摘要:在电力系统运行中,夏季属于雷电天气高发期,其主要有直击雷、感应雷以及球形雷等几种较大的危害形式,对于电力通信自动化系统造成极大威胁,应当强化电源系统防雷措施、机房建筑物防雷措施、微波铁塔及天馈线防雷措施、通信光（电）缆线路防雷措施,进一步提高电力通信自动化系统的防雷效果,保障系统安全、稳定运行。
关键词:电力通信 自动化系统 防雷 接地保护
在绝大多数地区,夏季多发雷雨天气对于电力通信自动化系统产生了较大威胁,如何有效预防和避免雷击事故的出现,最大限度地保护人身与电力设施安全,是当前电力行业所应当普遍关心和研究落实的问题,本文主要针对电力通信自动化系统防雷与接地保护等方面开展论述。
1、雷电对电力通信自动化系统的主要危害性
1.1 直击雷危害性极其巨大
在夏季雷雨天气中,直击雷一旦击中电力通信自动化系统设备或者相关建筑物以及施工操作人员,将会造成极其严重的后果,会造成人员伤亡以及设备与建筑物的损坏,电路短路造成火宅等,对于人员伤亡与财产损失造成巨大威胁。
1.2 感应雷危害性不容忽视
直击雷引发的感应雷会在导体中传播,将电力通信自动化系统中与导体相连的各种设备以及部件中耐冲击水平不高的部分损坏。由于自动化系统的设备之中金属导线连接集成电路,机房也借助于电缆或者信号线实现和外部的连接,客观上容易受到感应雷的破坏。电力通信自动化设备中的微电子电路具有集成水平高、耐冲击程度低的特点,感应雷对其危害性较大,导致各种故障,如内部通信口受损、整流模块受损等,感应雷对于系统中的核心部件或者设备的威胁较大。
2、电力通信自动化系统防雷的措施
2.1 电源系统防雷
电源系统主要包括配电以及整流、监控等模块单元,雷电能够通过多种途径进入系统,依据本地区雷暴强度系数确定采取相应的防护措施与等级,当前一般按照四个等级标准进行分流保护电源系统,1-2级防雷器通流量较高,能够实现较大雷电流泻放的目的,限制电流量并最大程度地减少过电压,保护电源设备,3-4级防雷器残压较低,侧重于泻放线路中剩余雷电量,实现控制过电压的目标。结合设备建筑以及运行需要,科学选用限压型或者组合型等不同类型的防雷器,两级防雷器应当在通信机房总配电屏和UPS、直流开关电源配电屏部位进行安装设置,通流容量既要结合国家相关规定,还要结合本地区实际做适当提高,进一步提升安全系数。
2.2 机房建筑防雷
接地网和接地电阻方面,要按照规定的要求保证地网的接地电阻值,如不达标则要拓展地网。在通讯站内的各个地网应当联合接地,全部金属设备就近连接地网,以均压等电位为原理,实现工作地线、保护地线与防雷地线之间的地网公用。
楼顶和雷电流引下线方面,机房建筑楼顶金属设施上下端要和避雷针进行焊接,女儿墙上的避雷针以10m为间隔与暗装避雷网焊接,焊点实施防腐处理。避雷针以《建筑物防雷设计规范》规定的为准,雷电流引下线从楼顶引至大楼环形接地体,底层均压网和环形地体以10m为间隔以镀锌扁钢焊接并进行防腐处置。接地体上端应当与地面保持0.7m以上的间距。接地线应当坚持以短和直为标准适宜,截面积一般以40-90 mm2为宜,接地引线一般控制在30mm2以内,截面积一般大于95mm2的多股铜线。接地汇集线通常呈现出环形,铜质材料且截面积一般大于120mm2。
等电位连接和接地方面,在设备机房内部,金属设施均应当做等电位连接与接地,从接地汇流排上就近引入接地引入线,同时要保证变压器中性点、外壳和避雷器的接地端以及缆线金属护套实现就近接地。
2.3 微波铁塔和天馈线防雷
引入铁塔避雷针的雷电流要以扁钢、铜排焊接并与接地网实现连接。天馈线经走线架在机房入口实现就近接地,并和就近的地网接地线相连,在铁塔超过60m时还要在铁塔中间位置增设一处接地。铁塔以及机房地网应当使用扁钢实施两点以上的连接。在铁塔标志灯的电源线使用方面,要使用金属外护层的产品,并在塔顶以及机房入口外侧位置就近进行接地处置,控制线与电源线要加装避雷器,保证零线接地。机房电缆引入线也应当使用金属护层的产品,金属护层在机房入口处就近和女儿墙避雷带实施连接,内芯线对滴安装避雷器。
2.4 通信光（电）缆线路防雷
在进行工程探测过程中要注意躲避雷雨天气以及雷击多发地区,还要注意向阳坡以及临江坡,光缆与电缆产品选择方面应当选择具有防雷功能的高质量产品。直埋电缆要落实好防雷措施,可以将光缆接头处对缆内金属构件进行处置,在接头处予以断开,不进行电气连接以及接地,电缆上方安设屏蔽线。也可以在接头部位对缆内的金属构件实施电气连通处理同时接地,电缆上方不需安设屏蔽线。经过多个地区的实践操作,效果验证了上述两种方式效果较好,尤其是第一种方式,能够减少接地装置,缩减了工程开支以及减少了后期维护量。架空光（电）缆也要落实好防雷设施,钢绞线接地,架空电缆金属护套与钢绞线以200m为单位进行接地处理,杆线每公里为单位予以电气隔断处理,同时将钢绞线接地。如属于金属加强芯类型的还要在接头处将其断开电气连接,以防电力线断后烧毁光缆。光缆终端在机房ODF配线架部位,还应当保证金属加强芯有防雷接地处理。
综上所述,在电力通信自动化系统运行与维护中,雷击会造成较大威胁,对于整个系统的稳定运行具有较大的负面影响,因此一定要重视防雷工作,对整个系统的各个部分以及建筑物进行针对性的防雷设施安装,规范各个工作环节与要求,最大限度地避免雷击对电力通信自动化系统造成威胁。
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