对通信电源设备防雷保护技术的研究

刘昌伟

（中卫市消防救援支队，宁夏 中卫 755000）

0 引 言

目前，全国消防救援队伍支队级以上单位基本都建成了指挥中心和信息中心，普遍安装部署了视频会议、监控、指挥调度等系统，这些系统均需要稳定的电源才能可靠工作。一旦电源故障，轻则导致系统无法使用，重则造成设备或服务器崩溃、数据丢失等。虽然很多信息中心和指挥中心安装了不间断电源，但仍然无法保证电源稳定可靠的工作[1]。

1 破坏通信电源设备的雷电分析

1.1 直击雷

在出现雷云等现象时，会直接对建筑物放电，或者对电力设备放电。在强大的雷电流作用下，当其进入到地面时所带来的热效应相对较强，同时会产生较为严重的破坏问题，不仅会增加建筑物损坏问题的发生几率，严重情况下还会威胁人们的生命安全[2]。

1.2 雷电波

在输电线路的运行过程中，雷电波会沿着电线方向直接侵入到配电装置中，对配电装置造成危害。通过对雷电波的侵入现象予以分析，可以看出当雷电波侵入到用户端时提高了安全事故的发生几率。将其与雷电事故进行对比，雷电波侵入用户等事故的出现较为频繁，在开展防范作业时应加大对雷电波等问题的防范力度。

1.3 感应雷

在直击雷放电过程中会出现强大的脉冲电流，并且会对周围区域的导线和金属物带来直接影响。在产生电磁感应时可能会出现瞬间过电压的情况，从而形成闪击现象，可以将其称之为感应雷。对于瞬时产生的电流来说，容易对电力设备带来极大的损坏[3]。

2 使用通信电源设备防雷保护技术的前期准备工作

通过对通信电源设备系统予以分析，在输出电源时通常是以交流电为主，此时设备可以采用交流输出端口的形式，促进电流输出作业稳定运行。当端口的电流符合国家规定临界点时，可以保障防雷处理的规范性，保证电流输出的安全性[4]。

在消防救援指挥中心和消防救援站的建设中，要统筹考虑建设和设备防雷问题。尤其对普遍使用的交流电源来说，需要在架空引入线的过程中，结合实际所架空的传输信号电缆为引出线的引入奠定基础，发挥出避雷针的引雷效应。通过对上述操作予以综合考虑，将其作为研究直击雷侵入途径的突破口。对于通信设备来说，通过对感应雷和直击雷的发生概率进行对比，可以看出前者的发生几率远远高于后者，所以在开展通信设备防雷作业时需要借助有效技术和方法加大对感应雷的防范力度[5]。

3 通信电源设备防雷保护技术类型

3.1 直击雷防护技术

通常情况下，防雷系统主要由接闪器、引下线以及接地体等基础设施组合而成，保障了构成系统的完整性与实效性。

在使用引下线时，需要确保数量超过两根，并沿着建筑物的四周区域以对称形式进行布置，保证布置的均匀性。对于引下线之间的间距来说，需要确保两根引下线之间的间距超过18 m。当电信楼高度超过100 m时，在重要通信局与电信楼之间设置引下线应确保间距不超过12 m。在对引下线进行接长处理时，需要采用焊接方法，确保引下线能够与各个层级的均压环进行连接，发挥出焊接操作的有效性。当所使用的引下线数量相对较多时，能够提升防雷装置运行的可靠性。基于引下线的分流作用进行沿线压降处理，降低了侧击等问题的发生几率。在使用多根引下线时，可以促进地网顺利散流，保证地电位的均衡性。与此同时，在使用均匀对称分布方式时，能够在引下线的散流过程中结合引下线所包围的电信建筑物对其内部的强电磁场予以抵消，从而消除雷电感应隐患。在埋设接地体时，需要将其埋入土壤，以此来起到散流的作用。在使用多根接地体时，应在准确连接的过程中使其联结成为地网的形式，优先选用环形地网模式。在使用接地电阻时，需要结合电气设备的接地部分进行选择，同时不应超过规定值。

3.2 等电位连接技术

以等电位为最终实现目标，结合接地网的实际情况，在从接地网到电力室等区间内设置引入线时，需要以150 mm2的铜芯电缆为主，并保障接地网连接的牢固性。在接头区域中，需要使用沥青等材料对其进行浇筑处理，形成完善的防护处理模式。对于引入到电力室的电缆来说，需要将其接入到总地线排中，且地线排通常是以紫铜板镀锡的形式为主，能够与各专业机房的地线进行衔接。对于同一个机房的设备来说，需要连接在相同基地中，不仅能够消除环流现象，还可以减少接触不良等问题，避免对设备造成损坏。

3.3 感应雷防护技术

感应雷防护工作原理如图1所示。

图1 感应雷防护工作原理

通过对感应雷的侵入途径予以分析，在开展感应雷防护作业的过程中需要结合电力电缆的实际情况合理使用金属屏蔽层，并将其埋入到进出通信站中。在加装电源防雷器时，采用交流防雷器和直流防雷器，并以等定位的形式进行连接。

在筛选电源避雷器的过程中，对电源负荷电流容量予以分析。当电流容量相对较大时，为了保障电源避雷器应用的安全性，并为维修作业的开展提供便利性支持，需要从数据通信电源系统出发，优先使用并联型的电源避雷器。电源避雷器具有残压，当残压相对较低时，就能够获得更加优良的保护效果。对电网电压予以分析，若其实际波动范围相对较大时，所选用的电源避雷器应确保残压相对较低。

在安装电源避雷器的过程中，在接地端和接地网之间设置合理的距离参数，并确保距离相对较近。当避雷器的接地线相对较长时，在变流器中会对电压带来较大的限制，且保护线与地面之间的残压限制力度相对较大，无法充分发挥避雷器的保护作用。为此，需要在安装避雷器的过程中对电源避雷器连接引线予以妥善处理，确保粗度适中性，尽可能缩短引线的长度。需要注意的是，当引线的实际长度较长时，需适当增加引线的截面面积。

4 保护通信电源设备有效策略

4.1 加强技术创新

在开展通信电源设备防雷保护作业的过程中，需要对技术的发展和影响予以综合考虑。基于创新发展理念，加大对新型技术的开发力度，在新技术的作用下有效应对通信电源设备雷击问题。在技术的发展过程中，针对可能会出现的问题予以全面预防，避免对通信电源设备造成损害。对于通信电源设备雷电防护区域来说，在实际的设计过程中需要对雷电击中后的实际情况和变化趋势进行全面观察。以一级防雷区域为例，在设计过程中通常是针对雷电的直接攻击进行防护。在该类区域中，雷电会对通信电源设备带来严重的损害，在开展防护作业时需确保能够将雷击全部引入到地下。

4.2 完善防雷保护技术应用方案

在开展通信电源设备防雷保护作业时操作难度相对较高，为了发挥防雷保护技术的实际效用，需要对技术操作方案内容进行优化完善，保障方案设计的实效性。基于现实的工作要求，对方案内容进行调整，充分发挥防雷保护方案的实际效用。对于同一套设备来说，应在机壳保护地之间采用等电位的互联形式，在电源防雷器的作用下通过对连接线长度予以缩减并将其接入到机柜顶部，从而与直流电源接线柱衔接。移动通信基站的联合接地系统及电源防雷系统如图2所示。

图2 移动通信基站的联合接地系统及电源防雷系统

将设备放置在机房，除了要连接保护接地线外，还确保绝缘措施的应用实效性。在使用信号防雷板时，所选用的接地线距离较短，将其与设备机壳衔接，再将接地线与天馈接地排连接，进而再将其接入到室外接地排中，且室外接地排应处于窗外等区域。除此之外，还应对新增加的不间断电源系统提出严格要求，使其能够直接与原有的系统相连，并构成完整的系统模式。对相关方案内容予以优化并完善，结合原有的设备数量、规格和质量，在新增设备的共同作用下，为系统的运行提供安全性支持，并加大对电源的保护力度，确保电源供给的可靠性。

5 结 论

在使用通信电源设备的过程中，随着防雷保护机制日趋完善，能够强化设备的雷电灾害应对能力。在使用通信电源设备防雷保护技术时，应对技术操作方法进行优化完善与创新，保障技术应用的合理性与灵活性。严格遵守相关规范要求对相关雷电突发类型进行模拟，通过分析雷电灾害的具体特点，提出有针对性的预防措施，促使通信电源设备防雷保护工作有序进行，综合提高防护作业的实施水平。