[科普中国]-变电所通信设备防护

简介

变电所通信设备防护是指防止由于电力系统故障引起对变电所(包括发电厂的变电站)内通信设备及引入通信电缆损坏所采取的保护措施。110 kV及以上的电力系统，变压器的中性点直接与电站的接地网连接。

接地网的接地电阻R的电阻值一般不大于0.5Ω。当电力线路发生对地短路事故时，短路电流经大地流回变压器中性点，在接地电阻R上产生电压降，使电站地电位升高，其值可达数千伏以上，致使电站内通信设备上的电位也随之升高，故当外部远端为零电位的通信电缆与站内通信设备连接时，此电位差可使站内通信设备和引入的电缆通受破坏，甚至危及人身安全。对此所采取的防护措施有引入通信电缆保护、并联放电管保护、中和变量器保护和隔离变压器保护方式等.这些保护方式中:放电管保护用于地电位升高不超过1200 V的场合;中和变量器保护用于地电位升高不超过4000 V的场合.隔离变玉器保护则用于更大的地电位升高的电站1。

引入通信电缆保护方式电站地电位升高时，其接地网电位最高，接地网周围电位按指数曲线逐渐降低，其影响范围为接地网周围半径数十米至数百米的区域。在此区域内如有直埋通信电缆，其金属外皮与土壤接触。不同距离土坡的地电位差会使电缆金属外皮流过接地电流，致使金属外皮烧坏或使电缆芯线对外皮的绝缘击穿。因此在危害区城内应选用有对地绝缘护套的电缆，或将电缆穿入绝缘套管埋人地下。电缆芯线对金属外皮和金属外皮对地的绝缘强度应满足设计要求。

并联放电管保护方式当电站地电位升高时，通信电缆两端的放电管放电接地，部分接地电流从电缆芯线中流过，电缆两端电位与当地地电位大致相等，地电位升高值大部降落在电缆芯线的阻抗上。从而对两端的通信设备和电缆本身起到保护作用，放电管的击穿电压为250v-350V ,放电电流为10-40A，电缆的远端接地电阻值应根据电缆芯线的直流电阻来确定，约在数欧姆至数十欧姆之间。

中和变量器保护方式中和变量器有3个匝数相等绕向相同的线圈L1,L2,L3，其中L1,L2与电缆的一对芯线相连，L3与电缆的外金属皮相连另一端接地网，当电站地电位升高时，部分接地电流流经线圈L3，则在线圈L1和L2产生感应电压，以完全抵消电站地电位的升高值，从而保护了站内通信设备和电缆2。

隔离变压器保护方式当电站地电位升高时，纵向电压被用离变压器隔断，从而防止接地电流流入电缆芯线，实现了对地电位升高的防护。隔离变压器绕组间的绝缘耐压水平一般在20 kV左右。由于隔离变压器不能通过直流电流，因此在接有电话用户线的音叔电缆就不能传送铃流和拨号脉冲，为此须采用能传送直流信号的隔离变压器称为直流隔离变压器3。