電源系統防雷知識與維護
雷電流的入侵首先表現為過電壓，當存在泄放通道時，產生雷電流。不論是由於直擊雷產生的線路來波，抑或電磁感應的過電壓均是如此。過電壓有***模過電壓和差模過電壓兩種類型。
由於寄生電容的廣泛存在，雷電過電壓擊穿空氣或在常壓下絕緣的器件，形成強大的雷電流，造成設備損壞。為了抑制雷電的影響，應在雷電能量進入設備前將能量泄放至大地。對於***模過電壓，應在輸入電纜與防雷地之間安裝防雷器件（或稱防雷片）；對於差模過電壓，應在輸入電纜火線和零線之間安裝防雷器件。由於雷電流是屬於浪湧電流，防雷器件是壹種浪湧抑制保護器件（Surge Protection Device），簡稱SPD。
常用的防雷器件是壓敏電阻和氣體放電管。
1、壓敏電阻
壓敏電阻為限壓型器件，當兩端施加工作電壓時阻值很高，漏電流為μA級。隨著端電壓升高，壓敏電阻阻值降低，端電壓超過壹定值後阻值急劇降低，漏電流可高達20~40KA，形成雷電泄放通道。當電壓降低至工作電壓後，壓敏電阻的漏電流迅速減小，恢復原來狀態。
Uc：最大持續工作交流電壓，壹般為385V。
U1mA：標稱電壓，指漏電流達到1mA時施加的端電壓，壹般為630V。
UP：殘壓，指通過壓敏電阻泄放限壓後兩端最高電壓，壹般為1500V。
In：額定通流能力，能在額定通流能力內安全泄放多次雷電流，壹般為20KA。
Imax：最大通流能力，能安全泄放1次，壹般為40KA，泄放後，壓敏電阻不應損壞。
此外，壓敏電阻的響應時間也很關鍵，壹般響應時間為10～100ns。
隨著工作時間的增加，尤其是多次泄放雷電流，壓敏電阻漏電流逐漸增大。如果施加標稱電壓U1mA的90%電壓時漏電流就達到1mA，就認為壓敏電阻性能達不到要求，需要更換。基於此，可以比較容易地檢測壓敏電阻性能。
壓敏電阻失效時，表現為短路，窗口由綠變紅；偶爾也會因為壓敏電阻爆炸斷裂，表現為開路。
2、氣體放電管
氣體放電管為開關型器件，主要由電極及電極之間的氣隙組成。當氣體放電管兩端施加的電壓小於促發電壓時，氣體放電管為斷路狀態，基本無漏電流。當電壓高於促發電壓時，氣隙被擊穿，可認為短路。促發電壓與氣體放電管種類有關，並且有壹定的光敏效應，即在有光和無光的情況下偏差較大。直流開關電源常用的氣體放電管長期耐受工作電壓為255V，促發電壓為400V左右。當兩端的電壓下降至工作電壓以內時，氣隙不能滅弧，繼續有電流通過，這就是氣體放電管的續流問題。氣體放電管的滅弧電壓很低，壹般為20～50V，因此不能安裝在火線與零線、火線與地線之間。
氣體放電管主要參數與壓敏電阻類似，如UC、UP、In、Imax等。氣體放電管失效時，表現為開路，偶爾可能因為氣體放電管變形造成短路。
由於雷電流變化率很大，任何較長電纜的電感不可忽略，如果防雷片兩端的電纜較長，最終施加在設備上的電壓等於防雷片殘壓與電纜上感應電壓之和，這對設備來說是危險的。為了降低加在設備上的殘余雷電過電壓，應采用如圖所示的接線方法，這種方法稱為凱文接法。
在具體應用凱文接法時，可能無法做到入、出電纜均直接與防雷器連接，但應盡可能地縮短入、出線交叉點與防雷器接線端子之間的距離，壹般不要超過0.5米。
4P防雷器指由4個壓敏電阻構成的防雷器。
當某相壓敏電阻失效短路時，相電流通過地回流至電源。由於TN供電系統電源端地網與設備端地網有直接的金屬連接，電阻極小，短路電流很大，防雷空開跳閘，使防雷器迅速脫離電源。但如果4P防雷器應用於TT供電系統（如基站供電）中，由於TT供電系統電源接地地網與設備端地網沒有直接連接，短路電流經過電阻較高的大地流回電源。按通信電源、空調維護規程，基站接地電阻小於5Ω，回路總電阻可能高達10Ω，短路電流只有22A，防雷空開不能脫扣，持續強電流可能導致線路和防雷器著火。
供電均采用TN方式，可以應用4P防雷器。大量中小局站則多采用TT供電系統，宜選用3P+1防雷器，即由3個壓敏電阻和壹個氣體放電管組成的防雷器。
3P+1防雷器與4P防雷器的第壹個不同點在於壓敏電阻安裝在相線與零線之間，能有效地泄放差模雷電過電壓，***模過電壓由氣體放電管泄放。由於氣體放電管響應時間長於壓敏電阻，在氣體放電管響應前，相線上的對地過電壓不能泄放，防雷器總的響應時間為壓敏電阻與氣體放電管之和，因此有必要優先選用響應速度更快的氣體放電管。3P+1防雷器與4P防雷器的第二個不同點在於零線與地線之間采用氣體放電管作為防雷片。氣體放電管有續流問題，滅弧電壓低，在3P+1防雷器中卻正好可以進壹步降低零地電壓，使零線上的殘壓很低，有利於負載正常工作。
C級防雷器只是多級防雷體系中的壹環，耐受電壓是有限的，前端需要B級防雷器（即第I級防雷器）的配合，初步泄放更大的雷電能量；後端可能還需要D級防雷器進壹步降低過電壓。
B級和C級防雷器距離為5～10米，C級和D級防雷器距離為2.5～5米。當距離不能滿足要求時，應在兩級防雷器之間安裝退耦元件。退耦元件壹般無需單獨部件，直接將電纜繞成線圈即可。
退耦元件（線圈）具有壹定的電感L。當雷電流侵入時，上級防雷器首先泄放大部分能量，殘余過電壓通過退耦元件到達下級防雷器。線圈上感應電壓與電流陡度di/dt成正比，雷擊發生時，負載電流可以忽略不計，流過退耦元件上的電流基本就是流過D級防雷器的電流。由於雷電脈沖時間很短，電流很大，平均陡度可達30KA/μs，因此線圈上的反向感應電壓U很高，使耐受能力較低的D級防雷器可以安全工作。
由於直擊雷能量很大，強雷電流流入大地時，由於大地沖擊電阻的存在，在電流入地點形成極高的過電壓，錯誤的接地方式可能導致雷電過電壓反擊。機房接地引入線與鐵塔或天饋連接在壹個接地點，直擊雷的強大電流產生了極高的過電壓，並通過地線引入設備。正確的是遠離鐵塔或天饋接地點，雷電流產生的電壓較低，設備遭雷擊損壞的概率大大降低。
1、壓敏電阻窗口變紅才表示損壞，當窗口仍為綠色時，並不表明壓敏電阻性能依舊。隨著工作時間的增加，尤其是承受雷電流沖擊後，壓敏電阻耐壓性能下降。
2、無雷擊發生時設備工作狀態與防雷器無關，當無過電壓存在時，防雷器工作時存在μA級漏電流。由於漏電流非常小，壹般不產生影響。隨著防雷片性能下降，漏電流增加。如果漏電流過大，可能引起零地電壓升高，幹擾下級設備工作。如果安裝有漏電保護器，漏電流還可能觸發保護器跳閘。
3、正常的防雷器壹定能安全泄放In以內的雷電流。防感應雷的防雷器性能指標都是在8/20μs模擬雷電流波形下的檢測的；而同時防直擊雷的防雷器（如B級防雷器）還需要在10/350μs模擬雷電流波形下檢測。如果雷電流波形與模擬波形不壹致，防雷器的最大泄放電流能力也將改變，因此不能認為只要雷電流最大值小於In就可以安全泄放。
備註：在雷擊實驗中常用8/20μs波形模擬感應雷，用10/350μs波形模擬直擊雷。前壹個數字指波頭時長，後壹個數字為波尾時長。由於波頭起始時刻及最大值發生時刻不易測量，就將雷電流從10%升高至90%最大電流的時長乘以1.25倍作為波頭時間，稱為視在波頭時間。波尾時長指從視在波頭開始到電流下降至最大電流壹半的時長，也稱半峰值時間。
4、防雷空開的作用就是防止電線著火。在沒有安裝防雷空開的情況下，如果壓敏電阻失效短路，產生的短路電流可使主輸入電路中的斷路器跳閘。還能防止因主電路斷路器誤跳閘引起停電事故。
5、只要安裝了防雷器就符合防雷要求。設備與防雷器之間的距離是很重要的，如果距離過長，周邊雷電流變化的電磁場可能在電纜上感應超過設備耐受電壓，導致設備損壞。規範規定，C級防雷器與設備之間的距離不得超過20米，如果超過20米，需要再額外配置防雷裝置。
D距離大於10米時，設備耐壓大於2倍SPD殘壓（電壓保護水平）。
6、雷電流越大，設備越易損壞。
雷電主要包括直擊雷、感應雷和雷電侵入波，直擊雷的波尾時間長，波峰過後電流下降較為平緩，實驗室常用10/350μs波形描述直擊雷，雷電侵入波波形與直擊雷基本相同，但峰值由於遠距離傳輸的影響大為減低。雷電流周邊區域如果存在導電金屬，將在金屬導線上產生感應過電壓。對於固定的導線來說，雷電流的變化率決定了感應過電壓波形與幅值。由於直擊雷電流在峰值後下降較緩，即變化率小，因此峰值過後產生的感應過電壓迅速降低，因此實驗室常用8/20μs波形描述感應雷。
對於同樣的峰值，10/350μs雷電流的能量遠大於8/20μs的雷電流，如果雷電流直接通過設備，前者對設備的損害更大；如果雷電流經電纜泄放到大地，電纜附件的線圈將產生感應過電壓，則後者感應的過電壓高，對設備危害更大。
7、電源交流輸入與直流輸出側配置了適當的防雷器就安全了。接地位置也很重要，否則可能由於地電位反擊造成損失。監控系統是壹個布線系統，電纜越長，越容易感應雷電。還應做好天饋、光纖（內有加強筋）等的防雷工程。