袁太平
隨著電力事業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)通信也不斷得以發(fā)展壯大。我局近些年形成了以數(shù)字微波、光纖通信、擴(kuò)頻通信、電力線載波通信等多種通信方式和數(shù)字程控交換機(jī)組成的較為完備的通信網(wǎng)絡(luò)，而且隨著發(fā)展，通信在電力系統(tǒng)的作用顯得也愈來(lái)愈大。另一方面，隨著通信技術(shù)的日新月異，設(shè)備集成度愈來(lái)愈高，體積愈來(lái)愈小，而其抗雷的能力卻越來(lái)越弱。據(jù)資料顯示，電力系統(tǒng)通信站特別是微波通信站發(fā)生了多起雷擊事件，電力生產(chǎn)造成了巨大的損失，所以加強(qiáng)電力系統(tǒng)通信站的雷電防護(hù)，是擺在我們面前的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。
1．雷電入侵的主要途徑
對(duì)于微波通信站，需要充分考慮雷電的入侵方式，只有這樣我們才能有針對(duì)性地進(jìn)行雷電防護(hù)，而雷電入侵的主要途徑有：雷電直擊微波塔上的避雷針（或者消雷器等其他受雷裝置），雷電電流經(jīng)鐵塔、地網(wǎng)入大地，地電位升高，對(duì)設(shè)備反擊，損壞通信設(shè)備。雷電經(jīng)天饋線引入機(jī)房，經(jīng)機(jī)架入地，同軸電纜上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，侵入并損壞微波機(jī)。通信機(jī)房外接的音頻電纜遭雷擊，通過(guò)音頻電纜過(guò)電壓入侵損壞通信設(shè)備。室外交流電源線遭雷擊，過(guò)電壓入侵電源室，通過(guò)電源室進(jìn)一步侵入通信設(shè)備。在避雷針、音頻電纜、交流電源線遭雷擊后，一般要經(jīng)過(guò)防雷裝置向地泄放電流，從而會(huì)在周圍形成強(qiáng)大的磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出過(guò)電壓侵入并損壞通信設(shè)備。
雷擊情況是多樣化的，以上幾個(gè)方面只是雷擊的主要形式，并未代表全部。所以需要我們依據(jù)通信站實(shí)際，認(rèn)真分析雷擊途徑的多種可能，主動(dòng)防雷。
2．分析雷擊的一般特點(diǎn)
通過(guò)以往一些通信站雷擊情況的資料分析，我們得出以下一些比較普遍的雷擊特點(diǎn)：電源側(cè)雷擊率要高。這是因?yàn)闉榱丝煽�，一般微波站都采�?0kV電源供電。但這為雷害提供了一個(gè)重要的入侵途徑，若通信站接地情況稍不好，極易遭雷擊。高山微波站雷擊率高。這主要是因?yàn)榇祟愅ㄐ耪镜靥幐呱�，海拔較高，地質(zhì)條件惡劣、接地電阻高，受雷擊的可能性較大。地質(zhì)條件差的微波站防雷難度大，防雷最有效的辦法就是降低接地電阻，接地電阻越小越好。但是地質(zhì)條件惡劣的通信站，接地電阻較大，且不易解決。遭雷擊的通信站，防雷措施一般都不完善。
3．我局的通信站防雷工作的開展情況
我局現(xiàn)有的玉溪電力大樓微波站、江川微波站、龍馬山微波站、老尖山微波站等四個(gè)微波站。我局現(xiàn)已形成了較為完備的調(diào)度交換網(wǎng)絡(luò)，局內(nèi)通信網(wǎng)正是通過(guò)微波電路與上級(jí)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，下級(jí)匯集信息主要也是通過(guò)微波傳至局內(nèi)。微波線路是我局電力通信的主干聯(lián)系線路之一，責(zé)任重大，若出現(xiàn)故障，后果不堪設(shè)想，所以通信站防雷一直是我們的一項(xiàng)主要工作。我局四個(gè)微波站的簡(jiǎn)況如表1所示。
表1 微波站簡(jiǎn)況
微波站名 作用 地理簡(jiǎn)況
電力大樓微波站 匯集信息 海拔1700m，微波鐵塔10m，位于城區(qū)，屬多雷區(qū)
江川站 匯集信息 海拔1900m,微波鐵塔15m，位于四周空曠的變電站內(nèi)，屬多雷區(qū)
龍馬山站 中繼站 山頂海拔 2450m，微波鐵塔30m，處多巖地區(qū)，屬多雷區(qū)
老尖山站 中繼站 山頂海拔 1800m，微波鐵塔30m,處多巖地區(qū)，屬多雷區(qū)
我局微波通信站地形、地質(zhì)和氣候等自然情況比較復(fù)雜，微波站所處地區(qū)屬多雷區(qū)，雷電頻繁，特別是架設(shè)在山頂?shù)奈⒉ㄌ炀�鐵塔極易遭雷電襲擊。針對(duì)此狀況，我局專設(shè)通信站防雷負(fù)責(zé)人，并認(rèn)真貫徹執(zhí)行頒發(fā)的通信防雷規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)措施，制定并實(shí)施了防止雷害的主要技術(shù)對(duì)策，并完成對(duì)各微波站的防雷接地電阻的年度測(cè)量及接地網(wǎng)的完善和改造的工作。
3．1 仔細(xì)分析接地網(wǎng)和分流、均壓的關(guān)系
微波站接地裝置對(duì)雷擊電流起泄流作用，是保證設(shè)備和人身安全的重要環(huán)節(jié)。微波站遭雷擊，其主要原因就是接地電阻過(guò)大，無(wú)法給雷擊電流提供一個(gè)良好的泄流條件，致使雷擊瞬間微波站地電位過(guò)高，損壞設(shè)備，因此，降低接地電阻是關(guān)鍵。還有很重要的一點(diǎn)是要把整個(gè)接地網(wǎng)連接在一起，并與自然接地網(wǎng)相聯(lián)，構(gòu)成等位體，實(shí)現(xiàn)均壓。
3．2 完成接地網(wǎng)測(cè)試和改造
按接地電阻小于4Ω的要求，對(duì)微波站接地電阻進(jìn)行了檢查測(cè)試（采用交流－電壓表法），并通過(guò)增大接地面積和加灌降阻劑等施工工藝，使其符合要求。表2是我局微波站接地電阻測(cè)試值（測(cè)試設(shè)備為中試所校驗(yàn)設(shè)備）。
表2 微波站接地電阻測(cè)量值（單位：Ω）
微波站名 1996年 1997年 1998年 1999年
電力大樓機(jī)房鐵塔 0.586
0.577
0.788
0.810
0.768
0.790
0.780
0.820
江川站機(jī)房鐵塔 0.590
0.580
0.590
0.580
0.590
0.580
0.590
0.580
龍馬山站機(jī)房鐵塔 1.980 2.320 0.280 2.220 1.980 2.020 1.860 1.800
老尖山站機(jī)房鐵塔 2.210 2.100
0.180 1.920 0.910 1.980 2.080 1.880
3．3 采取對(duì)雷電及過(guò)電壓危害的其他功能防范措施
建成并完善均壓接地網(wǎng)，最大限度降低站內(nèi)設(shè)備的電壓差。為了防止雷電危害及通信和人身安全，首先將微波站的接地系統(tǒng)按照均壓等電位理論改造設(shè)計(jì)，將微波機(jī)房防雷接地鐵塔接地，交流變器接地，電力、通信引入電纜外層接地，組成聯(lián)合的大接地網(wǎng)。對(duì)四個(gè)微波站進(jìn)行了不同程度的完善和改造，主要進(jìn)行了以下的一些工作。
�。�1）天饋線防雷
完善微波天線防雷擊的保護(hù)措施。天線鐵塔設(shè)避雷針，并經(jīng)25mm2 的銅線直接入地，使雷電流沿最短路徑接入接地網(wǎng)，這樣塔上的天線都在其保護(hù)范圍內(nèi)，免受雷電，而且使天線引下線都多點(diǎn)接地。
天線鐵塔和機(jī)房之間裝設(shè)支撐電纜的金屬過(guò)橋或懸掛電纜的鋼絞線。過(guò)橋和鋼絞線在電氣上與鐵塔連通，在電纜進(jìn)入機(jī)房外側(cè)時(shí)，將過(guò)橋和鋼絞線、電纜外護(hù)層連在一起，并通過(guò)最短路徑與接地網(wǎng)相連，盡可能減少經(jīng)天饋線進(jìn)入機(jī)房的雷電壓幅值。
塔燈電源鎧裝鋼帶屏蔽層采用多點(diǎn)接地，并在機(jī)房入口處對(duì)地加裝氧化鋅無(wú)間歇避雷器，并將零線接地。
（2）機(jī)房防雷
首先，設(shè)置了防直擊雷的保護(hù)措施，如在房頂設(shè)置了避雷帶；其次，機(jī)房設(shè)備防雷擊的保護(hù)措施，在機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)接地匯流排并使機(jī)房接地網(wǎng)和微波塔接地網(wǎng)互聯(lián)。
�。�3）電源引入線防雷
在配電變壓器的高低壓側(cè)都安裝了避雷器，在低壓架空線路和終端桿上安裝了避雷器。
�。�4）交直流電源防雷
交流零線與機(jī)房接地母線連接，電源室電源屏的交流輸入前裝設(shè)防雷柜等，在交流輸入端裝設(shè)避雷器。直流輸出電源采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端接地。直流電源正極線在電源輸出端、機(jī)房配電屏輸入端分別接地母線，直流電源負(fù)極端線在機(jī)房配電屏輸入端加裝壓敏電阻。
