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通信電源雷電防護要求

來源:張工 發布時間:2011-11-14 19:44:09

     通信電源一般由交流配電、直流配電、整流器和監控單元組成,我們常說的防雷三級保護,主要分布是:在交流配電的前端(即機房入口)配置一級防雷器德恩拓三相電源防雷模塊80KA;在機架的交流配電部分,配置二級防雷器德恩拓三相電源防雷模塊40KA;最后在整流器內部或整流器前端,設計精細防雷器保護220V,形成第三級保護。當然,三級防護只是一個粗略的概述,或者是一個宣傳概念,真正要發揮三級保護的效果,簡單的防雷器堆砌是沒有什么效果的,有必要針對通信電源的各個組成部分,在防護方面進行不同的工藝設計,通過各個組成部分的互相配合,最終形成有效的雷電防護系統。一般典型的雷電防護三級保護

目前對一級防雷器的分類有多種方法,從配置模式上看,一級防雷器主要有兩種模式,一種是并聯模式,另外一種是串聯模式,并聯模式由于所采用的器件較少,價格相對較低,但輸出端的殘壓高,一般在3500V4000V左右。串聯模式由于本身就采用兩級電路,輸出殘壓比較低,一般控制在2000V以下,推薦使用德恩拓防雷器。

一級防雷器一般按照8/20us波形100KA進行設計,可以滿足絕大多數場合的需要,當然在某些強雷區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

 

測試,達到50-100KA的設計水平;

對于串、并聯的選擇,由于我們的通信電源中都配備有相應的二級防雷器,所以一般可選擇并聯防雷器,如果局站的位置非常重要,或者不能滿足一、二級之間的配合距離要求,也可選擇串聯防雷器;

工程設計過程中,要注意一級防雷和二級防雷之間的配合,一般要保持7-15m的引線距離,當然不排除現有新技術的出現,中間的配合通過內部實現,而對引線距離不做特殊要求。如主動能量控制技術,可以省去中間的引線距離;

工程接地是非常關鍵的,其中防雷地線越短越好,IEC規定一般是小于0.5m,對于接地電阻,當然是越低越好,但總體上來說,只要保證良好的等電位,防雷對接地的要求并不是太高, 推薦使用德恩拓反吸式石墨接地極。

交流相線和零線采用開文接線。

交流配電的防雷設計一般是按照二級防雷的要求進行的,又叫C級防雷。對交流配電的防雷設計一般有如下要求:

  二級防雷的設計通流能力一般按照8/20us 20KA進行設計,最大一般可達40KA一次;

  二級防雷器一般選用開關型+限壓型組合防雷器,適應于各種電網制式的要求;

防雷器的安裝位置要求放在交流輸入的最前端,如果無法實現,則無論是CEPU板引線還是監控單元的交流檢測線,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),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,為地線專門設計地線排,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。保護地線從機房地排處接到機架內部的地排上,不能直接接在機架上;

機架本身保持良好的等電位連接,各零部件之間確保“零”電阻,零部件的關鍵連接螺釘不能采用噴漆工藝;

  在與第三級防雷電路(精細保護)的配合上,零線和相線一般建議3-5m的退藕距離,實際設計過程中可按3m的線長設計,在加有防雷盒的機架內,這個3m就是到防雷盒的距離,地線從地排上接入防雷盒。在整流器分散防護系統內,就是到整流器的輸入距離,在保證機架良好等電位的情況下,整流器接地線可從機架上就近接地;

  整個機架采用聯合接地方式,就是防雷地,保護地以及工作地都通過引線接到機架內部的接地排上,并通過接地排接機房的地排;

  防雷器的保護空開(或熔絲)一般要配備,一般不要超過32A,最好帶輔助觸點,確保監控能夠對防雷器空開進行有效的監控,在防雷器空開誤跳的情況下,能夠及時告警,以免后續設備失去保護,推薦德恩拓防雷器。

   整流器的保護主要有兩種模式,一是通過防雷盒進行集中保護,另外一種就是通過整流器內部保護電路進行分散保護,兩種保護的效果沒有明顯差別,在設計上注意以下事項:

整流器的絕緣水平:整流器只有保持一個較高的絕緣水平,才能實現很好的絕緣配合,一般要求交流對地1500VAC)的絕緣水平,一次側對二次側保持3000VAC)的絕緣水平;

如果采用防雷盒,防雷盒盡量靠近整流器進行配置,以保證防雷盒有效保護整流器。

如果采用分散防護,在壓敏回路可以串聯6.3A的超慢熔熔絲或者10A的慢熔熔絲進行后備保護,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絲進行后備保護;

  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。壓敏失效的告警設計一般工藝處理比較困難,如可以采用機械式、溫度開關、干簧管,或者通過檢查PTC的阻值變化來進行告警;

整流器本身機框保證良好等電位連接,整流器地線可就近與機架連接,機框與整個機架保持良好的等電位連接。

監控單元的絕緣水平也需要滿足直流500V的標準要求,對于交流檢測線,對地的絕緣也要滿足,交流絕緣的要求,即交流1500V。

直流側的防雷以前關注的不多,只是在監控出現復位或損壞的時候才引起重視,實際上標準里面早就對直流防雷有要求,只是我們當時不理解直流防雷的意義所在,從成本的角度出發,就把它省去了。目前我們的實現方式是通過在監控單元中加裝壓敏來實現監控和直流側的防護的,從試驗和現場運行的情況看,不能起到全面的保護效果,還不能完全替代直流側防雷設計。直流側防雷在設計時主要要求如下:

直流側防雷主要是防地電位的反擊,一般也是按照1520KA設計;

目前各防雷器廠家都有相應的直流側模塊可供選擇,動作點一般選在90-100V之間,由于采用了聯合接地的方式,正負之間只通過一個模塊就可以實現直流側的保護。如果從成本角度考慮,也可選用直流防雷盒。當然,直流側防雷也存在一個告警問題,可根據情況進行選擇設計;

直流側防雷器或防雷盒的安裝位置要盡量靠近負載末端,以保護直流熔絲的檢測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,與正負排連接線的總距離要求小于0.3m;

對于監控單元而言,首先要保證和機架良好的等電位連接,并通過專門的接地線和機架相連,從精細保護的角度出發,監控單元內部可并聯3KA左右通流量的壓敏實現監控單元的保護,推薦使用德恩拓防雷器;

 

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本文來自:  http://www.damehaciendo.com

 

 

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