摘 要近幾年來，雷電活動(dòng)頻發(fā)，雷電造成的災(zāi)害更是屢見不鮮，占據(jù)了自然災(zāi)害的六成左右，對(duì)人們?nèi)粘５纳钜约吧a(chǎn)都構(gòu)成了很大的威脅。針對(duì)這一問題，雷電預(yù)警技術(shù)在通信站防雷的應(yīng)用實(shí)踐探究就顯得十分必要。本次論文介紹了雷電預(yù)警技術(shù)在高山微波站防雷的應(yīng)用原理、實(shí)踐方法以及取得的效果。闡述了利用雷電預(yù)警技術(shù)進(jìn)行電路控制的應(yīng)用過程。

【關(guān)鍵詞】雷電預(yù)警技術(shù) 通信站 防雷處理 應(yīng)用實(shí)踐

伴隨通信技術(shù)飛速發(fā)展，分離元件方式模擬微波通信設(shè)備開始逐步被數(shù)字微波通信設(shè)備取代。數(shù)字微波通信設(shè)備高集成化、微電子化，使得其在應(yīng)用過程中很容易受到雷電的傷害。長距離的微波通信傳輸決定了大部分的微波主干通信站必須要建立在高山之上，所以，通信站的雷電預(yù)警系統(tǒng)設(shè)置至關(guān)重要。

1 高山微波站的防雷技術(shù)分析

近幾年來，通過對(duì)受到雷電影響比較大的高山站的情況統(tǒng)計(jì)、研究，總結(jié)了高山微波站具備以下幾項(xiàng)特點(diǎn)：

（1）雷電發(fā)生頻次比較高的高山微波站通常地理性質(zhì)都是巖石地質(zhì)的結(jié)構(gòu)，微波站接地裝置等等防雷措施的實(shí)施成本又比較高，效果通常不夠理想。

（2）微博站的建筑物通常都是建在了模擬的微波通信時(shí)期，機(jī)房的建筑結(jié)構(gòu)以及屏蔽效果都沒有辦法滿足數(shù)字通信設(shè)備的防雷需求；即使是對(duì)原有的建筑物進(jìn)行改造，取得的效果也是非常有限。

（3）雷電波通常是通過380V的低壓線路入侵到通信機(jī)房，一般的雷電流都會(huì)比較大。

結(jié)合以上分析以及多年來高山微波站的防雷經(jīng)驗(yàn)來看，雷電頻次發(fā)生比較高的高山微波站，因?yàn)榈乩硪约敖ㄖY(jié)構(gòu)、通信設(shè)備的情況，僅僅依靠常規(guī)的防雷措施進(jìn)行雷電預(yù)警措施效果并不明顯，多年的微波站雷電災(zāi)害統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)充分表明，如果能夠有效阻止380V低壓新路的雷電波渠道入侵，對(duì)于通信設(shè)備的雷電保護(hù)就能夠達(dá)到事半功倍的效果。微波站24小時(shí)都會(huì)有人值班，值班人員通常依照經(jīng)驗(yàn)在雷電來臨之前進(jìn)行微波站交流供電的人工切斷，隔離了低壓供電線路以及微波站的通信設(shè)備之間的聯(lián)系，防止了雷電波侵入到微波站，起到了一定的效果。但是，在2008年開始，雷電預(yù)警系統(tǒng)正式啟動(dòng)，應(yīng)用在高山微波站，實(shí)現(xiàn)了雷電環(huán)境中供電線路與通信設(shè)備之間的自動(dòng)隔離、恢復(fù)。

2 雷電預(yù)警系統(tǒng)的裝置

采用雷電的預(yù)警技術(shù)雷電預(yù)警裝置首先要通過對(duì)大氣靜電場變化的預(yù)測進(jìn)行雷電裝置的選擇。根本的技術(shù)原理其實(shí)就是靜電場電荷建立起來，雷電發(fā)生在雷云內(nèi)部，準(zhǔn)確檢測出空間的靜電場變化，間接了解雷云電荷的累積情況。

結(jié)合多年以來世界各地的氣象資料記錄來看，雷電的發(fā)生還是需要一些條件的，并且總體上還是呈現(xiàn)出了規(guī)律性。在距離地面1.5米的地方，無云的天氣情況下，檢測到平均場強(qiáng)大概是250V/m，場強(qiáng)的檢測值達(dá)到了2KV/m以上的時(shí)候，雷云其實(shí)已經(jīng)在該地方產(chǎn)生了。如果場強(qiáng)發(fā)生了持續(xù)的增大，雷閃的現(xiàn)象發(fā)生性很可能超過了百分之九十，雷閃發(fā)生的時(shí)候，場強(qiáng)通常會(huì)在瞬間增大到14KV/M以上。通常情況下，獨(dú)立的雷云或者是雷云群產(chǎn)生需要至少到20分鐘。

基于以上原理，進(jìn)行了雷電預(yù)警裝置的設(shè)計(jì)，能夠確保所在位置的靜電場場強(qiáng)實(shí)時(shí)監(jiān)測，排除其他非雷云的電廠干擾，實(shí)現(xiàn)了雷電的預(yù)報(bào)。通常都會(huì)應(yīng)用危險(xiǎn)警報(bào)分級(jí)界定雷電閃電的程度。為了獲得更加準(zhǔn)確的預(yù)警效果，第一等級(jí)場強(qiáng)的門會(huì)設(shè)置比較低，第二等級(jí)場強(qiáng)會(huì)提供進(jìn)一步的確定消息，第三等級(jí)會(huì)激活自動(dòng)操作的系統(tǒng)，當(dāng)場強(qiáng)下降到了門限場強(qiáng)之下的水平，警報(bào)的聲音就會(huì)停止，設(shè)備的主要構(gòu)成有主機(jī)、探頭以及交流電源三個(gè)部分，安裝非常方便，具備多種報(bào)警的輸出方式，具備標(biāo)準(zhǔn)化的工業(yè)借口，能夠?qū)崿F(xiàn)跟外延設(shè)備的最終對(duì)接。

3 雷電預(yù)警系統(tǒng)的保護(hù)

3.1 系統(tǒng)組成

雷電預(yù)警的保護(hù)系統(tǒng)是雷電預(yù)警裝置、主機(jī)、探頭、UPS構(gòu)成，主要的作用在于雷電信號(hào)變化的檢測，自動(dòng)控制的單元作用在于預(yù)警裝置的主機(jī)信號(hào)變換，控制了低壓供電線路的短路器開關(guān)，屬于自主開發(fā)的產(chǎn)品，遠(yuǎn)程監(jiān)控的部分主要包括了網(wǎng)橋、信號(hào)接口、傳輸線路、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、PC終端等等，作用在于雷電的信號(hào)變化，低壓供電線路的短路器開關(guān)以及輸送到電腦通信系統(tǒng)，進(jìn)行遠(yuǎn)程操作。

3.2 系統(tǒng)工作

當(dāng)雷電到來的前10-30分鐘，通過雷電的預(yù)警系統(tǒng)能夠進(jìn)行開關(guān)的控制，當(dāng)雷電消失之后的10-30分鐘，通過雷電預(yù)警的裝置報(bào)警的輸出進(jìn)行斷路開關(guān)的閉合，恢復(fù)機(jī)房的電流；系統(tǒng)工作的整體情況可以通過遠(yuǎn)程的監(jiān)控送到地區(qū)通信的中心值班室中。高山微波通信站的蓄電池放電容量通常按照48小時(shí)進(jìn)行配置，雷電的預(yù)警系統(tǒng)耗電量非常小。當(dāng)雷電預(yù)警系統(tǒng)的斷路器出現(xiàn)了沒有辦法閉合的情況，可以通過中心機(jī)房進(jìn)行終端控制，對(duì)雷電系統(tǒng)的斷路器進(jìn)行遠(yuǎn)程的強(qiáng)制關(guān)閉，恢復(fù)了微波站的交流供電。

3.3 實(shí)踐應(yīng)用問題

在實(shí)踐的過程當(dāng)中，一方面必須要注意斷路器在開斷的狀態(tài)下，耐壓的水平要大于80kA，確保低電壓供電電路以及微波站機(jī)房的通信設(shè)備能夠真正意義上實(shí)現(xiàn)物理的隔離，阻隔了雷電波從低壓供電線路進(jìn)入到機(jī)房當(dāng)中，斷路器必須要選擇智能化的工業(yè)級(jí)別的斷路器。

另一方面，供電要求在微波站停電的情況下，雷電的預(yù)警系統(tǒng)保護(hù)能夠正常進(jìn)行工作，利用微波站蓄電池能夠?qū)崿F(xiàn)直流電源及相關(guān)配置的UPS電源系統(tǒng)，確保系統(tǒng)正常供電。

4 結(jié)束語

本次論文針對(duì)雷電預(yù)警技術(shù)在通信站防雷的應(yīng)用研究進(jìn)行了分析研討，結(jié)合現(xiàn)有雷電預(yù)警技術(shù)在通信站防雷的應(yīng)用的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，總結(jié)了雷電預(yù)警技術(shù)在通信站防雷的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)具備的功能，或者是雷電預(yù)警技術(shù)在通信站防雷的應(yīng)用存在的問題，并且提出了相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求，希望能夠?yàn)槔纂婎A(yù)警技術(shù)在通信站防雷的應(yīng)用過程中的問題解決提升提供更多有效建議，能夠?yàn)橥袠I(yè)的發(fā)展提供有意義的參考，確保雷電預(yù)警技術(shù)在通信站防雷的應(yīng)用能夠更加有效地應(yīng)用于實(shí)際當(dāng)中，起到預(yù)測災(zāi)情或者減輕災(zāi)害的作用。

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作者單位

河北省塞罕壩機(jī)械林場總場 河北省承德市 068450endprint