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啥是过电压?通讯电源体系过电压维护的底子准则_过电压维护器材

2017-08-01 12:48分类:电工基础知识 阅读:

  过电压指峰值大于正常作业下最大稳态电压的相应峰值的任何电压。在工程上,它指悉数或许对设备构成危害的风险电压。因而在工程中,一些尽管大于设备正常作业电压峰值但短少以危及设备正常作业的过电压被扫除在外。过电压包含:
(1)瞬态过电压,继续时刻为毫秒级或更短,是避雷器的首要防护政策。
(2)暂态过电压或短时过电压,继续时刻相对较长,通常介于0.1s和1s之间。
瞬态过电压的来历首要有:雷击、开关操作、静电放电和核爆破。在通讯局站,首要是雷电过电压或雷击过电压。
暂态过电压首要有:搬运过电压、断零过电压、断线谐振过电压和中性线漂移构成的过电压。此外,空载线路的电容效应、不对称接地缺点和俄然甩负荷也或许发作风险的过电压。
1.通讯电源体系过电压维护的底子准则
通讯电源体系过电压维护有两条底子准则:一是体系防护准则,二是概率防护准则。
(1)体系防护准则
之所以有体系防护准则,是因为:
1)风险过电压,分外是雷电过电压的耦合机制多种多样,无孔不入;
2)因供电、数据与信息传输等事务需求,通讯设备间存在着广泛的电衔接。
体系防护准则包含以下内容:
1)既要思考到瞬态过电压的维护,也要思考到暂态过电压的耐受与防护;
2)既要思考到各种过电压的维护,也要思考到电磁脉冲的防护;
3)思考到每个端口的维护;
4)将电涌维护器和被维护电路作为一个全体看待,进行出色的协作与谐和;
5)过电压维护办法,有必要契合有关规范和规范的恳求;
6)过电压维护办法的参加,不能影响别的通讯设备间的正常作业和互联互通;
7)提出合理的机房环境恳求;
8)提出合理的设备与维护恳求。
(2)概率防护准则
之所以有概率防护准则,是因为:
1)雷电的构成和发作有必定的随机性和不断定性,雷电参数的取值也有必定的核算性质;
2)防雷设备不能阻挠雷电的构成;
3)因为技能的束缚,防雷设备不能彻底消除或阻挠悉数过电压,设备的过电压耐受才干也是有限的。
依据概率防护准则,需求做到:
1)对设备进行多种波形、幅值的模仿冲击查验;
2)对被维护设备提出过电压耐受政策;
3)设备的冲击通流容量的政策应显着高于国表里规范的恳求。
2.过电压维护的办法
(1)过电压维护底子办法
为了避免过电压要挟到设备的正常作业和安全,首要能够削减或阻挠过电压能量抵达设备,这么的办法包含:
1)衰减或搬运能量,如选用屏蔽、滤波、加装电涌维护器(SPD)等办法。
2)断开风险线路,如选用熔断器、短路器等。这一办法要在条件答应时才干够施行。
3)电气阻隔,如选用阻隔变压器、光耦等。
其次,因为过电压自身的不断定性和技能完结上的艰难,不或许将过电压能量彻底消除或阻挠,这时需求增强设备反抗剩下能量要挟的办法。这些办法有:前进设备的作业电压计划、前进设备的绝缘强度以及计划和施行完善的等电位衔接与接地网络等。
(2)多级维护
通讯电源体系应选用分级维护,逐级限压,将雷电过电压束缚在设备的接受水平上。
(3)端口的维护
1)外壳端口的维护
对外壳端口施行的维护办法首要是屏蔽,应满意EMC查验中对辐射(屏蔽)的恳求。
2)沟通电源端口的维护
A.通流容量(8/20ms波形):关于通讯电源设备,应不低于20kA×十次及40kA×1次;关于通讯局(站)低压配电体系,应依据YD/T5098-2005《通讯局(站)防雷与接地工程计划规范》的有关规矩,依据通讯局(站)的类型、年雷暴日多少和地舆环境等详细状况断定。
B.最大继续作业电压:应能使通讯电源设备的耐受特性满意IEC61643-1和UL1449的恳求,依据YD/T5098-2005《通讯局(站)防雷与接地工程计划规范》的有关规矩,国内低压配电体系的沟通电源防雷器的最大继续作业电压应取385V。
C.应具有遥信告警功用,供应遥信告警接口,这对无人值守站分外首要。
D.运用的SPD应有安全、有用和牢靠的失效维护办法,对熔断器或断路器的额外电流、分断特性和动作特性等恳求均应在许多试验根底上加以断定,对熔断器或断路器的资料质量也有严厉恳求。
E.榜首级SPD应紧靠机房接地排设备。
3)直流电源端口的维护
A.通流容量(8/20ms波形):关于通讯电源设备的直流端口,SPD的最大通流容量应不低于15kA。
B.最大继续作业电压:通常不低于75V。
C.应具有遥信告警功用,供应遥信告警接口,这对无人值守站分外首要。
D.运用的SPD应有安全、有用和牢靠的失效维护办法,对熔断器或断路器的额外电流、分断特性和动作特性等恳求均应在许多试验根底上加以断定,对熔断器或断路器的资料质量也有严厉恳求。
4)操控信号端口的维护
A.通流容量(8/20pLS波形):联络现场状况,依据通讯局(站)的类型、年雷暴日多少和地舆环境,以及操控信号线的长度、布线办法与维护等级等要素,依据YD/T5098-2005《通讯局(站)防雷与接地工程计划规范》的有关规矩加以断定,其间标称放电电流转常不低于3kA。
B.最大继续作业电压:通常不低于操控信号电平峰值的1.2倍。
C.应不影响操控信号的传输质量,传输速率和带宽满意设备接口恳求,刺进损耗通常低于0.2dB。
3.过电压维护器材
过电压维护器又名电涌维护器(SurgeProtectiveDevices,SPD),是用于各类通讯体系对各种雷电电流、操作过电压等进行维护的器材。它由气体放电管、放电空地、MOV(氧化物压敏电阻)、SAD(半导体放电管)、齐纳二极管、滤波器、稳妥丝等元件构成。
SPD通常分为以下三类:
1)开关型SPD,如火花空地、雷击电流放电器、气体放电管等。它是设备在通讯局(站)修建物外(通常用在LPZOB~LPZ1区)用于电源体系的SPD,可最大极限地消除电网后续电流,引导十/350ms的模仿雷电冲击电流。
2)限压型SPD,如氧化物压敏电阻(MOV)、瞬变按捺二极管、半导体放电管(SAD)等。它是设备在防雷区修建物内(通常用在LPZ1区和LPZ2区至LPZn区)的SPD,可引导8/20ms的模仿雷电冲击电流。
3)混合型SPD,通常由氧化物压敏电阻(MOV)与滤波器、半导体放电管(SAD)与MOV等电路构成。
在通讯电源体系中,常用的SPD是开关型的火花空地或雷击电流放电器以及限压型的压敏电阻,二者在功用上有以下优缺点:
火花空地或雷击电流放电器首要具有冲击通流容量大和导通后两头电压很低的长处,但它也存在需求遮断续流、无法遥信、无法劣化指示等疑问。所以严厉来说,火花空地或雷击电流放电器只需接在作业质量安稳的TT供电体系的中线对地线间才是实质安全的。
压敏电阻可完结遥信告警和劣化指示功用,并且其伏安特性是接连和递加的,因而不存在续流遮断疑问,但泄流才干相对较弱。
按照YD/T5098-2005《通讯局(站)防雷与接地工程计划规范》中的有关规矩,过电压维护器的挑选应满意以下恳求。
(1)SPD挑选的通常恳求
能接受必定浪涌能量、牢靠按捺刹那间过压、残压小于设备安全电压、时刻呼应快、元件具有高牢靠性和安稳性、重复冲击不损坏、具有遥信和监控功用等。
(2)电源用SPD
1)工程选用限压型SPD时,有必要思考通讯局(站)供电电源的不安稳等要素,对SPD的标称导通电压、标称放电电流、冲击通流容量、束缚电压、残压等参数,依据工程的详细状况进行挑选。
2)通讯局(站)选用的电源用模块式SPD,应具有以下功用:
A.SPD模块损坏告警;
B.遥信;
C.SPD模块更换;
D.热容和过流维护。
3)通讯局(站)选用的电源用箱式SPD,应依据通讯局(站)的详细状况;具有以下功用:
A.SPD劣化政策;
B.SPD损坏告警;
C.热容和过流维护;
D.跳闸告警;
E.遥信;
F.雷电记数。
第D、F项功用可依据需求进行挑选。
4)混合型SPD-般有两种办法:
A.MOV与滤波器构成的混合型SPD,RFI滤波器可对150kHz~20MHz的雷电波进行滤波,该类SPD在标称放电电流为40kA时其残压应小于十00V。
B.半导体放电管(SAD)与MOV构成的混合型SPD,在通常雷电过电压的维护时,标称放电电流可达十~20kA,若遇到较许多级的雷电过电压,榜首级由SAD构成的电路稳妥管应主动断开,由第二级MOV作为雷电过电压维护,MOV能接受冲击通流能量宜大于十0kA。
5)开关型SPD应具有高能泄放、残压在2000~4000V计划内、呼应时刻小于十0ns等特征。
(3)信号线用SPD
1)信号线用SPD的发动电压应满意通讯设备接口的需求,对雷电呼应时刻应在纳秒(ns)级。
2)总配线架的保安单元应契合YD/T694-2000《总配线架技能恳求和试验办法》的规矩。
3)信号线用SPD应满意信号传输速率及带宽的需求,其接口应与被维护设备兼容。
4)信号线用SPD的刺进损耗应满意通讯体系的恳求。
5)信号线用SPD的标称放电电流应大于或等于3kA。
(4)馈线用同轴型SPD
1)同轴型SPD刺进损耗应小于等于0.2dB,驻波比小于等于1.2,同轴型SPD最大输入功率能满意发射机最大输出功率的恳求,设备与接地便当,具有纷歧样的接头,同轴型SPD与同轴电缆接口应具有防水功用。
2)同轴型SPD的标称放电电流应大于等于5kA。
(5)核算机、操控终端、监控体系的网络数据线用SPD
1)核算机接口、操控终端、监控体系的网络数据线SPD应满意各类接口设备传输速率的恳求,SPD接口的线位、线排、线序应与被维护设备接口兼容,计划时在满意设备传输速率条件下,应选用由半导体放电管构成的SPD。
2)核算机接口、操控终端、监控体系的网络数据线用SPD的标称放电电流应大于等于3kA,若选用SAD器材构成的SPD标称放电电流应大于等于300A。

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