刘昆 杜春伶 王元 叶盈群 杜雨洺 董志诚 蒋如斌

（1 成都信息工程大学电子工程学院，成都 610225；2 西藏大学工学院，拉萨 850013；3 中国科学院大气物理研究所，北京 100029）

0 引言

近年来，我国快速发展的经济、技术，在很大程度上也加快了通信基站（尤其是4G，5G基站）的发展速度。但由于大多数通信基站往往处于区域制高点，使其更易遭受雷电袭击。这使得无线通信设备，传输线和通信电缆易遭受严重威胁，甚至损坏。因此做好对通信基站电力电子设备的雷电防护工作，是十分必要的。

依据国际电工委员会（IEC）等国际及国内相关行业标准，当前已针对通信基站电力电子设备有了诸如避雷针、接地网、浪涌保护器（SPD）等设计非常成熟，应用也非常普遍的雷电防护器件和设备。针对目前各领域都广泛应用的SPD，Vernon Cooray指出，瞬态高压SPD的防护是通过串联较大阻抗、并联较小阻抗、或者既串联较大阻抗又并联较小阻抗三种方法实现对相关设备的高电压防护。因为雷电流分布的随机性，在设计SPD时，以上方法存在人为设置防护参数“窗口”的限制，以及各种客观因素导致SPD防护等级间的失配等问题，使得SPD防护效果受到严重限制。这些都是当前雷电防护领域亟待研究和解决的关键问题。

针对上述问题，本文基于雷电发生发展物理过程中的一些重要特征，力求探索出一种全新的防雷设计和方法，以期对上述关键问题的解决提供一种有益的思路和参考。

基于目前对闪电发生发展过程的普遍认知，通过监测在电力电子设备附近避雷针（器）上是否出现由于上行先导的始发和发展而产生与之相应的连续脉冲电流，来判断电力电子设备是否可能遭受闪电袭击。……