天津市防雷技术中心

雷电或过电压侵入通信设备的途径通信网近几年通信设备遭雷击损坏情况看，通信电源、微波通信设备收发信机、通信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信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、通信电源盘等。2雷电直击微波天线铁塔，雷电波沿天馈线迅速侵入通信设备，直接损坏与馈线相连的收发信机单元部分，造成通信中断。3雷电直击或闪击在通信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，或损坏与通信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，会造成微电子设备损坏。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，也会造成微电子设备损坏。6在电力线路下添架的通信线路，当电力线路瓷瓶绝缘击穿时，造成电力线对通信线路放电，或电力线路搭接在通信线路上，致使强电沿光缆金属加强芯或音频通信电缆侵入机房，造成通信设备损坏或人员伤害。

住宅用户箱内不应设置电涌保护器外墙处金属窗可与防雷装置做等电位连接；突出外墙的住宅室外空调机可否做以电位连接呢？空调机如果和防雷装置做等电位连接，势必会引入部分雷电流，高层住宅的用户箱内应设置适配的电涌保护器作为防闪电电涌侵入的保护措施。住宅内常用的电线电缆、低压电器（如微型断路器、RCD等）、保护或连接用电器装置（如开关、插座等），以及大多数家用电器已列入3C认证目录，安全性相对有保障；而电涌保护器产品未被列入强制性认证目录。电涌保护器不属于在家用或类似场所使用的保护电器，对未受过训练的非人员可能有安全隐患。关于电涌保护器的设置场所，美国国家电气法规NFPA70-2017《NationalElectricalCode》285.11条明确，除特别规定的场所以外，电涌保护器应设置于仅熟练人员才允许进入的场所。所有电涌保护器部件应便于检查和维护；8.10.6.3条进一步规定，电涌保护器应按照制造商的指示进行周期性检查，间隔时间不应超过7个月。家用及类似场所显然不具备以上电涌保护器安装条件，也不满足电涌保护器的周期性维护要求。因此，住宅室外空调机应处于接闪器的保护范围内，并应与防雷装置保持间隔距离。

室外箱变的防护电涌电流的分配当电源由室外箱变引至设有防雷装置的建筑物内时，GB50057-20104．3．8条第4款要求：应在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处装设Ⅰ级试验的电涌保护器。室外箱变处如何设置电涌保护器呢？设有防雷装置的建筑物内的电气和电子系统，可能遭受雷击（S1损害源）时的地电位反击，也可能承受室外箱变及其埋地线路遭受雷击（S3损害源）的闪电电涌侵入。按照GB50057-2010，通常可仅考虑更严酷的地电位反击危害。如果不考虑其他服务设施分流的因素（或引入处采用非金属管道和非金属线路）的前提下，根据电阻耦合原理，雷击建筑物的全部雷电流在建筑物的接地装置和室外箱变的地之间分配，见图4。根据相关试验，施加雷电流i为200kA、10/350μs雷电流，建筑物和室外箱变的接地电阻R1=R2=30Ω时，电力电缆长度分别取50m、500m和1000m，雷电流分布见图5（引自GB/T19271.3-2005/IECTS61312：2000《雷电电磁脉冲的防护第3部分：对浪涌保护器的要求》，此规范已于2017年12月15日废止）。在冲击电流的初始阶段，雷电流的分配由系统的电感确定，到冲击电流的波尾阶段，电流的变化率较小，电涌的分配将由系统的阻抗确定，即：随着室外电缆长度增加，电源线路的阻抗增大，进入室外箱变接地装置的雷电流会相应减小。因此，雷电流的分配依据接地路径的阻抗分配，为方便估算，通常建筑物电气装置的接地极∞和室外箱变接地极之间按50%—50%分流原则。