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YDC 086-2010 电信线路及设备对雷击放电的防护措施.pdf简介：

"YDC 086-2010"是中国的电信行业标准，全称应该是《电信线路及设备雷电防护技术规范》。这个标准主要针对电信线路和设备在雷电放电时的防护措施，其目的是为了保障电信网络的稳定运行，防止雷电引起的设备损坏和通信中断。

雷击放电是电信系统的主要自然灾害之一，它会对电信线路和设备造成严重的破坏，包括线路短路、设备过电压烧毁、数据丢失等。因此，该标准规定了一系列的防护措施：

1. 避雷针和避雷器的使用：要求电信设施上安装有效的避雷针和避雷器，以降低雷电直接击中线路和设备的风险。

2. 线路和设备的绝缘设计：确保电信线路和设备具有足够的绝缘性能，防止雷电电流通过。

3. 接地系统：规定了电信设施的接地系统设计，包括工作接地、保护接地和防雷接地，以有效泄放雷电流。

4. 雷电监测预警系统：鼓励使用雷电监测系统，实时监测雷电活动，提前采取防护措施。

5. 定期维护和检查：规定了对电信设施的定期检查和维护，及时发现并处理可能的雷击隐患。

6. 雷电防护设计：在电信设备的规划设计阶段，充分考虑雷电防护，采取防雷设计。

总的来说，YDC 086-2010标准通过科学的防护措施，旨在提高电信网络的雷电防护能力，减少雷击对电信设施的损害。

YDC 086-2010 电信线路及设备对雷击放电的防护措施.pdf部分内容预览：

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图19电压随着与决定了两个衰减指数和实际决定砂石阻抗的影响的点的距离×而增加的图示 （导体与外壳之间在接入点就已经开始连接）

图20对称与非对称架空铜线电缆的衰减 （3mm自径） 它们的比值：A是频率f（kHz）的函数

7.2.2对金属护套上有绝缘层的电缆的影响

如果金属护套通过一个高质重的便于保护以防止腐蚀的外层绝缘体封装与主壤进行绝缘，将会有比 较少的电场失真，在金属护套和周围地表间会有来自电位漏斗的满压，这与远处地表有关（见附录B） 如果这个电压超过了电缆绝缘层的击穿强度时，后者将会被击穿，因为在所有的方向上的电流能革中， 这些电流的能量只是一小部分。因此散热器罩制作与安装施工工艺标准，需要特别提及的是，没有直接放电对电缆的影响（见6.5.1.1）， 穿孔中的消散的能量就足以使地下的有绝缘保护层的金属外壳击穿。 在线圈绝缘功能没有确定是否起作用之前，绝缘层的穿孔或许能够足够使湿气到达金属外壳而导致 在绝缘环绕腐蚀。 被屏蔽的线缆或者其他与地面接触的邻近线缆的导体（见8.12）将增强这种情况并提供相应的保护

7.2.3对非金属护套线缆的影响

对全塑的埋地电缆（没有金属屏蔽层），上述5.2中描述的现象将会发生。地电位反击将替代绝缘 护套下面的金属影响电缆导体。因此，这些电缆对雷击更加敏感，很明显，一个与之相关的，更低的能 够使绝缘护套穿孔的电量放电，将会导致相当程度的破坏，除非采用了合适的保护装置。

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套上 Y即使雷击导体的品质和安装遵守第八章中所给出的标准，但当冲击电流超过一定的等级之后也将会 损坏电缆。电流通过金属外壳的雷击保护装置时会产生一个电压点（见图19），这个点会导致离汇接点 有相当距离的导体与外壳之间的击穿。 在离汇接点十分之几米的距离的击穿可能是因为不能胜任的操作延迟或不正确的安装。

7.2.5对到山顶发射站电缆的影响

在山上的发射站经常会被严重的雷击所袭击，这些原因在第8章中有详细的解释。当天线塔被雷击 亚重袭击，雷电流将导致该站点的接地系统产生一个相当大的电势。 如果一条线缆没有金属外壳或者它的金属外壳没有接地，电压将会在导体和线缆（电缆的电势不会 受影响）以及接地系统和连接到它上面的金属结构之间产生。 在地表传导性比较弱的地区，电压会超过电缆或者设备的绝缘体电介质承受能力。这种情况将通 过避免使用没有金属外壳或者通过将金属外壳连接到该站点的接地系统的方式而改进 在这种情况下，只有部分的雷电流沿着金属外壳，这些电流造成了导体与金属外壳之间的电压，如 图15到图17所示。

7.2.6对线缆导体和相关的绝缘设备的影响

A）对称线缆 通过雷击产生的在金属外壳和线缆芯之间的冲击电压和每一个导体和它的外壳（之间的电压）是 样的，因为导体的是根据外壳成电对称性的。无论如何，对称性上的差异将会导致横向电压的产生，但 这些都可忽略，目前无风险， 另一方面，如果有些导体接地，而另外一些没有接地，在导体间一样会产生冲击电压，并且会导致 在相邻近的线缆之间发生破坏性的放电，，因为他们之间不像他们与自身的外壳一样彼此之间有很好的 绝缘性（也就是说，线缆之间的绝缘性没有线缆与其自身的外壳的绝缘性质好）。纸质绝缘导体之间的 绝缘性质需要在500Vr.m.s下被测试，在1000V冲击电压的情况下被击穿。 这种情况通常发生在一些导体接地而另外一些没有，在主缆附近的儿个主要分支缆上，这些主分支 缆常装有避雷保护器，当被雷击时可对地导通。 即使是极微小的雷电流，这类没有接地导体的线缆将会更容易被雷击损坏的。在导体之间击穿忍 受能力的增加会随着使用乙烯聚合物以及聚乙烯而增加，因此，这些改进是对线缆有利的，特别是对于 因为某些操作上的原因需要分别接地的线缆。 B）同轴线缆 当同轴线缆的外导体或者成对的沿着线缆的在外部金属外壳上的金属连接（在此例中是接地的） 中击电压将在此双绞线的内外导体之间产生。 对在同轴线缆的金属外壳和线缆芯之间电路的同样的考虑以后会在内外导体之间的回路中体现。无 论如何，因为转移阻抗随着外导体和金属外壳的平行传播而减小，在内外导体之间的电压也会随之减 小。 当同轴电缆或者是线缆的外导体被线缆的金属外壳（假设它在一个浮动的电势）以及其它接地设备 （所有的导体都在同一电势）绝缘，这些考虑将不会在内外导体之间的回路或者每个导体与其自身的金 属外壳之间实现

这种电路不平衡导致了内外导体之间横向电压的产生。这些横向电压的统计有些复杂，因为外导体 没有像电缆外壳一样携带直接的雷电流。如果绝缘功能没有出现故障，在外导体上的电流由随着内导体 的电压降的量级和本地分布和由外导体和外壳组成的电路的参数决定。 当雷电流Ic=50kA发生在在一条5km长，金属外壳阻抗R=1/km放置在砂石中时具有1000Q·m的电 阻系数的线缆上的放大器横截面的两端时，在1.4/4.4mm同轴电缆上的横向电压为V，=90V。 最严重的情况可能发生在外导体和和金属外壳之间的绝缘被击穿。当内外导体之间的电压用于图17 与图18所示的相似的方式被评估时，在外导体和外壳之间我们给定一个电压分布，如图19所示。这个击 穿将会产生一个在导体与外导体之间急剧失真的电压波形，但是这个波形携带的能量很少，所以对保护 装置没有额外的需求。因此，在上面的例子中，内外导体间最大的浪涌电压可达到2500V。

通信线路上应用了各种雷电保护装置。保护装置（即保护通信线路，以及与之连接的设备）需要满 足两个基本的要求，即在通常的操作环境中呈现高阻抗特性，在放电时呈现低阻抗特性，且能实现模式 间的快速转换。 下面将详细给出连接在通信线路和大地之间的保护装置的相关参数。通信线路的保护设备在某些方 面的特性与供电设备的保护装置不同。下面提及的其它装置起辅助作用，但是不能代替浪涌保护器。 在所有的情况下都必须注意，彼此隔离的多重接地是没有必要的，就算是在保护装置与地之间的连 接距离很短的时候也没有必要多重接地。这种方式的接地会产生电位差，可能产生危险的电压甚至地电 位反击。

8.2各种不同的雷击防护装置

甘14J01 住宅厨房、卫生间组合变压式耐火排烟气道8. 2. 1 空气间隙

电极的材料以及它们之间的距离是很重要的参数，设备的大小以及形状是次重要的参数，这些参数 保证了空间的值大于某一最小值。少于0.08mm的距离（与500V火花电压相关）不能满足实际安全距离需 求，因为在此距离下放电会导致短路。接近0.2mm的距离允许承受电压在2000V以下的雷击。 有两种主要的电极设备适用气体保护装置。 A）碳精电极 在今天，带碳制电极的空气间隙保护器时至今日依旧被广泛应用。它们的性能取决于碳原料以及白自 身结构的设计。为了减少操作之后永久短路的可能性，最关键的是要确认放电没有在固体绝缘体间的间 进行。尽管设计精良，也很难保证电极之间较高的绝缘电阻，特别是在相关的低电革的放电之后，残 留物的积留将会降低绝缘。在高电流流经时，弧光放电的爆炸效应将会导致相关的间隙的残留物。 B金属电极 在金属电极之间通过开放的气体间隙保护通信线路的方式至今仍然沿用。其中，以绝缘材料密封气 体的金属防护装置最常用。 黄铜电极比碳精电极在低放电电流时候显示出更好的性能；在中等或者高等电流的情况下，黄铜电 极却更容易导致持续的放电电流。

8. 2. 2 气体放电管

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路电流不可能形成。 机械结构，尤其是金属、玻璃和其他任何绝缘材料的密封显得尤为重要。这个密封必须要有较大的 横截面。如果设计精良，即使很高的放电电流都不会打碎或者使玻璃爆裂。当保护装置没有显示任何显 著的损害迹象时，爆裂是相当危险的。 气体填充保护装置必须能够满足GB/T9043建议中的要求。下面对大气放电反应的要求尤为重要： a）冲击火花电压的值，在波形陡度为1kV/us，必须比要保护的设备的损坏阅值低。为了更好的 实现保护的作用，保护装置应该适合于安装在被保护装置上，并且与被保护装置之间的连接应 该尽量短。 b 冲击放电电流的允许的值应该尽量高，尤其是在用于开放电缆的或者在没有金属外壳的暴露在 外的线缆的导体上的防护的保护装置上

含有对高电压敏感的组件的设备需要额外的保护，尽管过电压的幅值比火花放电电压低，但是已经 足够导致损坏或者摧毁半导体器件或者其他此设备的组件。在这种情况下，其他的保护单元在使用的时 应该和保护装置一起，比如，二极管或者齐纳二极管，由于二极管的非线性特性，使过压保护能够满 足要求。尽管这些设备可以忍受巨大的电流而不被损坏，但是雷击电流通过它们的时候，无论如何，都 应该通过系列串联阻抗来限制雷击电流。二极管的布置依赖于被保护的装置（见第9章）

当雷击发生在连接在耦合线圈的保护设备两端时，耦合线圈将会限制线路上的短路效应并且抑制电 路两导体间的横向电压。尽管在浪涌中，后续的影响并不显著，但是，当耦合线圈被安装在用于携带音 频信号电报信号传输的开放线路时，在雷击发生在保护装置上时将不会出现传输失真的情况。 耦合线圈与保护装置的线路导体和地的连接应按照图21所示。为了保护耦合线圈自身不受过压的影 响，增加一个并联的间隙。 对开放线缆的线圈的典型值如下： 总电阻 不能超过62 总的感应系数 接近1H 互感系数 很小 两个平行线圈之间的电阻 4到5 在传输频率带中的传输损耗 2dB

击发生在连接在耦合线圈的保护设备两端时，耦合线圈将会限制线路上的短路效应并且抑制电 间的横向电压。尽管在浪涌中，后续的影响并不显著，但是，当耦合线圈被安装在用于携带音 报信号传输的开放线路时，在雷击发生在保护装置上时将不会出现传输失真的情况。 线圈与保护装置的线路导体和地的连接应按照图21所示。为了保护耦合线圈自身不受过压的影 一个并联的间隙。

抛流圈，主要用于开放线路的载波电路，用于减少因为对地不平衡而导致的串扰，对于冲击电 有纵向阻抗。即使线圈的感应系数很低（大概1mH）CJT262-2016标准下载，故障统计的数据表明它们在防止雷击的过 演了重要的角色