过电压保护-教学课件

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1、过电压保护I基本简介过电压指峰值大于正常运行下最大稳态电压的相应峰值的任何电压。在工程上，它指一切可能对设备造成损害的危险电压。因此在工程中，一些虽然大于设备正常运行电压峰值但不足以危及设备正常工作的过电压被排除在外。过电压包括：（1）瞬态过电压，持续时间为毫秒级或更短，是避雷器的主要防护对象。（2）暂态过电压或短时过电压，持续时间相对较长，一般介于0.1s和1s之间。瞬态过电压的来源主要有:雷击、开关操作、静电放电和核爆炸。在通信局站，主要是雷电过电压或雷击过电压。暂态过电压主要有:转移过电压、断零过电压、断线谐振

2、过电压和中性线漂移形成的过电压。此外，空载线路的电容效应、不对称接地故障和突然丿II负荷也可能产生危险的过电压。1.通信电源系统过电压保护的基木原则通信电源系统过电压保护有两条基本原则:一是系统防护原则，二是概率防护原则。⑴系统防护原则之所以有系统防护原则，是因为：1）危险过电压，特别是雷电过电压的耦合机制多种多样，无孔不入；2）因供电、数据与信息传输等业务需要，通信设备间存在着广泛的电连接。系统防护原则包插以下内容：1）既要考虑到瞬态过电压的保护，也要考虑到暂态过电压的耐受与防护；2）既要考虑到各种过电压的保护，也

3、要考虑到电磁脉冲的防护；3）考虑到每个端口的保护；4）将电涌保护器和被保护电路作为一个整体看待，进行良好的配合与协调；5）过电压保护措施，必须符合相关标准和规范的要求；6）过电圧保护措施的加入，不能影响其他通信设备间的正常运行和互联互通；7）提出合理的机房环境要求;8）提出合理的安装与维护要求。（2）概率防护原则之所以有概率防护原则，是因为：1）雷电的形成和发生有一定的随机性和不确定性，雷电参数的取值也有一定的统计性质；2）防雷装置不能阻止雷电的形成；3）由于技术的限制，防雷装置不能完全消除或阻止所有过电压，设备的过

4、电压耐受能力也是有限的。根据概率防护原则，需要做到：1）对设备进行多种波形、幅值的模拟冲击测试；2）对被保护设备提出过电压耐受指标；3）设备的冲击通流容量的指标应明显高于国内外标准的要求。2过电压保护的方法（1）过电压保护皋本方法为了防止过电压威胁到设备的正常运行和安全，首先可以减少或阻止过电压能量到达设备，这样的方法包括：1）衰减或转移能量，如釆用屏蔽、滤波、加装电涌保护器（SPD）等措施。2）断开危险线路，如采用熔断器、短路器等。这一方法要在条件允许时才nJ•以实施。3）电气隔离，如釆用隔离变压器、光耦等。其次，

5、Ftl于过电压本身的不确定性和技术实现上的困难，不可能将过电压能量完全消除或阻止，这时需要增强设备抵抗剩余能量威胁的方法。这些方法有:提高设备的工作电压范围、提高设备的绝缘强度以及设计和实施完善的等电位连接与接地网络等。（2）多级保护通信电源系统应采用分级保护，逐级限压，将雷电过电压限制在设备的承受水平上。（3）端口的保护1）外壳端口的保护对外壳端口实施的保护措施主要是屏蔽，应满足EMC测试屮对辐射（屏蔽）的要求。2）交流电源端口的保护A.通流容U:（8/20ms波形）:对于通信电源设备，应不低于20kAx10次及4

6、0kAx1次;对于通信局（站）低压配电系统，应依据丫D/T5098-2005«通信局（站）防雷与接地工程设计规范》的有关规定，根据通信局（站）的类型、年雷暴日多少和地理坏境等具体情况确定。B.最大持续工作电压:应能使通信电源设备的耐受特性满足IEC61643-1和UL1449的要求，根据YD/T5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》的有关规定，国内低压配电系统的交流电源防雷器的最大持续工作电压应取385VoC.应具备遥信告警功能，提供遥信告警接口，这对无人值守站尤其重要。D.使用的SPD应有安全、有

7、效和可靠的失效保护措施，对熔断器或断路器的额定电流、分断特性和动作特性等要求均应在大量实验基础上加以确定，对熔断器或断路器的材料质量也有严格要求。E.第一级SPD应紧靠机房接地排安装。3）直流电源端口的保护A.通流容S（8/20ms波形）:对于通信电源设备的直流端口，SPD的最大通流容量应不低于15kAoB.最大持续工作电压:一般不低于75VoC.应具备遥信告警功能，提供遥信告警接口，这对无人值守站尤其重要。D.使用的SPD应有安全、有效和可靠的失效保护措施，对熔断器或断路器的额定电流、分断特性和动作特性等要求均应在

8、大量实验基础上加以确定，对熔断器或断路器的材料质量也有严格要求。4）控制信号端口的保护A.通流容量（8/20pLS波形）:结合现场情况，根据通信局（站）的类型、年雷暴日多少和地理环境，以及控制信号线的长度、布线方式与保护级别等因素，依据丫D/T5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》的有关规定加以确定，其中标称放电电流一般不低于