福泉高速公路(福州段)紧急电话系统防雷性能的改进


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福泉高速公路(福州段)紧急电话系统防雷性能的改进

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福泉高速公路(福州段)紧急电话系统防雷性能的改进

作者：佚名文章来源：不详点击数：更新时间：2007-4-7

文章摘要：    雷击是通信设备主要危险源之一，特别是高速公路多建于空旷地带，其路侧紧急电话相对就处于比较高的地理位置，显得突出，受雷击危险性更大。随着电子技术的高速发展，紧急电话设备中大量采用了低功耗、低电压供电的大规模集成电路，同时随着设备集成度增高，印刷电路板的线间距离越来越小，印刷线路也越来越细，使得设备(尤其外场设备)防御雷击的能力越来越弱。      福建省地处东南沿海，受海洋气候及地理环境影响，雷雨季节从每年的3月至10月底，期间雷雨频繁更是雷害重灾区。2000年6月至9月，福泉高......

    雷击是通信设备主要危险源之一，特别是高速公路多建于空旷地带，其路侧紧急电话相对就处于比较高的地理位置，显得突出，受雷击危险性更大。随着电子技术的高速发展，紧急电话设备中大量采用了低功耗、低电压供电的大规模集成电路，同时随着设备集成度增高，印刷电路板的线间距离越来越小，印刷线路也越来越细，使得设备(尤其外场设备)防御雷击的能力越来越弱。

    福建省地处东南沿海，受海洋气候及地理环境影响，雷雨季节从每年的3月至10月底，期间雷雨频繁更是雷害重灾区。2000年6月至9月，福泉高速公路福州段紧急电话系统先后六次遭受比较大的雷电袭击，主要发生在雷打石隧道与宏路收费站附近及之间路段，共造成数十部电话机芯板损坏。远供电源保险丝烧坏是常有的事，雷电还多次烧坏远供电源，造成紧急电话分机不工作。据福建省防雷中心技术人员介绍，自古以来，福州近郊就是闻名的雷区，雷打石因此而取名。话虽这么说，但上述紧急电话系统频繁遭受雷电的破坏，除了与气候及地理环境因素有关外，更主要的还是与其系统本身防雷设计不到位有直接的关系。福建省高速公路建设主管部门非常重视交通机电工程外场设备的防雷，先后两次要求承包单位，对福泉高速公路紧急电话系统的防雷进行重新设计，采取必要防范措施，改进防雷效果。现将福泉高速公路福州段紧急电话系统防雷性能整改情况及实际使用效果与同行交流。

    1原系统缺陷与第一次整改情况
    由于设计单位没有充分认识福建地区的雷害破坏程度，从降低成本和简化施工安装工艺等角度考虑，对系统设备尤其是外场紧急电话机的防雷措施，没有按多级防范措施设计，主要表现在：

    1．远供电源防雷措施不完善，一遇到感应雷或某部电话被雷击时，就会出现工作不稳定、经常烧保险丝甚至烧毁电源模块；

    2．紧急电话机芯的防雷措施较为简单，仅在通信电缆接入紧急电话主机机芯处加装单级放电管，所以稍有感应雷电就损坏紧急电话机芯板上的电子器件。

    2000年10月初，承包人应业主的要求，第一次对系统进行了防雷措施的改进，设计单位亦从四个方面对系统防雷进行重新设计：

    1．远供电源。针对直击雷，在电源的交流配电柜前级加装交流配电系统的第一级防雷，力求旁路75KA／1．5KV以上的直击雷；在交流电源柜内部安装第二级防雷，进一步旁路75KA／1．5KV以下的雷电压、电流；还在远供电源内部设置第三级防雷保护器件，用于吸收
残压。

    2．防雷板。重新设计设置于传输电缆与话机芯接口处的防雷板。防雷板电路中，第一级为放电管，放电管的瞬间放电电流可达上千毫培的量级，但它的放电残压仍较高，还有几百伏，残压经纯电阻隔离后进人第二级。第二级为压敏电阻，利用压敏电阻的限压作用进一
步释放雷电的能量，使雷电的干扰电压降至几十伏，甚至更小。

    3．电话主机机芯板。在电话主机机芯内部设置隔离变压器和瞬态抑制器的第三级防雷。采用变压器隔离，对雷电中的高频分量起到较好的隔离，以抑制共模干扰；瞬态抑制器实质是瞬间击穿限压器，其特点是防干扰电压精度高，速度快，通过电流大，确保紧急电话机芯电子器件及线路免遭雷电破坏。

    4．主副机连接电缆。在电话副机与主机连接处，设置瞬态抑制器，防止连接电缆上感

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