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本文通过对进口防雷器的核心技术和参数进行详细介绍，并对选择电源防雷器的几个重要的参数进行对比分析，对技术人员以后在电源防雷器上的选择起到一定的参考。
1、电源防雷器介绍
电源防雷器，即电源SPD，在电源系统的防雷中起着重要的作用。它并联在线路中为雷电流提供一个泄放通道，并将加在后端设备的过电压限制在一定的范围内，从而对后面的设备进行保护。
组成电源SPD的元器件主要有陶瓷气体放电管（GDT）、氧化锌压敏电阻（MOV）、瞬态抑制二极管（TVS）。根据三种主要元件器的组合方式不同，可以分为单一元件的电源SPD和组合式的电源SPD。国内的电源SPD都是采用单一的气体放电管或压敏电阻组成SPD，成本较低，但存在许多缺陷，如单一的气体放电管具有残压高、响应时间长、工频续流等缺点，而单一的压敏电阻存在漏电的问题，这将大大减小SPD的使用寿命，并且可能产生自然自爆的现象。因此，为了克服上述元器件的缺点，充分发挥各自的优点，对元器件进行各种组合，并在技术工艺上进行革新，使得电源SPD的性能和技术参数指标得到优化，更加和有效地保护电气设备。2、 四种进口电源SPD核心技术介绍
四种进口电源SPD拥有的核心技术分别是：Palmas的复合型技术、PHOENIX的AEC能量配合技术、德国DEHN
的RADAX Flow技术、OBO的多层石墨火花间隙技术。
2.1复合型技术
该技术是将n个压敏电阻（MOV）、n个陶瓷放电管（GTD）、n个瞬态二极管（TVS）、浪涌电阻（SR）、温度控制保险管等各种瞬态过电压保护元器件通过串联和并联的矩阵方式排列在PCB电路板，由主放电电路（为雷电流泄放提供通道，并将残压逐步限制在很低的水平）和控制电路（用于监测各种防雷元件器的工作和老化状态）组成，充分利用不同元器件的优点，发挥其作用。它主要解决了残压、响应时间、漏电流、通流量、工频续流、使用寿命的问题。
2.2 AEC能量控制技术
主动能量控制的核心是一个属于B+C类的SPD，该SPD是在一个用特殊合金材料间隙的电极间加装了一个主动能量控制器，监测后级SPD的残压，在后级能量承受极限之前，主动触发放电间隙使之工作，并因开关型SPD工作之后维持放电电弧的电压较低，从而使得点火电路和后级SPD不再因过电压而处于工作状态，使得其承受的能量极小。它解决了残压、通流量、使用寿命的问题。
2.3 RADAX Flow技术
续流抑制、遮断专利技术，工作原理以径向和轴向吹弧优化电弧冷却为基础，必须的冷却气体是在电弧的影响下由周围的塑料材料产生的。它可实现被保护电气装置工作的高可靠性，与DEHNventil
M 辅助电路配合使用，可以有效降低防雷器的电压保护水平。它解决了残压、能量配合、工频续流的问题。
2.4多层石墨火花间隙技术
该技术的装置由九层火花间隙组成，这九层火花间隙由十片高能石墨电极圆盘叠合在一起够成，高耐热的特氟纶隔环，可靠地保证了火花间隙内部的距离，用螺栓固定的压铸锌金属连接板，将火花间隙组合在一起，箝制在的位置上，九层火花间隙中的八层间隙经过了大容量电容控制，因而保证了设定的保护电压水平小于2KV。
雷电或过电压侵入通设备的途径
通网近几年通设备遭雷击损坏情况看，通电源、波通设备收发机、通设备用户电路或接口电路损坏情况占绝大多数。统计结果表明，雷电或过电压侵入通设备的途径不外乎有以下几种：
1 雷电直击或在附近闪击输配电线路，雷电波沿电力线侵入机房电源设备，损坏电源开关、保险及整流变换模块、通电源盘等。
2 雷电直击波天线铁塔，雷电波沿天馈线迅速侵入通设备，直接损坏与馈线相连的收发机单元部分，造成通中断。
3 雷电直击或闪击在通架空光缆或电缆线路上，在线路上产生的瞬间过电压，沿光缆或电缆金属外皮或加强芯迅速向线路两端扩展进入机房，损坏与光缆直接相连的机盘，或损坏与通电缆直接相连的保安配线架、用户电路板或接口电路板。
4 雷电直击铁塔或变电所内避雷针，雷电流通过避雷针引下线流入接地网，造成地电位升高。当设备接地不良，接地电阻阻值较大时，会造成电子设备损坏。
5 当变电所发生线路或母线接地事故时，故障电流对地网放电，巨大的接地电流流入接地网，造成地电位短时间迅速升高，也会造成电子设备损坏。
6 在电力线路下添架的通线路，当电力线路瓷瓶绝缘击穿时，造成电力线对通线路放电，或电力线路搭接在通线路上，致使强电沿光缆金属加强芯或音频通电缆侵入机房，造成通设备损坏或人员伤害。
通站防雷存在的缺欠
电力通防雷情况，我们对照《电力系统通站防雷运行管理规程》，逐站逐条进行了防雷检查。检查结果表明个别通站还不同程度的存在着缺欠，共性的问题主要表现在以下几方面：
1 个别在办公楼里面的通机房，大多数都是由办公室改造而成的，接地网不规范，个别接地电阻大于5Ω，无环形接地母线。设备接地线线径细。
2 交流电源有的装了过电压保护器，有的还没有，大多数通站没有安装直流电源过电压保护器，通设备电源入口也没加装压敏电阻。
3 个别通电缆线路由于受现场环境条件限制，直接架空进入机房，没有进行直埋。新型卡接式配线架接线不方便，未将电缆空线对接地。
4 变电所内的数字配线及音频保安配线架都是后组装于光端机的机框内，保安配线单元的接地线未接到接地母线上。
5 变电所RTU远动装置大多采用RS232接口与“一点多址”波、光端机等通设备相连，经常发生雷雨过后烧坏RS232接口板现象。RTU装置接地大多数是直接用螺丝固定在地沟的槽钢上（槽钢与地网焊接）接地不良。
通站综合防雷措施的应用
针对上述通站防雷存在的缺欠，近几年我们依据通站防雷的一般原理和常用防护措施，采取综合性防雷，对通站防雷设施进行了改造和完善。
1 防雷总的原则是：
（1）采用外部保护将绝大部分雷电流直接接闪引入地下泄放。
（2）采用过电压保护器阻塞沿电源线或数据线、号线引入的过电压波（内部保护）。
（3） 采用过电压保护器限制被保护设备上的浪涌电压幅值。
（4）用光电隔离器隔离通与RTU之间的RS232接口，避免接口设备电气连接。
2 防雷一般方法和技巧：
（1） 设置一套良好的建筑物避雷带、避雷网，并与主钢筋一起接地；
（2）外置设备（天线等）应尽量置于建筑物避雷网的保护角度范围内：
（3）采用共地的接地措施；
（4） 在电源、号或数据线各进出口安装性能可靠的专用防雷器；
（5）室内的设备应尽量远离避雷导电体；
（6）室内布线，包括各类传输线应尽量减小洄圈，好能加有屏蔽线并两端接地。
3 防雷接地系统改造。
（1）对调度通楼接地网进行改造，发现原接地网因多年失修，有部分接地带已烂断。重新在通楼四面分别埋设4个接地网，接地极用50mm×50mm×5mm镀锌角钢，每根长1500mm，垂直砸入1200mm深沟内，每根接地极相距500mm以上，并且用40mm×4mm镀锌扁钢焊接联成一个网状接地装置。4个接地网分别用一根扁钢连至通楼各楼层机房的对称接地网。改造后接地电阻为0.5Ω，满足要求。
（2）对各办公楼里的通机房接地进行改造，延长接地网，增加接地极数或铺设两个以上接地网。使接地电阻降到1Ω以下。
（3）通机房内用40mm×4mm镀锌扁钢铺成环形接地母线，四个角与地网相连。机房内所有设备外壳、暖气、电缆走线架等金属构件全部用35mm2铜导线就近与接地网相连。
（4） 变电所内通设备与RTU远动装置外壳均用35mm2多股铜导线就近连接到变电所接地母线的同一点，以电位差。
（5）将“一点多址”波馈线金属外皮的上端、中间及下端分别就近与铁塔相连，在机房入口处与接地母线相连。各波塔接地电阻测试符合要求。
（6）对于调度通楼，由于楼内有远动、调度、交换机、光纤、波、电源等机房，各机房间联系较多，各种音频电缆、同轴电缆相互间连接复杂，一旦某个机房的电位升高，都会对其它机房设备造成威胁。因此，要把这些机房接地统一接到一个共用接地系统，实现各机房接地等电位连接。
4 电源系统的防雷保护
（1）引入通机房的电力线采用地下电力电缆，电缆金属护套两端均良好接地。
（2）配电变压器高压侧接高压氧化锌避雷器，低压侧接电源防雷器。变压器机壳、避雷器地统一接到地网上，并接地良好。
（3）通机房内电源采用多级浪涌保护措施。交流母线上并接一级380V过电压保护器；高频开关电源交流入并接一级380V过电压保护器；－48V电源入口处接一级压敏电阻。通设备电源正极在电源侧和设备侧分别接到接地母线上。
（4）在变电所内的通设备电源，由于通设备少，与其它变电所设备一起安装于主控室。直流电源取自变电所220V直流操作电源，经DC/DC模块变换成-48V电源供通设备。因此，在变电所用电柜交流母线上安装一级380V/100G交流过电压保护装置，做为一级防雷；在高频开关电源入线处装一级交流防过电压保护器，在DC/DC模块48V输出侧装一级48V直流浪涌保护；后，在通设备48V入口装48V压敏电阻一只。
（5）机房内所有交、直流配电柜机壳均做接地保护，交流保护接地线从接地母线上直接引出，严禁采用中性线作为交流保护接地线。
5 各种号线的防雷保护
根据各通站实际情况，采用加装浪涌保护，光电隔离等措施，对进出通机房及通设备与其它设备接口的所有号线进行保护。以防止雷击感应电压或过电压侵入损坏通设备。
（1）对个别通站通电缆线路直接架空进入机房的进行改造，在线路终端杆将钢线接地，将通电缆水平直埋l0m以上，进入机房。进入机房的通电缆金属外皮均良好接地。
（2）普通架空光缆、管道光缆、自承式光缆，均采用非金属光缆。对于有金属加强芯或金属护套的光缆，进入机房前，在终端杆或终端电缆井改成非金属光缆过渡进入机房。
（3）所有音频电缆、线、号线进入机房要首先接入音频保安器，来抑制电缆线对横向、纵向过电压。各配线架保安单元接地端均要良好接地，确保保安器发挥正常作用。
（4）认真落实进入机房电缆外皮及空线对接地保护措施。应及时做好电缆空线对在配线架上接地工作，以防止引入雷电感应电压在开路导线末端产生反击，损坏设备。有条件的配线架可采用短路接地塞，直接插在配线架空线对上，方便、灵活。平时检修线对变更后，应及时检查空对接地情况。
（5）对于远动等其它专业的号进入通设备前应采取隔离措施：经调制解调器输出的音频模拟号，采用音频变压器进行电气隔离；用RS232接口的数据号，采用光电隔离器进行隔离，地电位差可能通过该接口中的共用接地线串入，造成反击损坏接口电路现象。
另外，从朝阳通设备接口损坏情况看，RS232接口损坏情况比较多，RS422接口从未损坏过。可见，RS232接口芯片抗干扰能力不如RS422接口芯片。因此，我们将具备条件地方，均已改为RS422通道传，而不用RS232接口。建议以后新上设备也尽量不用RS232而改为64K、RS422、或2M接口。
（6）采用RJ45接口的网络号，先经过网络浪涌保护器后再接入通设备接口。对于电量采集、继电保护、综合自动化、MIS及负荷控制等专业采用2Mbit/s接口的号，必须先经过2Mbit/s同轴号浪涌保护器，再接入通传输设备，以防浪涌电压侵入。有的地方MIS、负控等机房与通机房不在一起，距离较远，可采用光纤收发器进行光电隔离，一来传输距离远，二来进行号隔离，三是光纤传输抗干扰、防雷电效果更好。
（7）对于“一点多址”波馈线进入机房后，在馈线入端加装同轴高频号避雷保护器，保护器外壳要良好接地。保护器选用要考虑合适的带宽。
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建筑物防雷类别的判定是一项极为重要但又可能较为烦琐的工作，它牵涉到防雷工程能否做到既又经济合理.目前社会各界对此认识不足.一些人轻视防雷工作，而另一些人盲目追求所谓高规格防雷装置.比如不合理地选取过高性能的防雷器，大大增加了工程成本。
建筑物防雷主要应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果等综合考虑分为三类.重要性包括政治愈义和经济意义上的重要性，所以有、省部级和普通建筑物之分；使用性质主要看是否是具有爆炸和火灾危险环境的建筑物.爆炸和火灾危险环境按释放源及通风条件分为:爆炸性气体0区--连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境;爆炸性气体1区—正常时可能出现爆炸性气体混合物的环境;爆炸性气体2区—正常时不可能出现爆炸性气体混合物的环境。爆炸性粉尘环境和火灾危险环境类似的分别分为10区,11区和21区(可燃性液体),22区(可然性粉尘),23区(可燃性或纤维固体)。还要根据通风条件提高或降低等级。发生雷电事故的可能性应按GB 50057-1994(2000版)标准中附录1对建筑物年预计雷击次数的计算方法来确定。后果应着重考虑人的价值，人员集中的公共建筑物如集会场所、展览馆、博物馆、体育馆、大型商场、影剧院、学校、医院等大多应划为第二类防雷建
筑物。
在设有息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物不属于类、第二类、第三类防雷建筑物时，宜将其划属第三类或第二类防雷建筑物.这是因为息系统设备耐雷电过电压水平低，抗毁能力差。建筑物电子息系统防雷技术规范(GB 50343-2004)对此有规定.
特别重要的、需防雷击的系统若无明确的防雷类别规定，则必须首先进行雷电灾害风险评估.以确定防雷等级，才能实施合理的雷电防护。风险评估是认识和评价风险的有效方法，也是风险控制和风险管理的前提和基础，准确的雷电灾害风险评估是雷电风险管理的决策依据.国际上，IEC62305-2《雷电灾害风险管理》是国际电工委员会关于雷电灾害风险评估的标准.其适用范围是地闪雷电对建筑物(包括其服务设施)造成的风险的评估，其内容主要包括建筑物与服务设施的分类、雷灾损害与雷灾损失、雷灾风险、防护措施的选择过程以及建筑物与服务设施防护的基本标准等.ITU-T K. 39是由国际电联盟发布的标准，其名称为通局、站雷电损坏危险的评估.其适用范围是通局、站雷电过电压(过电流)造成的设备危害和人员危害的风险的评估，它的主要内容包括标准适用范围、危险程度的决定因素、损失、评估原则、有效面积的计算、概率因子、损失因子和可承受风险(允许风险)等。
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