YD/T 695-2015 市话通信系统 过电压过电流防护原则及技术要求
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当电力线路和电信线路受到当地自然灾害,如暴风雨、火灾的破坏和人为因素影响时,或者在没有 采用正常的隔离和绝缘等安全措施的情况下,电力线路与电信线路有可能发生碰触。在发现这种故障之 前可能故障已经持续很长一段时间。过电压可能产生过大的电流沿线路流向通信设备的接地点,会造成 设备、线路损坏或起火和危及人身安全。
4.1.5强电综合危险影响允许值
电力线路对通信线路的影响,按照物理过程可分为感性耦合影响(磁场影响)、容性耦合影响(电场 影响)和阻性耦合影响(直接传导)。 高压输电系统对通信局(站)的危险影响程度由高压输电系统对通信线的磁感应耦合纵电动势和高 压输电系统接地体(网)对邻近通信局(站)的地电位升两个值的均方根值求取。
地电位升包括以下两种情况: a)当高压变电站、塔杆发生接地短路事故时,其单相短路电流,通过阻性耦合,在通信局(站) 的接地系统上会产生一个相对于无穷远点参考零电位的电位升高,即地电位升。高压变电站发生接地短 路事故时对通信局(站)的影响主要是阻性耦合影响,即地电位升高所产生的影响(电力系统的接地故 障在土壤中所产生的电流会使故障点和电源接地电极附近的电位升高)。较高的地电位升高可能使受影响 区域的工作人员有人身危险,或者在极端情况下,地电位升高还足以将通信电缆的绝缘击穿及造成交换、 接入网、终端等设备的损坏。 b)当通信局(站)或者邻近建筑物遭受雷击时,雷电流通过地网入地,也会在入地点附近引起瞬
以将通信电缆的绝缘击穿及交换、接入网、终端等设备的损坏;当通信局(站)采用接地系统联合接地 时不锈钢标准,地电位升也可以对有出入缆线的通信设备损坏,地电位升对于移动通信基站设备的影响是主要渠道。
在电缆线路进入机房(终端)的端口处应实施保护措施,降低进入设备的过电压、过电流值,从而 减小对系统所有设备的危害。通常的保护措施可以归纳成两类: a)使用保护器件转移能量(例如放电间隙)或断开线路(例如熔丝),以阻止过大的能量到达易损 坏的电路: b)提高设备的抗力,使之能承受被施加的过电压和过电流
使用熔丝、热敏电阻、开关装置等,断开线路,以阻止过大的能量到达易损坏的电路。
在线路与接地装置之间并联保护装置, 生的过电压使保护装置动作,阻值瞬间降到低值, 近于短路状态,将过电压转化成电流分流入地, 使能量得到释放
、线路的绝缘等级,以防止过电压破坏绝缘,又
屏蔽就是用金属网、箔、壳或管道等导体将需要保护的对象包围起来,阻挡或衰减电磁肪 传播。
建筑物或物体的金属表面与大地之间建立可靠的电气连接,确保与大地的等电位,使连接到地的导 本具有等于或近似于大地(或代替大地的导电体)的电位,并引导电流入地(或代替大地的导电体)。 通信、电气设备为了达到工作和保护的目的,各类设备的任何接地端子,通过接地系统与大地做良 好的电气连接称为接地,由于这种接地将设备的外壳等与另外一个物体或构架相连以确保两者电位相同, 可使电路和电气设备接到大地或接到代替大地的接地汇集排上(接地参考点)。 按照通信系统接地作用分类,接地系统可以分为三类: a)工作接地系统:为了通信设备运行(提供系统电位基准)而需要设置的接地系统; b)保护接地系统:为了保护设备和人身安全而设置的接地系统; c)建筑物防雷接地系统:为了防止建筑物遭受雷击而设置的接地系统。 按照接地系统的布置划分,可分为三类: a)星型接地系统:从总接地汇流排到每个机房只引出一根垂直的主干地线到机房的分接地汇流排, 再由分接地汇流排,分若干路引至大列架和机架,各接地线与接地汇流排一点相接,互相之间没有回路。 在通信局(站)一般按照专业设备的要求,从接地汇集排开始仅布设一条接地线至所需要设备接地机房 的分接地汇集排,按照星型分离辐射地布放到各个通信机架,然后各个通信机架再星型分离辐射地布放 到各机盘;提出星型分配接地的主要解决通信系统的干扰问题,因为这种分配接地的方式减少了环路电 流的干扰,使得干扰电流不能形成回路。 b)网状接地系统:在通信局(站)内各个不同的机房的接地线、通信设备的接地线,较多点的互 相连接起来,形成一个接地网。按照这个原则布置,能够减小通信局(站)内各点之间的电位差,通信
系统可以从不同的方位较好的就近接地。另外,这种网状分配接地由于相互之间没有一个严格的绝缘要 求,对通信局(站)的建筑物内的金属构件包括可能被连接的混凝土的钢筋以及电缆支架、槽架,无须 专门做绝缘处理;因此在通信局(站)内通信设备的施工较为容易。 c)星一网混合型接地系统:其接地系统利用了星型、网状接地各自的优点,对通信局(站)内各 个机房或者设备的一部分接地采用网状布置,而另一部分对干扰较为敏感的设备的接地采用星型布置。
将设备、组件和元器件的金属外壳或构件连接在一起,形成一个电气上连续的整体,并与建筑物的 接地系统相连接,从而避免在出现过电流时在不同金属外壳或构件之间出现暂态电位差,使彼此之间等 电位。完善的等电位连接可以防止暂态电位差和过电流入地造成的地电位升高所产生的反击。
4.3常用保护器件的应用
气体放电管通常用于初级保护连接在线路的每条导线与地之间。其中三极气体放电管接在一对导线 与地之间,能够将过电压限制到精确的水平以满足系统要求,且自电容较小,缺点是响应速度较慢。只 要不过载,气体放电管多次动作不会产生性能劣化。 当通信线和电力线直接接触时,放电管可能会持续导通,为了防止这种情况发生,气体放电管需要 具有自动保护装置,其具有热量检测机构并通过热触发使得气体放电管的电极短路,
4.3.2半导体保护器件
半导体保护器件常用于“二级保护”,但随着其技术的发展也出现了可用于“初级保护”的器件。 与气体放电管相比,半导体器件的优点是消除了点火放电现象,缺点是自电容较大。只要不过载,其多 次动作不会产生性能劣化。 只用于二级保护的半导体保护器件,它们的过电压动作量级可设计得很低。这种器件的动作电压精 确而且动作快。但是如果协调得不合适,有可能被过大的电流损坏。
压敏电阻通常用于连接线路的每条导线与地之间或者导线之间,为非线性两电极电压限制型元件, 其阻抗随着电压升高而降低,其性能在多次动作后会降低。
4.3.4组合式浪涌保护
组合式浪涌保护器是将两种以上端口(例如通信和供电)的保护电路集成在一个机壳内,其能够限 制设备的浪涌过电压并提供不同端口之间的等电位连接。
4.3.5高绝缘保护装置
当通信线路处于高暴露的雷电环境而且因为接地困难、维护困难、费用较高等原因导致防雷器无法 安装时,建议在市话线缆入口使用隔离变压器或者短光纤连接等高绝缘保护装置(至少20kV)。这种方 式也强烈建议在高压设备的市话线缆入口使用
熔丝串接在线路上,当流过的电流过大时熔断。简单的熔丝是一根均匀的可熔金属丝。慢动作熔丝 包括一根大电流流过时迅速熔化的均匀金属丝和一个带有弹簧的可熔部件,此部件在长时间内有小电流 流过时逐渐熔化直至熔断。熔丝动作后不应有持续的电弧。 熔丝对雷电冲击不能起保护作用,而且在经常有雷电冲击的地区,有必要设置额定电流大的熔丝,
以免熔丝失效引起通信中断。这种熔丝可能对与电力线碰触起不到适当的熔断保护作用。 熔丝也可能是产生噪声和断线故障的根源。
热线圈串接在线路的每根导线上,它可使线路断开或接地,或者既使线路断开又使线路接 翻设有某种可熔部件,一般当500mA电流流过200s时就动作
4.3.8过电流保护器
熔丝和热线圈的缺点是当它们动作时会使电路永久地中断,需要人工更换。过电流保护器利用其可 变阻抗的特性,当过电流流过而受热时,其电阻迅速增高;当过电流消除后,其电阻恢复到正常的低阻 值。使用时应该注意这些器件的响应时间和耐压能力。
安装在通信线路上的无熔丝过电流保安器组件,在通信线路与电力配电线路长时间碰触的情况下, 可借助可熔连接线来防止过热的危险。 可熔连接线通常由与通信线路相串联的导线组成,并安装在受电力线路影响的通信线路与保安单元 之间。这些导线比连接到保安单元上的导线截面要小(相当于小两个线材号数),而且要有适当的长度, 以避免在电力系统不能迅速断电而可熔连接线已经熔断的情况下产生持续的电弧,
保护器件的使用,应能避免通信设备经受本标准规定范围内过电压过电流所造成的损坏蔓延和扩大, 而引起着火和(或)大面积通信中断等故障,使发生的故障限制在运营商可接受的范围内。 设计、安装和使用保护器件时,应考患使它们动作时所引起的温升不致于破坏其特性或危及人身安 全。 保护器件不充许使用有放射性物质或其他有害物质的器件
在遭受本标准规定的过电压过电流危害时,在规定的次数和时间内应起有效的保护作用, 应符合本标准规定。使用保护器件后,由于器件不可靠,可能会妨碍通信以及对某些线路和设 护、测试。
设计、安装和使用保护器件时,应不影响被保护设备的正常运行,其对信号传输带来的损耗和阻抗 的影响,应限制在规定的范围内。保护器件的安装、维护和更换应方便快捷,对其他正常通信线路的影 响应限于较小的范围内。 第二级过电流保护的不动作电流应小于第一级过电流保护的不动作电流
在满足安全性和可靠性的前提下,选择恰当的保护等级和经济合理的技未方案。 使用不适当的保护器件和电路进行过度保护不仅不经济而且实际上还可能使系统性能恶化,因为任 何器件本身都有产生故障的可能性。
协调设备内部和外部的保护器件,以限制施加在设备上的过电压和过电流在规定的范围内,使设备 的保护器件不受损坏, 对于过电压保护,初级保护是将本标准规定的过电压过电流降到二级保护所能承受的过电压过电流 范围内,初级保护和二级保护之间应根据需要增加协调组件。 例如,二级保护使用快速动作的小电流器件(如半导体保护器件),初级保护使用稍慢动作的大电流 器件(如气体放电管)。在这种情况下,可能需增加协调组件,使小电流器件不会妨碍大电流器件的动作, 避免小电流器件过流损坏。 对于过电流保护,第一级过电流保护动作后的输出电流应降至不动作电流以下,第一级过电流保护 的限流动作时间应快于第二级过电流保护的限流动作时间。 保护电路或器件在实施保护时,应适当考虑维持正常的通信条件。
接地原则包括: 联合接地原则; 等电位、就近接地原则; 二网一星混合接地相结合原则。
接地原则包括: 一联合接地原则; 一等电位、就近接地原则; 一网一星混合接地相结合原则
根据5.1~5.7的各项原则,应对系统所有部分所需提供的保护做出决定。在做决定时,也应考察商 业上的一些问题,诸如保护措施成本、维修费用、与用户的关系,以及由过电压过电流所致故障相对于 其他原因所引起的故障的比率。 设备制造商有必要向运营商了解设备所需的耐过电压过电流的条件,工程设计人员有必要弄清楚将 要接到线路上的设备的耐过电压过电流能力。工程设计人员还应根据提供的线路保护的标准定出与线路 相接的设备可能会遇到的各种限制
6.1局端设备和接入网设备的保护
6.1.1总配线架宜安装在一楼进线室或者总汇流排附近,总配线架汇流排接地母线应就近由总接地汇流 排接地,接地线应采用截面积不小于95mm的多股铜线。 6.1.2当总配线架和总接地汇流排相距较远时,可将其汇流排就近与附近的接地预留端子或者楼柱钢筋 复接,接地线应采用截面积不小于35mm的多股铜线。 6.1.3入局市话电缆的金属外护层应在进线室或MDF架下做接地处理。市话电缆的空线对,应做接地 处理。 6.1.4总配线架保安单元的过电压过电流保护性能要求和测试方法应满足YD/T694的相关规定。 6.1.5局端交换设备的过电压过电流保护性能要求和测试方法应满足YD/T950的相关规定。 6.1.6接入网设备的过电压过电流保护性能要求和测试方法应满足YD/T1082的相关规定
6.2.1用户终端设备的过电压过电流保护性能要求和测试方法应满足YD/T993的相关规定。
6.2.2当用户楼宇不具有初级保护且过 应在距离用户最近的分线箱 内增加保安单元,也可在用户终 行防护
6.3.1铜芯双绞线市话通信电缆金属护套应多点接地,以改善屏蔽作用。市话通信电缆在通信局(站) 进线室以及在与明线相接的分线箱处,电缆金属护套应良好接地,其他如交接箱、分线箱等的金属壳(架) 均应接地,接地连线应可靠连接,其接地电阻应小于302。架空明线与电缆连接的分线箱应装保护装置。 6.3.2在特殊情况下如有强雷电区,或有强电严重影响地区林业标准,线路应作防护设计并采取有效的防护措施。
6.4强电对设备综合危险影响允许值
6.4.1对于已建通信局(站)、接入网点,强电综合危险影响允许值为300V。 6.4.2对于新建通信局(站)、接入网点,强电综合危险影响允许值为650V。
6.4.1对于已建通信局(站)、接入网点,强电综合危险影响允许值为300V
园林养护管理6.5.1进入通信局(站)及室内、接入设备内和设备间的通信电缆、设备内的塑料件和印刷电路板应采 取自熄性材料。
6.5.2总配线架燃烧性能应符合YD/T694相关要求。
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