通信电源 思考练习（3章）

第三章通信局的接地与防雷1．什么叫联合接地方式？联合接地系统由哪几部分组成？设备接地路径是怎样的？（1）联合接地的定义：联合接地就是按均压、等电位原理，使通信局（站）内各建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网，并将电气电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。（2）联合接地系统由接地网、接地引入线、接地汇集线（包括接地汇流排）和接地线组成。（3）设备的接地路径是：设备中的接地端→接地线→接地汇集线（包括接地汇流排）→接地引入线→接地网→大地。接地连接线不得使用铝材。2．接地体、接地引入线接地汇集线和接地线的定义是什么？对它们分别有什么要求？（1）接地体:为达到与地连接的目的，一根或一组与土壤（大地）密切接触并提供与土壤（大地）之间的电气连接的导体接地引入线:接地网与接地总汇集线（或总汇流排）之间相连的导电体。接地汇集线是指作为接地导体的条状铜排（或热镀锌扁钢等），在通信局（站）内通常作为接地系统的主干（母线），可以敷设成环形或线形。接地线：各类设备的接地端与接地汇集线或接地汇流排之间的连接导线。（2）要求：①接地线应采用多股铜芯绝缘导线布放（不准使用裸导线布放），线芯的截面积，应根据最大故障电流和机械强度选择。②一般设备（或机架）的保护接地线，应使用截面积不小于16mm2的多股铜线；当相线截面积S大于35mm2时，保护地线截面积应不小于S/2。环境监控系统等小型设备的接地线，应采用截面积不小于4mm2的多股铜线连接到本机架的汇流排，然后用16mm2的多股铜线连接到接地汇集线或接地汇流排。③开关电源系统的直流工作接地线，应根据系统容量采用不小于70mm2～95mm2的多股铜导线，单独从接地汇集线或接地汇流排上引入。④严禁在接地线中加装开关或熔断器。⑤接地线应尽量短、直，多余的线缆应切断，严禁盘绕。⑥多股接地线与接地汇集线及设备连接时，必须加装接线端子（铜鼻），接线端子尺寸应与线径相吻合，压（焊）接牢固。接线端子与汇集线（或汇流排）应采用镀锌螺栓连接，其接触部分应平整、紧固，无锈蚀、氧化，不同材料连接时应涂凡士林或黄油防锈。⑦一般接地线宜采用外护套为黄绿相间的电缆，大截面积电缆应保证接地线与汇集线（或汇流排）的连接处有清晰的标识牌。⑧光缆的金属加强芯和金属护层应在分线盒或光纤配线架（ODF）内可靠连通，并与机架绝缘后使用截面积不小于16mm2的多股铜线，引到本机房内第一级接地汇流排（或汇集线）上。⑨室内的走线架及各类金属构件必须接地，各段走线架之间必须电气连通。走线架的接地线宜采用截面积不小于35mm2的铜导线⑩当机房设有防静电地板时，应在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线，作为地板金属支架的接地引线排，其材料为铜导线，截面积应不小于50mm2；从接地汇集线上引出不少于2根截面积为50~70mm2的铜质接地线，与引线排的南、北或东、西侧连通。3．什么叫等电位连接？通信局室内接地系统的等电位连接有哪几种结构？（1）等电位连接：将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或浪涌保护器（SPD）以某种方式连接起来，以减小雷电流在它们之间产生的电位差。（2）通信局（站）室内接地系统的等电位连接，有网状、星形和网状-星形混合型接地三种结构。4．移动通信基站的地网是怎样组成的？移动通信基站的接地网是由机房地网、铁塔地网和变压器地网相互连通组成的一个共用地网。5．分别画出移动通信基站机房内采用网状接地结构和星形接地结构的连接示意图。6．移动通信基站对接地电阻有什么要求？接地电阻宜控制在10Ω以内。若达不到：当土壤电阻率低于700Ω·m时，可适当扩大地网的面积，即在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔3~5m相互焊接连通一次。也可在铁塔四角设置辐射形接地体，其长度宜限制在10~30m以内。当移动通信基站的土壤电阻率大于700Ω·m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，此时地网的等效半径应≥20m，并在地网四角敷设20m～30m的辐射形水平接地体。7．工频接地电阻的定义是什么？接地电阻应怎样测量？工频接地电阻的定义：工频电流流过接地装置时，接地体与远方大地之间的电阻，称为工频接地电阻。其数值（Ro）等于接地装置相对远方大地（零电位点）的电压（Uo）与通过接地体流入地中电流（Id）的比值。用公式表示为。工频接地电阻的测量方法：1．三极测量法（1）直线布极法（2）三角形布极法2．非8．雷击有哪些形式？雷击的形式：1．直击雷2．感应雷3．雷电过电压侵入9．8/20us模拟雷击电流波形，8/20us是什么意思？“波前时间T1/半峰值时间T2”μs来表示雷电流的特性。所以8us表示波前时间，20us表示半峰值时间。10．怎样划分少雷区，中雷区，多雷区和强雷区。年平均雷暴日不超过25天的地区称为少雷区，26～40天的地区称为中雷区，41～90天的地区称为多雷区，超过90天的地区称为强雷区。11．国际上怎样划分防雷区？国际上划分防雷区：LPZ0A区LPZ0B区LPZ1区后续防雷区LPZ212．SPD有哪些类型？SPD分类：（1）开关型（间隙型）SPD（2）限压型SPD（3）混合型SPD13．压敏电阻怎样起防雷保护作用？压敏电阻的防雷保护作用：压敏电阻的伏安特性正负对称。当压敏电阻两端的电压小于标称导通电压时，电流很小（μA数量级），呈现近似开路状态；当所加电压大于标称导通电压时，压敏电阻击穿导通，呈低阻状态，它能泄放大量的雷电流，对过电压起到钳制限压作用。过电压消失后，压敏电阻立即恢复到原来的高阻状态。14．说出SPD个参数的名称和含义？SPD的参数：（1）标称导通电压在施加恒定1mA直流电流情况下，氧化锌压敏电阻的启动电压，称为标称导通电压，又称为压敏电压，常用Un或U1mA来表示。（2）标称放电电流In标称放电电流In是表明SPD通流能力的指标，对应于8/20s模拟雷电波的电流峰值。

（3）最大通流容量Imax最大通流容量（又称冲击通流容量）Imax是SPD不发生实质性破坏，每线（或单模块）能通过规定次数、规定波形（8/20s）模拟雷电波的最大电流峰值。最大通流容量一般大于标称放电电流的2.5倍。（4）SPD残压Ures残压Ures是雷电电流通过SPD时，其端子间呈现的电压峰值。（5）限制电压限制电压是施加规定波形、幅值和次数的冲击时，在SPD端子间测得的残压的最大值。（6）最大持续运行电压Uc最大持续运行电压Uc是SPD在运行中能持久耐受的最大直流电压或工频电压有效值。15．分别画出4+0和“3+0”保护模式SPD的连接电路图，并说明其应用场合。当采用TN-S供电系统时，既可使用四线对地连接方式，又称“4+0”保护模式，即相线和零线分别对地用限压型SPD保护；当采用TT供电系统时，应使用“3＋1”保护模式。

16．怎样直观判断SPD的好坏？模块式限压型SPD正常时显示窗为绿色；若显示窗变为红色，则说明已失效，应及时更换。17．对SPD的使用要求有哪些？SPD的使用要求：①通信局（站）内使用的浪涌保护器，应经防雷产品质量检测部门测试合格。②通信局（站）的通信电源系统，应采取适当、有效的雷电过电压分级保护措施。在使用分级保护时，各级浪涌保护器之间应保持必要的退耦距离或增设退耦器件，以确保各级浪涌保护器协调工作。氧化锌SPD与氧化锌SPD之间的退耦距离（电缆长度）应不小于5m。③通信局（站）站低压三相交流电源SPD的连接方式：当采用TN-S供电系统时，既可使用四线对地连接方式，又称“4+0”保护模式，即相线和零线分别对地用限压型SPD保护；也可使用“3＋1”连接方式，又称“3＋1”保护模式，即三相分别对零线用限压型SPD保护，零线对地用气体放电管保护。当采用TT供电系统时，应使用“3＋1”保护模式。TT系统单相供电时，SPD应采用“1+1”连接方式，即相线对中性线用限压型SPD保护，中性线对地用气体放电管保护。④为防止火灾，SPD应串接保护空开(或保险丝)，其标称电流不应大于前级供电线路空开(或保险丝)的1/1.6倍。⑤电源第一级（B级）使用的箱式SPD应具有劣化指示、损坏告警、热熔保护、过流保护、保险跳闸告警、遥信等功能，并可根据实际需要选择雷电记数功能。⑥电源第一级（B级）使用的模块式SPD应具有劣化指示、损坏告警、热熔保护、过流保护、遥信等功能，并可根据实际需要选择雷电记数功能。⑦严禁将C级40kA模块型SPD进行并联组合作为80kA或120kA的SPD使用。⑧选用限压型SPD时，要关注SPD的标称导通电压、标称放电电流、最大通流容量、残压、限制电压等多个参数，进行合理选择。⑨YD5098—2005等标准规定：间隙型或间隙组合型浪涌保护器不得在通信局（站）使用。18．对电源用SPD的安装有什么要求？（1）箱式SPD应安装在被保护设备附近的墙上或靠近被保护设备的其他地方，其电源引线和接地线长度均应小于1.5m，接地线应尽量避免与电源线紧挨平行布设，并宜短、直。（2）模块式SPD应尽量安装在被保护设备内，若无法在设备内安装，可将SPD安装在箱内。模块式SPD的电源引接线长度应小于1m，接地线长度应小于1.5m。电源SPD必须安装在设备的交流输入端。宜采用凯文接线方式连接。电源SPD的引接线和接地线应布放整齐，绑扎固定且松紧适中；走线应短直，不得盘绕，避免出现“V”形和“U”形弯，弯曲角度不得小于90°。（3）SPD的引接线和接地线，必须通过接线端子或铜鼻连接牢固，防止雷电流通过时产生的线芯收缩造成连接松动。铜鼻和缆芯连接时，应使用液压钳紧固或浸锡处理。（4）SPD安装好后，应检查空开或熔断器与SPD的接线是否可靠，用手扯动确认接线可靠后将空开合上或接入熔丝。对箱式SPD还应查看其指示灯是否显示正常。19．通信局应采用什么样的防雷措施？其防雷装置怎样组成？（1）通信局（站）的防雷措施：通信局（站）应采用系统的综合防雷措施，包括：直击雷防护、联合接地、等电位连接、电磁屏蔽、雷电分流和雷电过电压保护等，并且符合YD5098—2005和YD/T1429—2006的要求。（2）通信局（站）的防雷装置：包括外部防雷装置和内部防雷装置。外部防雷装置由接闪器（包括避雷针、避雷带、避雷网以及用作接闪的金属屋面和金属构件等）、雷电引下线（又称雷电流引下线）和接地装置组成，主要用于直击雷的防护。内部防雷装置由等电位连接系统、接地系统、屏蔽系统、浪涌保护器等组成，主要用于减小和防止雷电流产生的电磁危害。20．引入机房的电力线缆，应怎样进行雷电防护？电力线缆的防雷：高压电力电缆进入通信局（站），埋地长度应大于200m；低压电力电缆进入通信局（站），埋地长度应大于15m（高压电力电缆已做埋地处理时，低压电缆的埋地长度可不作限制）。当埋地引入有困难时，应适当增加电源系统第一级过电压保护设备的防护等级。具有金属护套的电缆进入局（站）时，应将金属护套接地。无金属外护套的电缆宜穿钢管埋地引入，钢管两端应做好接地处理。21．通信局低压交流供电系统有哪几级防雷保护？移动通信基站对低压交流电源第一级和第二级SPD的最大通流容量做和要求？（1）低压供电系统的防雷：通信局（站）低压交流供电系统的第一级防雷为B级防雷，其SPD设置在总配电屏或总配电箱等输入端处，用以泄放雷电的大部分能量；第二级（次级）防雷为C级防雷，其SPD设置在楼层配电箱或开关电源系统交流配电部分等输入端处，用以泄放雷电的剩余能量；第三级（精细）防雷为D级防雷，其SPD设置在开关整流器以及UPS等输入端处，用以泄放雷电剩余的较小能量。（2）移动通信基站电源SPD最大通流容量选取：22．对通信局防雷与接地系统的日常维护有哪些要求：（1）维护人员应通过集中监控系统，注意SPD的告警状态；对于SPD没有纳入到集中监控系统中的局（站），宜每月对SPD（包括设备本身配置的SPD）状态进行一次巡视。当发现SPD已失效时，应及时更换，同时注意合上SPD的保护空开。（2）每年雷雨季节前，应对室内、外接地装置（包括接地线、接地汇集线、馈线接地排、接地引入线、雷电流专用引下线、接闪器等）及它们的连接状况进行巡检，发现脱焊、松动