烧或者是爆炸。除此之外, 当雷电直接击在接闪器上的时候, 电流就会沿着引下线逐渐向大地泄放, 此时也就提高了对地电位, 非常有可能出现向周边物体跳击的现象, 将其称之为雷电的“反击”现象, 进而导致出现火灾或者是人员伤亡。按照相关标准将直击雷电流分成三类:一是, 200kA、10/350s;二是, 150kA、10/350s;三是, 100kA、10/350s。直击雷的能量是200kA的时候, 其是由整个电路系统的电源、通信网络线、地网以及管线共同承担的。针对一栋大楼的防雷情况而言, 电源承担的雷电能量大概为45%, 也就是100kA左右, 以三相四线为例, 每条线路承担的雷电流为25kA左右。如果系统不含有管线的情况下, 其余55%的雷电流就需要通信网络线与地网共同承担。由此可以看出, 在电路系统中加强对电源的保护是非常重要的。其二, 感应雷破坏。此种破坏也被称之为二次破坏, 其分为电磁感应雷与静电感应雷。因为雷电流的变化幅度通常都比较大, 进而产生交变磁场, 导致在附近的金属物体上出现一定的感应电流, 并且可能会向周边的物体放电, 如果附近有可燃物体就会出现一定的火灾甚至爆炸, 而传输到联机的导线上就会破坏电子设备。因为设置了相应的避雷针, 反而增加了建筑物遭受雷击的概率, 也就是感应雷出现了概率增加了, 进而对相应的设备产生破坏。所以, 避雷针的引下线一定要具备很好的导电性, 接地体处在低阻抗的情况下。感应雷的侵入方式比较多, 比如利用网络线、电力电缆等, 因为电力电缆的设置长度比较长传输雷击波的损耗相对比较小, 因此, 以电源形式侵入的感应雷比较常见, 基本占据雷击事故的80%。所以, 在对感应雷进行防护的时候, 一定要将通信电源作为工作的重点, 当然也不要忽略了电子设备的防护。
1.2 对电子设备的破坏
首先, 直击雷在经过接闪器之后泄放入地, 促使地网电位提高, 通过相应的线路侵入电子设备中, 进而导致其出现地电位反击的现象。其次, 在雷电流沿着引下线进入地面的时候, 就会在周边形成一定的磁场, 就会导致其附近的金属物体上出现感应电流, 进而出现过电压的情况。最后, 当室外的通信线与电源线受到直击雷或者感应雷之后, 出现的雷电流或者过电压就会沿着相应的线路入侵, 进而传输到电子设备上, 对其产生一定的破坏。
2 防雷技术的三级保护
在对通信电源及其电子设备进行防雷保护的时候, 根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010标准中有关雷击概率计算环境参数的选用, 以及根据《通信局防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005标准中关于波能量换算计算公式, 可以对电源系统低压侧采取不同级别的防雷保护, 通常情况下将其分为一级、二级、三级三个保护等级, 在实际工作中, 按照不同的保护等级选择具有适合电压保护水平以及额定通流容量的电源避雷器, 并且确保避雷器具有一定耐雷击的性能。从原则上而言, 每一级交流电源之间的连接导线都不可以大于15米, 在实际安装过程中, 一定要严格按照相关设计要求开展施工, 加强相应的防雷保护措施。
2.1 一级保护
通常情况下, 一级保护主要针对的就是直击雷, 防止其沿着相应的线路侵入室内对相应的电子设备产生一定的破坏, 主要就是泄放雷能量。作为一级保护技术, 一定要选用25kA/线、10/350s的额定通流容量, 对从总电源前端侵入的高压脉冲进行吸收, 避免建筑物内大型电子设备或者内部感应电磁脉冲出现瞬间的尖锋脉冲或者高压, 进而对配电系统产生一定的影响。一级保护作为配电系统防雷的总保护措施, 对配电系统中电子设备免受雷击起到了非常重要的保护措施。
2.2 二级保护
根据防雷设计的机理与雷区划分的内容, 可以在电源柜上设置一个三相防雷器, 选用20kA/线、8/20s的额定通流容量, 进而对从配电前端侵入的高压脉冲进行吸收, 同时对内部的过电压也要进行相应的吸收, 除此之外, 对电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲进行相应的吸收。
2.3 直流电源保护
在直流电源柜里设置一个直流电源防雷器, 选用10kA/线、8/20s的额定通流容量, 视其为设备的精细防护, 对内部的过电压进行一定的吸收, 同时也要吸收电磁脉冲产生的高压瞬时脉冲, 进而降低配电前端传来的雷电流, 使其达到电子设备可以承受的安全范围以下, 确保直流电源的安全。
3 结束语
总而言之, 通信电源及其电子设备的防雷技术是一项比较复杂、全面的系统工程。本文中对通信电源及其电子设备受到雷击的方式进行了一定的分析, 并且提出了相应的防护措施, 在实际工作中, 也取得了一定的成绩, 但是依然存在着一些不足, 一定要对其进行不断的改进与完善, 进而促进防雷技术的不断发展与进步。
参考文献
[1]李恒.通信电源及其电子设备的防雷技术[J].城市建设理论研究, 2013 (05) .
[2]李景红.煤矿通信系统接地的要求及防雷措施[J].煤矿现代化, 2008 (06) .
关于电源监控系统防雷的几点方法 篇6
1 电源监控系统
电源监控系统根据监控内容的需要, 以实现通信电源与设备维护的要求。除了针对设备进行监控, 机房的外界条件影响因素也非常重要。温度、湿度与是否遭受水侵等情况, 将会影响电源监控系统的正常运行, 如图1。
一般情况下, 电源监控系统针对以下对象进行监控工作:
(1) 电源设备。包含高压变电设备与高压配电设备:进线柜、母联柜、出线柜、变压器、直流操作电源柜。低压配电设备:补偿柜、进线柜、稳压器、市电油机转换柜、配电柜。整流配电设备:开关电源、交流屏、蓄电池组、整流器、直流屏。发电设备:风力发电机组、燃油发电机组、太阳能电源、燃气轮机发电机组。
(2) 空调设备:中央空调、分体空调、机房专用空调。
(3) 火警:探测器、灭火装置、大楼消防系统、智能烟雾探测系统。
(4) 机房:环境因素、图像监控。
(5) 监控系统:软件、硬件、通信线路。
(6) 安防管理:图像监控、防盗、智能门禁系统、门磁开关。
针对电压监控系统, 重要的电源量有:
(1) 系统的输出电压。一般情况下, 系统输出电压是54V, 充电结束后为56V, 使用时使用正端接地, 负电压输出的方法。如果电压在低于50V的时候, 系统就会发出声音。
(2) 三相交流电压。针对三相交流电压的测试量程为300V, 如果一相电压发生低于100V的时候, 系统就会默认该相电压发生缺相的情况。
(3) 输出总电流。总电流指的是电源设备的输出电流的总和, 该电流需要同时供给负载工作, 还要针对蓄电池组充电使用。
(4) 蓄电池的充电电流。通常情况下, 蓄电池处于浮充电的状态下, 电源监控系统主要根据蓄电池的容量与现场电流的大小进行设定。
(5) 蓄电池的放电电流。一般情况下, 市电停电, 蓄电池将会处于放电。电压随着蓄电池的放电而下降, 如果低于45V的时候, 机器将会发出报警。
(6) 单只蓄电池的电压。
(7) 遥信与遥控点。针对浮充状态进行控制, 模块的开关机状态与控制及电池充电恒流点的设置。
(8) 针对配电屏及遥信量等进行监控。
2 防雷检测系统
2.1 电磁法闪电定位系统
电磁法闪电定位系统主要监测闪电放电的过程, 使用电磁场实现闪电定位的确定。
(1) 低频段的定位技术。该技术通过放置东西与南北方向的正交天线以测量闪电方位角的方法, 最后鉴定闪波形的特点。使用多个探测子站进行闪电方位角的测算。
(2) 高频段的定位技术。使用干涉法进行闪电辐射源位置的测定。针对每次闪电的发生, 通过测试各个振子接收到的信号的相位差进行监测, 以计算辐射源的方位。
2.2 光电法闪电定位系统
(1) 闪电光信息采集。因为闪电的频谱很宽, 且产生紫外光, 因此, 可以通过针对紫外光进行检测以实现针对闪电光信号的识别。
(2) 雷声采集。针对雷声采集主要考虑频带范围, 通常情况下, 4-125Hz是频率范围。可以使用电容式传声器进行雷声检测的功能, 该仪器具备稳定性能好, 线性好, 灵敏度较高等功能。
(3) 模拟/数字信号的转换。整个定位系统的主要目的是实现雷声信号与光信号的采集, 将采集的结果送到计算机上, 对其进行计算分析。使用模拟/数字信号的转换的方式可以具备速度快、支持先进软件设备驱动、实时性强等优点。
2.3 其他分析方法
(1) 定向时差综合雷电定位系统。该系统具有高新技术全自动定位技术, 可以针对闪电发生的物理位置进行精准定位。一旦发生雷电, 将会产生电磁脉冲。不但可以准确获得具体的位置, 还可以测试到雷电流的大小与极性。
(2) 电网的雷电定位监测系统。根据雷电发生的汇总, 测试并总结雷电的参数与雷击的次数, 实时监测雷电的发生情况。
(3) 光电测雹仪。该仪器用于测试闪电与饼雹的发生情况。该仪器由控制与遥感量部分构成, 使用屏蔽电缆将两部分进行连接。
3 防雷技术
3.1 大气相对湿度与雷电的关系
(1) 湿度。如果发生雷暴, 地面水汽会被气流卷走, 地表大气相对湿度将有所降低。雷暴降水经过后, 湿度将会大量增加。雷暴结束后, 湿度又有所降低。
(2) 气压, 雷暴到来之前, 气压一直处于下降的状态。一旦降水出现, 气压将会上升, 随后, 又发生下降的情况。
(3) 温度。雷暴来临之前, 温度不断上升, 出现降水后, 温度迅速下降。
(4) 风。出现降水, 风向突变且突增。
(5) 降水。雷暴初期, 降水量大, 随后减少。
3.2 云中相对湿度
冷云指的是温度线以上可以同时由冰晶与冷却水组成的云。暖云则是云顶温度不低于0度的云。如果云中的水汽压对地面发生饱和的时候, 相对湿度较大。如果在冰水混合云中, 水汽压会介于水面饱和的水汽压与冰面饱和的水汽压间, 使水蒸发到冰晶上。
3.3 防雷与接地
根据以上分析可以知道, 天气情况等针对电源监控系统的防雷情况影响较大, 因此, 可以使用防雷与接地的方法进行电源监控系统的防雷方案。
根据防雷技术的相关规范可知, 通信站应该使用联合接地系统, 保证接地的电阻值不能大于1欧, 同时, 机房的接地引入线不能小于40mm*4mm的热镀锌扁钢。机房中的接地系统应该使用电位的设计, 安装设备机架、电缆走线架与金属设备等必须使用接地的方法。且应该保证各段走线架间使用电气连通。
通信站的电源监控系统应该进行正当的、合理的过电压分级保护方式。所使用的相关保护器都应该得到相关部门的检查认证。设备的各个级别的SPD防保护水平都要符合规范的要求, 以保证被保护的电力设备的绝缘水平。根据通信站的实际工作情况, 针对交流配电设备、直流配电设备、UPS电源设备与开关电源设备都要做好分级别的保护。针对交流配电屏应该保证最大的通流容量不能低于60k A的交流SPD。针对直流配电屏应该保证最大的通流容量不能低于15k A的交流SPD。
4 结束语
电力系统的正常运行关系到我国国民经济的稳定与增长。本文首先分析了电源监控系统的基本情况, 介绍了该系统的监控对象, 阐述了该系统的重要性。然后, 给出了常见的防雷检测系统, 如:电磁法闪电定位系统、光电法闪电定位系统等。接着, 介绍了防雷技术。主要给出了大气相对湿度与雷电的关系及云中相对湿度对雷暴的影响。最后, 本文提出了防雷与接地的关系, 进一步给出了用接地的方法进行电源监控系统防雷的方法。
摘要：电源监控系统是融合了传感器技术、计算机先进技术与通信技术的先进技术。雷暴灾害是电力系统运行中不能避免的灾害, 雷暴的不同程度将导致电力系统的电力设备面对不同程度的损失。因此, 针对电源监控系统进行防雷是非常重要的。本文首先介绍了电源监控系统的基本理论, 然后, 讨论了雷暴的产生情况与主要影响指标。最后, 提出了相关的电源监控系统的防雷方法。本文主要针对接地防雷进行了分析阐述。
关键词：电源监控系统,防雷,雷暴,电力设备
参考文献
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