摘要：本文闡述了移動通信大樓工作設備的非凡性及其電氣安全的重要性，通過對電氣干擾產生的根源及其危害的社會的發(fā)展，移動電話已經成了我們日常生活中必不可少的通信工具，自從中國移動與電信行政脫勾后，各省移動公司便紛紛著手建立自己的通信綜合大樓。移動通信大樓的主要工作設備有傳輸機、微波機、整流設備以及作計費、監(jiān)控、數(shù)據(jù)業(yè)務用的電子計算機設備。這些設備價格昂貴同時又對電氣干擾非常敏感，更要害的是這些設備若運行不穩(wěn)定，出現(xiàn)故障或是損壞，將牽涉到社會各行各業(yè)，其社會經濟損失將是巨大的。因此怎樣消除和抑制各種電氣干擾，保證設備穩(wěn)定可靠地工作，保護設備與人身的安全便成了設計安裝中至關重要的問題。設計上除了將電信用電作為重要保證負荷，提供其雙電源或柴油發(fā)電機自備電源外，更要考慮各種電氣擾動對設備安全運行的影響，電氣干擾主要有電壓擾動和過大的諧波電流及對地泄漏電流。本文將通過分析電氣干擾產生的根源及其對移動大樓電信設備的危害，來提出相應的解決措施及設計注重事項。1、電壓擾動電壓擾動包括瞬態(tài)過電壓，電壓驟降和電壓波動1.1瞬態(tài)過電壓瞬態(tài)過電壓表現(xiàn)為有快速突升的高電壓脈沖疊加到供電電壓上。其起因有兩方面：一是大氣雷電的強大瞬變電磁場對地面電氣線路產生的感應過電壓；二是大功率電感性負荷或改善功率因數(shù)的電容器投切時回路四周磁場的瞬間變化對鄰近線路產生的感應過電壓，瞬態(tài)過電壓可使電子設備損壞，并且可通過電感對數(shù)據(jù)線的耦合造成計算機及通訊設備上的數(shù)據(jù)失誤。1.2電壓驟降電壓驟降是指線路電壓的驟然大幅度降低，其持續(xù)時間可長達幾秒鐘。它的起因是線路所接大功率重負載電動機起動時造成線路以至所接母線電壓的下降。假如電壓驟降時間過長，可引起電子信息設備的數(shù)據(jù)丟失。1.3電壓波動電壓波動實質是小幅值的電壓驟降，它也可使高靈敏度的電子信息設備工作失常。1.4電壓擾動的防范措施對瞬態(tài)過電壓的主要防范措施是在電源線路和信息線路有關部位裝設過電壓保護器，即大樓交流變壓器高低壓側的三根相線分別對地加裝無間隙氧化鋅避雷器，另外，出入基站的所有電力線均在出入口加裝電涌保護器。消除電壓驟降的措施是對大樓內大功率電機采取軟起動方式，另外電信設備與其它空調水泵等負荷分開變壓器供電。2、過大的諧波電流2.1諧波電流的產生及其危害諧波電流起源于現(xiàn)代日益增長的非線性負荷的應用。眾所周知，理想的電源波形為正弦波，當對非線性負荷施加正弦波電壓時，其電流波形將畸變而不再為正弦波，如圖1所示。此波形畸變的電流除基波電流外，還包含若干奇次和偶次諧波電流。過大的諧波電流引發(fā)的問題很多，我們不妨用數(shù)學公式推算一下，一般地正弦電流波形為奇函數(shù)，設三相電流為：式中IM為相電流峰值，ω為角頻率，Φ為初相位，則中線電流為：當n=3k時，iN,n=0當n=3k 1時當n=3k 2時，iN,n=0故中線電流有：從以上傅立葉表達式可以看出，偶次諧波在中性線上可被抵消，當諧波次數(shù)為3了的奇數(shù)倍時，中性線將流過相當于相線諧波電流三倍的分量，大量的奇次諧波疊加將在中性線上產生過大的諧波電流，從而使中性線過熱，當三相負荷不平衡時，甚至出現(xiàn)中性線電流大于相線電流情況，這就輕易出現(xiàn)因中性線過載而引發(fā)火災事故。移動通信大樓的電子設備本身是諧波電流發(fā)生源，其諧波電流引起的嚴重諧波電壓傳導到其它狀態(tài)完好的電子信息設備，使其工作不穩(wěn)定甚至元件損壞，非凡是電腦主機和打印機電源部分。另外，過大的諧波電流還使得電子信息設備的配電回路的斷路器誤動作，因為含有大量的諧波電流回路的電流實際有效值要比計算所得或簡單測得的值要大。2.2過大諧波危害的防范措施由以上分析我們看出有非線性負荷就有諧波存在，我們防范的措施主要是避免諧波電流的匯合增大和減小回路諧波電壓的分量。具體做法是：a.大樓內所有電氣線路穿鋼管敷設，因為接地良好的金屬導管為穿過它的導線起到了對射頻干擾的屏蔽作用。b.每相用各自的中性線，對產生諧波的設備回路（如大量電子鎮(zhèn)流熒光燈回路，電子計算機電源回路等）增加兩倍的中性線。c.選用D1YN11接線的三相配電變壓器為三次諧波電流提供環(huán)流通路。d.將敏感設備與其它設備分開，從低壓配電室開始由單獨配電柜引出專用回路供電信設備用電。e.適當限制每個回路的插座數(shù)量，以減少分支配電回路中敏感設備的數(shù)量，有助于減小回路諧波電壓的含量。3、過大的對地泄漏電流3.1泄漏電流的產生和危害對地泄漏電流分高頻對地泄漏電流和工頻對地泄漏電流。移動通信大樓內裝有大量的電子信息設備，其電源裝置均為開關模式（SMPS），從電源開關瞬變過程中產生幅值很大的高頻對地泄漏電流，此高頻泄漏電流產生高頻噪聲，使對噪聲敏感性很高的通信設備和計算機的工作受到干擾。為防止這種高頻分量的干擾在供電系統(tǒng)中傳布，每個SMPS的輸入端上均配濾波器——即在相線和中性線上各串一個小電感并連接一個小電容器接地，這樣濾波器的電容在相線和保護接地線間形成一條通路而有電流流過，此為工頻對地泄漏電流。對一臺設備而言，這種電流十分微小（通常小于3.5mA），但是多臺設備并聯(lián)時，其合成電流就可能相當大，式中：IC——對地泄漏電流（A）UO——相對地標稱電壓（220V）f——工頻頻率（50HZ）C——濾波電容器的電容量（F）XC——容抗（Ω）按此式計算，當濾波電容大于0.217μF時，正常工頻漏電電流即有15mA以上，實際上回路合閘時的電容充電電流更數(shù)倍于此，因此使得漏電斷路器RCD誤動作而切斷電源，參考文獻：1．《移動通信基站防雷與接地設計規(guī)范》，YD5068-98中華人民共和國通信行業(yè)標準2．《建筑物防雷設計規(guī)范》GB50057-942001年版3．《優(yōu)化電氣設計實踐指南》國際銅業(yè)協(xié)會（中國）4．《電子計算機接地系統(tǒng)淺析》劉轉洲電氣工程應用94年第四集