文档介绍：变电站通信机房防雷方案
深圳市科锐技术有限公司
2010年
概述   
变电站通信系统主要分通信电源、光传输设备、接入设备、无线通信设备、环境检测、监控系统、网路设备等。由通信设备承载企业的核心业务,重要性较高,一般根据TIA942标准的Tier4和Tier3标准建设,%以上,以保证大部分异常故障和正常维护情况下正常工作,核心业务不受影响。
       
当变电站机房所在的建筑物附近出现雷雨云时,雷电通过数据中心机房内建筑物顶部的接闪器等泄放雷电流时,也会在内部的计算机及其它设备的电源和网络系统中产生感应雷电流,导致设备的损坏。
雷电的表现形式主要有两种:
一种是直击雷,是指带电云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象。直击雷威力巨大,雷电压可达几万伏至几百万伏,瞬间电流可达十几万安,在雷电通路上,物体会被高温烧伤甚至融化。通常在建筑物顶部安装避雷针或避雷网等来防直击雷。
另一种是感应雷,是指当直击雷发生以后,带电云层迅速消失,而地面上某些范围由于散流电阻大,以致出现局部高电压,或者由于直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物因电磁感应而产生高电压以致发生闪击的现象。
当今社会电子计算机技术、微波通信技术日益发展,各类电子设备大量应用,雷击电感应到附近的导体中形成过电压,可高达几千伏,对微电子设备的危害极大。LEMP(雷电电磁脉冲)的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统,造成电子设备失效或永久性损坏。因此,雷击电磁脉冲的防护是在入侵通道上将雷电流泄放入地,从而达到保护电子设备的目的。其主要方法是采用隔离、等位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉冲消除在设备外围,从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求,组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器(SPD)安装在微电子设备的外连线路中,地线按共同接地原则接入系统的地线,才不至于造成地位反击。只要设计合理、安装合格,电涌保护器就能有效的防御雷电。
雷电干扰的入侵路径:
常见的雷电干扰的入侵途径及原因
当建筑物本身受雷电直击时,和建筑物连接的金属导体包括建筑物钢筋与地极之间产生瞬时电位差,构成摧毁电子设备之冲击过电压。并且经下引线流过的大量电流,亦产生磁场冲击波。
当远端的导线因雷电而产生感应电压会由远端经导线传导过来。
当云层间放电时,强大的电磁冲击会在邻近的地上金属导线感应出冲击电压,并且磁场冲击会漫延到地上的建筑物。
另外,内部操作过电压,如变压器的空载,电机的启动,开关的开启等,也能引起强大的脉冲冲击电流通过线缆引入,破坏电子设备。
由感应雷引起的事故约占雷害事故的80%至90%。针对感应雷的破坏途径,我们可采取接地、分流、屏蔽、均压等电位等方法进行有效的防护,以保证人身和设备的安全。
因此机房内部通过电源、网络和通讯线路相连接的自动化、计算机系统设备期望通过较为传统的方法即安装避雷针以及前端强电避雷设备避免感应雷击的事故是不可能的,其作用是不充分的。只有针对感应雷击损坏设备的特