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淺談通訊站用儀表的防雷試驗(yàn)

安科瑞電氣測試中心

高楊  江蘇江陰  214405

0 摘要:

    雷電是一種常見的自然現(xiàn)象，約有15%雷會落到地面產(chǎn)生危害，因此有效地防止雷電對儀表系統(tǒng)所產(chǎn)生的危害，是保證儀表系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提，文章分析了雷電干擾時(shí)造成的危害及解決問題的技術(shù)---儀表系統(tǒng)防雷保護(hù)試驗(yàn)。

關(guān)鍵字： 儀表；防雷；保護(hù)；試驗(yàn) 

1 引言： 

雷電是自然界中強(qiáng)大的脈沖放電過程，基站中使用的儀表遭受著直擊雷、感應(yīng)雷、雷電瞬間過電壓，零電位漂移等浪涌和過電壓的侵襲，經(jīng)常會受到各種過電壓，過電流的危害，由于電子設(shè)備工作電壓低，傳輸信號的電流很小，對外界的干擾極其敏感，雷電的電壓高達(dá)數(shù)十萬伏，瞬間電流可高達(dá)十萬安，因此具有極大的破壞條件。避雷針能防止直接雷擊，但不能阻止感應(yīng)雷過電流，因此有效的防止雷電對儀表系統(tǒng)所產(chǎn)生的危害，是保證儀表系統(tǒng)安全。穩(wěn)定的重要前提。

一般說來，我們可以把雷電放電對通信基站系統(tǒng)設(shè)備可能產(chǎn)生的危害形式劃分為以下幾類：

 

雷電入侵的渠道

2雷電干擾對儀表的危害

    雷電的破壞可分成3種情況：

1.雷電直擊，直接雷直接擊中儀表設(shè)備，損壞電子設(shè)備。

2.雷電感應(yīng)，當(dāng)金屬架構(gòu)、防雷裝置接閃時(shí)，在引下線內(nèi)會通過強(qiáng)大的瞬間電流，對周圍一定范圍內(nèi)電纜產(chǎn)生電磁感應(yīng)，或者閃電在云層與云層之間發(fā)生放電而產(chǎn)生瞬態(tài)電磁場，強(qiáng)大的瞬變電磁場通過電阻耦合、電容耦合和電感耦合在電子設(shè)備、線路上感應(yīng)出很高的瞬態(tài)過電壓，通過管道、電纜就可能將高電位引入儀表中，造成干擾和損壞。

3.雷電反擊，由于控制系統(tǒng)采用單獨(dú)接地，當(dāng)儀表附近的設(shè)備或建筑物遭受雷擊或雷電擊中具有防雷裝置的建筑物或設(shè)施時(shí)，由于地電位的浮動，足以將儀表、電子設(shè)備擊穿。

對于儀表系統(tǒng)來說，由于控制系統(tǒng)安裝在有保護(hù)的建筑物內(nèi)，現(xiàn)場儀表一般都安裝在設(shè)備或管道上，而它們都是良導(dǎo)體，另一方面，裝置區(qū)都采取了防雷措施，又加上儀表本身體積較小，因此，儀表系統(tǒng)直接“閃電”的可能性較小。然而連接現(xiàn)場儀表和控制儀表的電纜和儀表接入地的線路，則有傳導(dǎo)雷電感應(yīng)的可能。

儀表系統(tǒng)遭受雷電干擾時(shí)，會使供電電壓跌落、瞬變、傳輸?shù)碾娦盘柈a(chǎn)生誤差，數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤碼，影響傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和傳輸速率，甚至燒毀電氣設(shè)備，造成火災(zāi)帶來更大的損失。

3 儀表防雷保護(hù)的驗(yàn)證

安科瑞電氣測試中心致力于產(chǎn)品質(zhì)量的提升，在同行中率先引進(jìn)專業(yè)的防雷測試設(shè)備，針對儀表承受來自各個(gè)方面（如：信號線路、通信線路、接地線路、電源線路）的雷擊電流瞬時(shí)沖擊。適用于通信局（站）用交流配電設(shè)備、控制系統(tǒng)、通信用交流不間斷電源、半導(dǎo)體整流設(shè)備和高頻開關(guān)整流設(shè)備的防雷測試。

1通信電源設(shè)備的測試設(shè)備參數(shù)符合國家標(biāo)準(zhǔn)中8/20μs的波形參數(shù)要求

 

沖擊電流波形

2滿足M(15kA)和L(5kA)型防雷電源設(shè)備技術(shù)要求

3試驗(yàn)布置參照

 

4試驗(yàn)步驟

4.1 采用PZ96L-E4/C進(jìn)行試驗(yàn)，針對直流電源端口L-N施加5kA 單方向5次；L-PE施加5kA 單方向5次；N-PE施加5kA 單方向5次。

通訊接口A&B-PE施加3kA，單方向5次；A-PE施加3kA 單方向5次；B-PE施加3kA 單方向5次。

信號輸入接口Va-Vb施加3kA單方向5次；Vb-Vc施加3kA單方向5次；Vc-Vn施加3kA單方向5次；Va-Vn施加3kA單方向5次；Vc-Vn施加3kA單方向5次；

4.2 試驗(yàn)結(jié)果與改進(jìn)

儀表在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)施加于直流通訊接口的干擾，儀表出現(xiàn)異響，試驗(yàn)停止后，產(chǎn)品的通訊功能丟失，經(jīng)問題查找與分析，確認(rèn)產(chǎn)品的通訊地未與“地”做好防護(hù)，經(jīng)改版后再次進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)后功能符合要求。

5.安科瑞試驗(yàn)中心概況

安科瑞電氣測試中心已通過CNAS中國合格評定國家認(rèn)可委員會的檢測實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可（證書編號：L7743），實(shí)驗(yàn)室能力項(xiàng)目有：

	測試項(xiàng)目	測試項(xiàng)目
電磁兼容	電氣性能測試	絕緣強(qiáng)度
	射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)	傳導(dǎo)發(fā)射試驗(yàn)
	浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)	防雷測試
	靜電放電抗擾度	電快速瞬變脈沖群抗擾度
環(huán)境試驗(yàn)	高/低溫試驗(yàn)	恒定濕熱試驗(yàn)
	交變濕熱試驗(yàn)	鹽霧試驗(yàn)
	振動	沖擊
材料試驗(yàn)	灼熱絲	針焰
	漏電起痕	RoHS符合性篩選
可靠性試驗(yàn)	高加速壽命試驗(yàn)HALT	高加速應(yīng)力篩選試驗(yàn)HASS
IP防護(hù)	水試驗(yàn)	沙塵試驗(yàn)

 實(shí)驗(yàn)室設(shè)置EMC（1）、EMC（2）兩個(gè)電磁兼容實(shí)驗(yàn)室，配備有射頻輻射檢測儀、雷擊浪涌模擬器、靜電放電儀、智能型群脈沖發(fā)生器、全自動浪涌電流發(fā)生器等多臺設(shè)備，能夠滿足電磁兼容試驗(yàn)的各嚴(yán)酷等級要求。該中心致力于為廣大客戶提供摸底測試業(yè)務(wù)，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)約為其他檢測機(jī)構(gòu)的50%，為廣大客戶提供摸底測試業(yè)務(wù)，且為廣大客戶提供現(xiàn)場整改、技術(shù)支持等服務(wù)，通過預(yù)先摸底性測試，可以有效的發(fā)現(xiàn)異常，提前改進(jìn)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提升產(chǎn)品委托檢測的通過率，減少企業(yè)費(fèi)用。

 

6 結(jié)束語   

    儀表的防雷是一項(xiàng)復(fù)雜、綜合的工程，通訊基站的儀表又有其應(yīng)用的特殊性，實(shí)際布置中應(yīng)從控制室，儀表的信號和電源線等多方面綜合考慮，需要電氣、建筑、自控等專業(yè)協(xié)同合作來實(shí)現(xiàn)。

 

參考文獻(xiàn)

 [1]GB/T 17626.5-2008《電磁兼容 試驗(yàn)和測量技術(shù) 浪涌(沖擊)抗擾度試驗(yàn)》                                                                                                                                               

 [2] GB/T YD/T 944-2007 《通信電源設(shè)備的防雷技術(shù)要求和測試方法》

 

作者簡介

    高楊（1990-），女，本科，就職于江蘇安科瑞電器制造有限公司測試中心，致力于于氣候環(huán)境試驗(yàn)、機(jī)械環(huán)境試驗(yàn)、材料的阻燃耐熱試驗(yàn)等試驗(yàn)研究。

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