电源系统防雷...

1 电源系统的防雷保护对象

    根据国际电工委员会所拟定的IEC1312《闪电电源脉冲的防护》标准，http://anfang.matop.com一般电源系统(不包括发电系统)、应在其LPZI雷电保护区。在此区域，不易遭受直击雷，所感应的雷电电流不大于20KA，电压、不高于6KA。其防雷保护对象有两个方面：

    (1)、电源输入、输出端口的防雷

    不同电源系统设备千差万别，这里以通信电源为例。通信电源一般有交流配电、直流配电、整流模块、监控模块等单元。交流配电单元整流模块的输入端都应设计防雷网络来吸收雷电流，抑制雷电引起的尖峰电压。这样对整流系统来说，理想的情况是，交流配电单元的防雷网络吸收掉大部分雷电流，并将浪涌电压抑制在远低于6KA的水平，整流模块内的防雷网络再吸收掉剩下的雷电流，并将浪涌电压箝位在模块内器件能承受的水平。这样，才能保证电源系统既有效防雷，又能尽量延长防雷器件的寿命。

    (2)、电源通信端口的防雷

    当电源系统通过电话线进行远程通信时，通信电缆就可能引入雷电。雷电进入电源系统通信用的调制解调器或系统的端口时，就可能使其损坏。

    通信线路的防雷首先要了解线路上的电压水平，http://anfang.matop.com据此来选择防雷器件。其次，要注意不能影响通信质量，如产生误码等。

2 电源系统耐雷电冲击指标

    (1)、高、低压电力电缆耐雷电冲击指标

表1 电力电缆雷电冲击指标
电力电缆类型	额定电压	模拟雷电冲击电压波电压峰值(KV)、(1.2/50μs)
高压电力电缆	10000	75
高压电力电缆	6600	60
低压电力电缆	220/380	6
注：对于高压电力电缆，是指在热状态下的耐受电压值，其雷电冲击耐受电压值应不超过相应电压等级电力设备的最高值。

(2)、电源系统设备耐雷电冲击指标

根据设备安装地点和额定工作电压的不同，一般电源系统按耐雷电冲击指标可分为5类，这里乃以通信电源系统为例，其耐雷电冲击不小于表2所示的数值。

表1 通信电源系统耐雷电冲击指标
类别	设备名称	额定电压(V)	混合雷电冲击波
			模拟雷电压冲击波电压峰值(KV)、 (1.2/50μs)	模拟雷电流冲击波电流峰值(KA)、 (8/20μs)
5	电力变压器	10000	75	20
	交流稳压器	6600	60	20
4	市电油机转换屏	220/380	4	2
	交流配电屏
	低压配电屏
	备用发电机
3	整流器	220/380	2.5	1.25
	交流不间断电源(UPS)
2	直流配电屏	直流-24V-48V或-60V	1.5	0.75
1	通信设备机架电源交流入口(由不间断电源供电)	220/380	0.5	0.25
	DC/AC逆变器	直流-24V-48V或-60V
	DC/DC变换器
	通信设备机架直流电源入口
注：当设备安装在不同的环境下，应采用相应类别的指标。

3 电源系统防雷措施

(1)、电力线路防雷措施

电力变压器高、低压侧应各装一组避雷器，避雷器应尽量靠近变压器设备。
通信局(站)、内交流设备及电源自动倒换控制架，应选用机内有分级防雷措施的产品，即交流屏输入端、自动稳压稳流的控制电路，均应有防雷措施。
在市电油机转换屏(或交流稳压器)、的输入端、交流配电屏输入端的三根相线及零线应分别对地加装避雷器，在整流器输入端、不间断电源设备输入端、通信用空调输入端均应按上要求加装避雷器。
在直流配电屏输入端宜加浪涌吸收装置。
电压变压器低压侧第一级与第二级避雷器的距离宜大于或等于10m。
电力电缆应选用具有金属铠装层的电力电缆或其他护套电缆穿钢管埋地引入通信局(站)、
每年雷暴日数大于20天，且土壤电阻率大于100Ω˙m的地段，高压地埋电力电缆应采用以下防雷措施：在电力电缆上方30cm左右敷设防雷线，防雷线宜采用截面积不大于50mm2镀锌圆钢，http://anfang.matop.com雷害严重地区其截面积应适当加大或并敷设两根防雷线。防雷线不应与电力电缆接地线连通，也不作接地装置，但应将防雷线至土壤电阻率较小的地方，其延伸最大长度参照SDJ-79《电力设备接地设计技术规程》第40条执行。
地埋电力电缆金属护套两端应就近接地。在架空电力线路与地埋电力电缆连接处应装设避雷器。避雷器的接地端子、电力电缆金属护层、绝缘子、铁脚等应连在一起就近接地。
电源系统建筑物上的航空障碍信号灯、彩灯及其他用电设备的电源线，应采用具有金属护套的电力电缆，或将电源线穿入金属管内布放，其电缆金属护套或金属管道应每隔10m就近接地一次。电源芯线在机房入口处应就近地安装保安器。
地埋电力电缆与地埋通信电缆平行或叉跨越的隔距应满足表3要求。
⑾严禁采用架空交、直流电力线引入通信局(站)、。
⑿通信局(站)、内的工频低压配电线，宜采用金属暗管穿线的布设方式，其垂直部分应尽可能靠近金属暗管两端及中间就近接地。

表3 地埋电力电缆与地埋通信电缆的隔距
地埋电力电缆额定电压	最小隔距(M)
	平行	交叉跨越
35KV以下	0.5	0.5(0.25)
注:地下电缆采用外加保护措施时,可采用表中括号内数值

(2)、电源设备防雷措施

电力变压器高、低压侧应各装一组避雷器，http://anfang.matop.com避雷器应尽量靠近变压器设备。
通信局(站)、内交直流设备及电源自动倒换控制架，应选用机内有分级防雷措施的产品，即交流屏输入端、自动稳压稳流的控制电路，均应有防雷措施。
在市电油机转换屏(或交流稳压器)、的输入端、交流配电屏输入端的三根相线及零线应分别对地加装避雷器，在整流器输入端、不间端电源设备输入端、通信用空调入端均按上述要求加装避雷器。
在直流配电屏输入端宜加浪涌吸收装置。
电力变压器低压侧第一级与第二级避雷器的距离宜大于或等于10m。
通信局(站)、内所装设避雷器残压要符合要求。

(3)、太阳能电池、风力发电机、市电混合供电系统防雷措施

装有太能电池的机房顶平台，http://anfang.matop.com其女儿墙应设避雷器带，太阳能电池的金属支架应设避雷器且至少在两方向上靠连通，以使太阳能电池和机房避雷针的保护范围内。
太阳能电池的输入馈线应采用具有金属护套的电缆线，其金属护套在进入机前入口处应就进与房顶上的避雷带焊接连通；芯线应在进入机房前入口一一对地就进安装相应电压等级的避雷器。
安装风力发电机的无人站应安装独立的避雷针，且风力发电和机房均应处于避雷针保护范围内。避雷针的引下接地线、风力发电机的坚杆及拉线接地线应焊接在同一联合接地网上。
风力发电机的交流引下电线应从金属坚杆里面引下，并在机房前入口处安装避雷器，防止感应雷进入机房。

(4)、电源建筑防雷措施

在建筑物的顶部应装避雷针、http://anfang.matop.com避雷网或避雷带，避雷网的网络不大于10m×10m屋面上任何一点距离均不大于5m(地二类民用建筑为10m)。在建筑物的各层中应有均压网。
突出屋面是物体，如风管、烟囱、天线、天线杆塔等，应在其上部安装架防雷针进行保护。
防雷装置的引下线不应小于二根，其间距不应大于18-24m，引下线接续处，必须采用焊接接头，引下线应与均压网连通。
电源建筑防雷接地装置的冲击接地电阻不应大于10Ω，对三合一接地(联合接地)、应满足工作接地电阻要求。
室外的电缆、金属管道等在进入建筑物之前，应进行接地，室外架空线直接引入户处应加装避雷器，并将其接到接地装置上。 http://anfang.matop.com
建筑物和构筑物宜利用钢筋混凝土楼板、梁、柱和基础的钢筋作为防雷装置上。
建筑物的接地，宜采用联合接地系统。联合接地系统应将工作接地、保护接地、防雷接地连在一起。联合接地的接地电阻值必须按电信各种设备地体的接地电阻标准要求中的最小值设计，且应符合有关通信局(站)、对接地要求。宜采用建筑物本身的金属构件(如墙、柱内的钢筋)、作为防雷接地引下线，这些引下线应电气连通，使建筑物内电位均衡。选择两根以上的引下线作为检查联合接地电阻值的测试点。