電力企業(yè)信息系統(tǒng)的整體防雷保護

1、電力企業(yè)信息系統(tǒng)的整體防雷保護計算機系統(tǒng)是以耐壓能力較低的電子設備組成的，在國內(nèi)，尤其是雷 電頻繁的華南地區(qū)，易發(fā)生雷電對電力企業(yè)計算機系統(tǒng)的干擾和破壞 事故，致使各類電子設備損壞。計算機系統(tǒng)不能平安可靠運行所帶來 的間接損失可能遠遠超出設備本身的價值， 如導致系統(tǒng)的中斷或癱瘓， 造成的損失那么更難估量。 廣州電力工業(yè)局送電管理所 簡稱廣州送電所 充分認識到雷電的危害性和計算機系統(tǒng)平安的重要性， 于 2001 年對計 算機系統(tǒng)進行了有效的防雷保護。1 整體防雷保護技術1.1 防雷保護的三道防線 雷電破壞的主要方式是直接對建筑物或構筑物發(fā)生閃擊，巨大能量集 中在閃擊點，直接損壞建筑物結構。外部防

2、雷措施是利用金屬接閃體 迎擊雷電，利用下線將電流導向大地，從而保護建筑物的平安。因此 外部防雷是整體防雷中的第一道防線。雷擊損壞計算機系統(tǒng)的主要方式是雷擊瞬間產(chǎn)生的電磁脈沖 雷電的二 次效應 感應在電源或通信線路上。由于線路上產(chǎn)生的高達數(shù)百萬伏的 浪涌過電壓和數(shù)百千安的瞬間電流，是普通的電子設備難以承受的， 因此，阻塞沿電源或通信線路引入的過電壓波危害設備 內(nèi)部避雷保護 并限制被保護設備上的浪涌過電壓幅值 過電壓保護 就成為防雷保護 的第二、三道防線。1.2 防雷保護的技術措施IEC的防雷技術組TC81在對雷電現(xiàn)象作了大量實驗和研究的根底上，提出了分級保護、整體防雷的理論體系，即：整體防雷保護

3、應該是外 部防雷、內(nèi)部避雷過壓保護和接地技術的統(tǒng)一體。在具體技術措施上 可歸納為均壓 -分流-屏蔽 -接地技術，這是避雷保護中最重要和最有效 的 4 個要素。2 整體防雷保護技術的應用 避雷器是一種雷電流的泄放通道，也是一種等電位連接體，在線路上 并聯(lián)對地安裝，常態(tài)時處在高阻抗狀況。雷擊瞬間迅速導通，將雷電 電流泄入大地，同時使大地、設備、線路處在等電位上，從而保護設 備免遭強電勢差的損害。由于雷擊或雷擊感應的能量相當大，靠單一 的避雷器件，很難將雷電流全部導入大地而自身不會損壞。因此， IEC 確立了分級、分區(qū)防雷的理論體系。其核心內(nèi)容是對不同電磁場強度 的空間采用功能不一的避雷過壓保護器件

4、。各器件的協(xié)調(diào)工作，既能 保證大電流入地，又能保證低殘壓，同時也使避雷器的壽命得到延長。2.1 電源系統(tǒng)的防雷保護 電源系統(tǒng)防雷保護就是對與計算機系統(tǒng)電源有關的各級交流配電局部 進行避雷過壓保護，要求在可能有雷電波侵入的電力進線處安裝避雷 器。其技術原那么如下：1電源系統(tǒng)防雷保護分多個不同的保護級別。根據(jù)保護級別的不同， 選擇適宜標稱放電電流 額定通流容量 和電壓保護水平的電源避雷器， 并保護避雷器有足夠的耐雷電沖擊能力。(2) 殘壓特性是電源避雷器的最重要特性，殘壓越低， 保護效果就越好。 同時，還必須考慮避雷器有足夠高的最大連續(xù)工作電壓。因為最大連 續(xù)額定工作電壓偏低，那么易造成避雷器的損

5、壞。(3) 電源避雷器應有失效告警指示，并有遙測端口，以方便監(jiān)控、管理 和維護。(4) 電源避雷器必須具有阻燃功能，在失效或自毀時不會起火。(5) 電源避雷器必須具有失效別離裝置。在避雷器失效時，能自動與電 源系統(tǒng)斷開，而又不影響電源系統(tǒng)的正常供電。(6) 電源避雷器安裝要求： 避雷器與電源系統(tǒng)的連接引線應盡可能 短，并應采用截面積不小于 25mm2 的阻燃型多股銅導線，緊湊并排或 綁扎布放。 避雷器的接地線應用2535mm2的阻燃型多股銅導線， 盡可能就近入地，或就近與交流保護接地匯流排、接地網(wǎng)直接連接。 根據(jù)以上原那么，廣州送電所計算機系統(tǒng)的電源系統(tǒng)防雷保護是在低壓 配電柜、計算機房總開關

6、電源輸出端及設備開關插座實施三級避雷過 壓保護：第一級，采用 DEHNventi1VGA2804/ 型避雷器 (最大通流量 100kA，測試波形8/20衽殘壓小于2.5kV),并聯(lián)安裝在低壓配電房的市 電總開關的輸出端； 第二級， 采用 DEHNguard385/3+1 型避雷器 (最大通 流量40kA,測試波形8/20衽，殘壓小于1.5kV)，并聯(lián)安裝在計算機房的 交流配電屏的輸出端；第三級，采用ASP品牌國內(nèi)組裝的插座式浪涌保護器(最大通流量15kA，測試波形&20衽，殘壓小于600V),安裝在計 算機房內(nèi)的通信機柜、效勞器等中心設備前端，接線方式為并聯(lián)聯(lián)接。2.2 通信系統(tǒng)的防雷

7、保護 通信系統(tǒng)避雷過壓保護的技術原那么如下：(1) 接口避雷器通常串聯(lián)在數(shù)據(jù)線路中，其選擇和應用必須以不影響數(shù) 據(jù)傳輸為前提。(2) 應根據(jù)接口速率，選擇工作帶寬、物理接口適宜的數(shù)據(jù)接口保護用 避雷器， 與數(shù)據(jù)設備接口的連接應盡量少用轉接的方式以免增加插損， 影響信號輸送。(3) 對于速率較高的數(shù)據(jù)設備接口，應選擇極間電容、漏電流、插損、 駐波比盡可能小、響應時間盡可能快的數(shù)據(jù)避雷器。(4) 應根據(jù)信號工作電壓的不同，選擇動作電壓和限制電壓適宜的數(shù)據(jù) 接口保護避雷器。(5) 根據(jù)設備接口的抗雷電要求，應選擇有足夠大的耐雷電沖擊能力的 數(shù)據(jù)避雷器。(6) 數(shù)據(jù)避雷器必須有可靠的接地連接，該接地線應與被保護的數(shù)據(jù)設 備的地線就近可靠連接，接地線截面應不小于 25mm2。根據(jù)以上原那么，通信系統(tǒng)采用 2只DEHNUGKF/RJ4型避雷器(最大通 流量5kV,測試波型8/20衽，殘壓小于35V)分別串接在效勞器 RJ45 信號接口和通信機柜中的專線 MODEM進線端RJ45接口。2.3 計算機房的接地改造 在計算機系統(tǒng)避雷過壓保護技術中，接地系統(tǒng)起著很關鍵的作用。接 地技術包括防雷接地、保護接地、工作接地、信