Проблемы предохранения от и перенапряжения молнии оборудования связи

Поскольку молниезащита оборудования связи при строительстве сети связи недостаточно продумана, особенно большая часть оборудования установлена ​​в главном диспетчерском пункте подстанции, поражение молнией и перенапряжение ежегодно вызывают повреждение оборудования связи.Проблемы молниезащиты и перенапряжения оборудования связи неизбежны.В последние годы была исследована и проанализирована молниезащита электросвязи, а комплексные средства молниезащиты связи были улучшены в сочетании с преобразованием сети связи, и были достигнуты замечательные результаты.

Пути проникновения молнии или перенапряжения в оборудование связи

В сети связи в последние годы на повреждение оборудования связи ударами молнии, источником питания связи, приемопередатчиком оборудования микроволновой связи, пользовательской цепью оборудования связи или повреждением цепи интерфейса приходится подавляющее большинство.Статистические результаты показывают, что существует не более чем следующие пути проникновения молнии или перенапряжения в оборудование связи:

1 Молния ударяет прямо или поражает близлежащие линии передачи и распределения, и волна молнии проникает в силовое оборудование в компьютерном зале вдоль линии электропередач и повреждает выключатель питания, страховку, модуль выпрямления и преобразования, панель питания связи и т. д. .

2 Молния ударяет прямо в мачту микроволновой антенны, и волна молнии быстро проникает в оборудование связи вдоль фидера антенны, напрямую повреждая часть блока приемопередатчика, соединенную с фидером, вызывая прерывание связи.

3 Удары молнии или удары непосредственно по воздушному оптическому кабелю или кабельной линии связи, и мгновенное перенапряжение, генерируемое на линии, быстро распространяется по металлической оболочке оптического кабеля или кабеля или укрепляющему сердечнику на оба конца линии в аппаратную, повреждая панель машины, напрямую подключенная к оптическому кабелю, или Повреждение патч-панели безопасности, платы пользователя или интерфейсной платы, напрямую подключенной к кабелю связи.

4 Молния ударяет непосредственно в громоотвод в опоре или подстанции, и ток молнии течет в заземляющую сетку через токоотвод молниеотвода, вызывая повышение потенциала земли.Когда оборудование плохо заземлено, а сопротивление сопротивления заземления велико, это может привести к повреждению микроэлектронного оборудования.

5 Когда на подстанции происходит авария с заземлением линии или шины, ток короткого замыкания разряжается в заземляющую сетку, и огромный ток заземления течет в заземляющую сетку, вызывая быстрый рост потенциала земли за короткое время, а также вызывая повреждение микроэлектронное оборудование.

6 Когда линия связи добавляется под линию электропередач, когда изоляция фарфоровой бутылки линии электропередач выходит из строя, линия электропередачи разряжается на линию связи, или линия электропередачи перекрывается на линии связи, вызывая проникновение сильного тока машинного зала по металлической прочной жиле оптического кабеля или кабеля аудиосвязи., что может привести к повреждению коммуникационного оборудования или травмам.

Недостатки молниезащиты станций связи

Для молниезащиты электрокоммуникаций мы проводили поочередные проверки молниезащиты в соответствии с «Правилами управления по грозозащите эксплуатации станций связи энергосистемы».Результаты проверки показывают, что отдельные станции связи все еще имеют недостатки в разной степени, а общие проблемы в основном проявляются в следующих аспектах:

1. Большинство коммуникационных помещений в офисных зданиях трансформируются из офисов.Заземляющая сетка не нормирована, индивидуальное сопротивление заземления больше 5 Ом, кольцевая заземляющая шина отсутствует.Диаметр провода заземления оборудования тонкий.

2. Некоторые блоки питания переменного тока оснащены защитой от перенапряжения, а другие нет.Большинство станций связи не оборудованы устройствами защиты от перенапряжения источника постоянного тока, а входы питания оборудования связи не оборудованы варисторами.

3 Из-за ограниченных условий окружающей среды на объекте отдельные кабельные линии связи проходят непосредственно над аппаратной и не заглубляются непосредственно в землю.Распределительный щит нового типа неудобно подключать, а пустая пара проводов кабеля не заземлена.

4 Каркас проводки цифровой проводки и аудиосистемы безопасности на подстанции собран в корпусе оптического приемопередатчика, а заземляющий провод блока проводки безопасности не подключен к шине заземления.

5 Большинство устройств дистанционного управления RTU на подстанциях используют интерфейсы RS232 для подключения к коммуникационному оборудованию, такому как микроволны с «одноточечным многостанционным доступом», оптические приемопередатчики и т. д. Часто бывает, что интерфейсная плата RS232 выходит из строя после грозы.Большая часть заземления устройств RTU закреплена непосредственно на стальном швеллере траншеи с помощью винтов (швеллерная сталь приварена к заземляющей сетке) и заземление плохое.

Применение комплексных мер молниезащиты для станций связи

Ввиду недостатков вышеупомянутой молниезащиты станций связи, в последние годы мы приняли комплексную молниезащиту в соответствии с общими принципами и общими мерами защиты молниезащиты станций связи, а также преобразовали и усовершенствовали средства молниезащиты. станций связи.

1 Общий принцип молниезащиты:

(1) Используйте внешнюю защиту, чтобы направить большую часть тока молнии в землю для разряда.

(2) Используйте устройство защиты от перенапряжения, чтобы блокировать волны перенапряжения, возникающие вдоль линий электропередач, линий передачи данных и сигнальных линий (внутренняя защита).

(3) Используйте устройство защиты от перенапряжения, чтобы ограничить амплитуду перенапряжения на защищаемом оборудовании.

(4) Используйте оптоэлектронный изолятор, чтобы изолировать интерфейс RS232 между связью и RTU, чтобы избежать электрического соединения интерфейсного оборудования.

2 Общие методы и приемы молниезащиты:

(1) Установите комплект хороших строительных поясов молниезащиты и молниезащитных сеток и заземлите их вместе с основными стальными стержнями;

(2) Внешнее оборудование (антенну и т. д.) следует размещать в максимально возможной степени в пределах угла защиты от молниезащитной сетки здания:

(3) принять общие меры по заземлению;

(4) Установить специальный молниезащитный разрядник с надежной работой на каждом входе и выходе линии электропитания, передачи сигналов или данных;

(5) Внутреннее оборудование должно находиться как можно дальше от молниеотводов;

(6) Внутренняя проводка, включая все виды линий передачи, должна минимизировать количество петель, желательно с экранированными проводами и заземлением на обоих концах.

3 Модернизация системы заземления молниезащиты.

(1) Была реконструирована заземляющая сеть здания диспетчерской и связи, и было обнаружено, что некоторые заземляющие пояса были нарушены из-за ветхости первоначальной заземляющей сети в течение многих лет.Установите четыре сетки заземления с четырех сторон здания связи.Заземляющие электроды изготовлены из оцинкованной уголковой стали размером 50 мм × 50 мм × 5 мм.Оцинкованная плоская сталь сваривается, образуя сетчатое заземляющее устройство.Четыре сетки заземления соединены соответственно с симметричными сетками заземления в машинных залах на каждом этаже здания связи с помощью плоского стального листа.После преобразования сопротивление заземления составляет 0,5 Ом, что соответствует требованиям.

(2) Преобразовать заземление комнаты оборудования связи в каждом офисном здании, расширить заземляющую сетку, увеличить количество заземляющих столбов или проложить более двух заземляющих сеток.Уменьшите сопротивление заземления до значения менее 1 Ом.

(3) Плоская оцинкованная сталь размером 40 мм × 4 мм используется для формирования кольцевой заземляющей шины в комнате связи, а четыре угла соединяются с заземляющей сеткой.Все металлические компоненты, такие как корпуса оборудования, отопление и кабельные лотки в аппаратной, подключены к заземляющей сетке рядом медными проводами сечением 35 мм2.

(4) Оборудование связи на подстанции и корпус устройства дистанционного управления RTU подключаются к одной и той же точке заземляющей шины подстанции многожильными медными проводами сечением 35 мм2 для устранения разности потенциалов.

(5) Подсоедините верхний, средний и нижний концы металлической оболочки СВЧ-фидера «одноточечно-множественного доступа» к железной башне как можно ближе и к шине заземления на входе в машинное помещение.Испытание сопротивления заземления каждой микроволновой башни соответствует требованиям.

(6) Для здания диспетчерской связи, поскольку в здании есть компьютерные залы, такие как телеуправление, диспетчеризация, коммутатор, оптическое волокно, микроволновая печь и источник питания, существует множество соединений между компьютерными помещениями и соединение между различными аудиокабелями. и коаксиальные кабели сложны.Если потенциал аппаратной возрастет, это создаст угрозу для другого оборудования в аппаратной.Следовательно, заземление этих помещений с оборудованием должно быть объединено в общую систему заземления, чтобы реализовать эквипотенциальное соединение заземления каждого помещения с оборудованием.

4 Молниезащита энергосистемы

(1) В линии электропередач, введенной в комнату связи, используется подземный силовой кабель, и оба конца металлической оболочки кабеля хорошо заземлены.

(2) Сторона высокого напряжения распределительного трансформатора подключена к высоковольтному разряднику из оксида цинка, а сторона низкого напряжения подключена к разряднику источника питания.Корпус трансформатора и заземление разрядника равномерно соединены с заземляющей сеткой и хорошо заземлены.

(3) Блок питания в комнате связи имеет многоуровневую защиту от перенапряжения.Шина переменного тока подключена параллельно с защитой от перенапряжения 380 В;вход переменного тока высокочастотного импульсного источника питания подключен параллельно с защитой от перенапряжения 380В;вход питания -48В соединен с варистором первого уровня.Положительный полюс источника питания коммуникационного оборудования подключается к шине заземления со стороны источника питания и со стороны оборудования соответственно.

(4) Источник питания оборудования связи на подстанции устанавливается в главном диспетчерском вместе с другим оборудованием подстанции из-за отсутствия оборудования связи.Источник питания постоянного тока берется из рабочего источника питания 220 В постоянного тока подстанции и преобразуется в источник питания -48 В модулем постоянного/постоянного тока для коммуникационного оборудования.Поэтому устройство защиты от перенапряжения переменного тока 380В/100G первого уровня установлено на шине переменного тока электрического шкафа, используемого на подстанции, в качестве молниезащиты первого уровня;Защита от перенапряжения 48 В постоянного тока установлена ​​на стороне выхода 48 В модуля постоянного/постоянного тока;наконец, на входе 48 В оборудования связи установлен варистор на 48 В.

(5) Все распределительные шкафы переменного и постоянного тока в аппаратной заземлены.Провод защитного заземления переменного тока вытягивается непосредственно из заземляющей шины.Категорически запрещается использовать нейтральный провод в качестве провода защитного заземления переменного тока.

5 Молниезащита различных сигнальных линий

В соответствии с фактическим состоянием каждой станции связи принимаются такие меры, как защита от перенапряжения и фотоэлектрическая изоляция для защиты всех сигнальных линий, входящих и выходящих из комнаты связи, а также интерфейса между оборудованием связи и другим оборудованием.Для предотвращения проникновения напряжения, вызванного молнией, или перенапряжения, которые могут повредить оборудование связи.

(1) Отремонтировать кабельные линии связи отдельных станций связи, которые входят непосредственно в компьютерный зал, заземлить стальной провод на концевой опоре линии и закопать кабель связи горизонтально более чем на 10 м и войти в компьютерный зал.Металлические оболочки кабелей связи, входящих в аппаратную, хорошо заземлены.

(2) Обычные воздушные оптические кабели, трубопроводные оптические кабели и самонесущие оптические кабели являются неметаллическими оптическими кабелями.Для оптических кабелей с металлическими армированными жилами или металлическими оболочками перед вводом в аппаратную концевые стержни или концевые кабельные колодцы следует заменить на неметаллические оптические кабели для перехода в аппаратную.

(3) Все аудиокабели, телефонные линии и сигнальные линии должны быть подключены к звуковому устройству защиты в первую очередь, когда они входят в компьютерный зал, чтобы подавить горизонтальное и вертикальное перенапряжение кабельных пар.Заземляющий конец каждого блока безопасности патч-панели должен быть хорошо заземлен для обеспечения нормальной работы устройства безопасности.

(4) Добросовестно примите меры по заземлению оболочки кабеля и холостого провода, входящего в помещение с оборудованием.Пустая пара проводов кабеля должна быть своевременно заземлена на распределительном щите, чтобы предотвратить попадание наведенного молнией напряжения на конец открытого провода и повреждение оборудования.В условных распределительных щитах могут использоваться заземляющие вилки для короткого замыкания, которые можно вставлять непосредственно в пары воздушной проводки, что удобно и гибко.После замены пары линий обычно проверяется состояние заземления воздушной пары.

(5) Для других профессиональных сигналов, таких как телеуправление, перед входом в оборудование связи следует принять меры по изоляции: аналоговый аудиосигнал, выдаваемый модемом, электрически изолирован аудиотрансформатором;сигнал данных, использующий интерфейс RS232, изолируется оптоэлектронным изолятором для устранения разности потенциалов земли, которая может быть подключена последовательно через общий провод заземления в интерфейсе, что приводит к явлению повреждения цепи интерфейса при контратаке.

Кроме того, судя по повреждению интерфейса коммуникационного оборудования Chaoyang, интерфейс RS232 часто повреждается, а интерфейс RS422 никогда не повреждался.Видно, что помехоустойчивость интерфейсной микросхемы RS232 не так хороша, как у интерфейсной микросхемы RS422.Поэтому там, где у нас есть условия, мы перешли на передачу по каналу RS422 вместо интерфейса RS232.Рекомендуется, чтобы новое оборудование было изменено на интерфейс 64K, RS422 или 2M вместо RS232, насколько это возможно в будущем.

(6) Сетевой сигнал с использованием интерфейса RJ45 сначала проходит через сетевой фильтр, а затем подключается к интерфейсу коммуникационного оборудования.Для получения энергии, релейной защиты, интегрированной автоматизации, MIS и управления нагрузкой сигналы, использующие интерфейсы 2 Мбит/с, должны сначала проходить через коаксиальный фильтр защиты от перенапряжений со скоростью 2 Мбит/с, а затем подключаться к коммуникационному передающему оборудованию для предотвращения скачков напряжения.Вторжение напряжения.В некоторых местах ИСУ, отрицательный контроль и другие компьютерные залы не связаны с коммуникационным компьютерным залом, и расстояние относительно велико.Волоконно-оптические приемопередатчики могут использоваться для фотоэлектрической изоляции.Во-первых, большое расстояние передачи, а во-вторых, требуется изоляция сигнала.В-третьих, передача по оптоволокну обеспечивает защиту от помех и молний.Лучшие результаты.

(7) После того, как микроволновый фидер с «одноточечным множественным доступом» войдет в машинное отделение, установите коаксиальный молниеотвод высокочастотного сигнала на входном конце фидера, и корпус протектора должен быть хорошо заземлен.При выборе протектора следует учитывать соответствующую полосу пропускания.