强干扰环境中的通信设备防护设计[1]

  [摘要]：雷电干扰和电力系统故障引起的地电位升高会对通信设备造成危害。大气过电压保护目前已形成了多种方式和多级结构，本文讨论多种保护方案的具体设计和实现，重点研究工频过电压的防护问题。

  在夏季多雨天气，一些丘陵地带经常出现雷电干扰，一旦雷电串入通信系统会造成设备的损坏和故障，带来直接或间接的经济损失。此外，位于电力网变电站枢纽附近的通信设备还可能受到另外一种强干扰的影响，即工频过电压。这种由变电设备故障引发的过电压干扰，能量比雷电干扰要强得多，一旦串入用户设备，后果不堪设想。如何有效地预防和避免这两种干扰的影响，对于保障通信设备稳定可靠地运行，有着极其重大的意义。

  一、通信系统中强干扰的特点

  通信系统设备可能碰到的过电压一般分为大气过电压和工频过电压两大类。两种过电压都大大超过了正常通信线路所能承受的电压值。

  1.大气过电压干扰

  大气过电压是由于雷击或感应雷引起，它们通过交换设备之间的中继连接线或用户线串入系统内部。该干扰的主要特点是直接作用于交换和通信设备上，如保护不当，瞬间就可能烧坏设备。

  在日常生活中，雷电一闪即过，持续时间很短，但能量巨大，是一种非常强大的脉冲干扰。经过多年的研究，CCITT制定了K20检测规范标准，对抗雷击干扰和220V、600V工频线路搭接进行模拟测试。这种检测对保护设备是一种行之有效的方法。雷电干扰可以等效为引入线上的电脉冲，干扰能量在10μs时达到最大值(一般参考为电压1500V、电流40A)，在1000μs时衰减为50％，然后逐步衰减为零。用户设备经过防护设计，能有效地承受这一脉冲干扰。

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