使用二类电源电信终端产品的安全隐患研究

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摘 要：通常我们认为二类电源的电信终端产品没有大地，不需要纵向防雷。但是在一系列的实验过程中发现，这个结论是错误的。在这类产品的防雷设计中，建议采用包含纵向防雷的防雷方案，即T字型的防雷方案。

关键词：电信终端产品；YD_T993；防雷；2类电源；纵向防雷

中图分类号：TN915.05 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2012）11-0089-02

1 理论的依据

电信终端产品是用户直接使用的产品，其通信线路由室内延伸到室外，所以在雷雨天气中，通信线路可能被雷击。为了杜绝用户在使用产品的过程中被雷击的可能。国家颁布YD_T993-1998对产品的抗雷击能力做了详细的规定。并通过3C认证保证实施。对于带双绞线端口和一次保护的电信终端设备，国标规定设备要能承受4 kV，10~700μS的浪涌电压波形40次，摘机，挂机下分别测试。每次间隔不小于1 min。其中横向正负极性测试各5次。纵向正负极性测试各5次。设备内阻15 Ω，限流电阻250 Ω，雷击实验汇总如表1所示。

对于二类电源产品，产品没有与大地直接连接，所以在电子产品检验测验的时候都没有做纵向测试。但是在实验过程中发现。不做纵向的雷击测试是有问题的。自然界中纵向的雷击比横向的雷击多的多。国家的配电系统主要有下面三种类型。

TN-S系统：在整个系统中使用一根单独的保护接地导体线。

TN-C-S系统：在系统某一部分中，中线和保护接地到体现的功能合并在一根单独的导线上。

TN-C系统：在整个系统中，中线和保护接地导线功能合并在一根单独的导线上。

在整个系统中示意图如图1、图2、图3所示。

从图中我们可以看到，在现有的配电系统中，除标准的TNS系统外，TNC-S和TNC系统的零线和PE在某个地方都是连在一起的，也就是说如果外界雷击产生TIP或者RING 对地的电势差（事实上这种情况是大多数），存在对PE的电流泄放路径。这样一来就要考验二类电源产品的对地防雷特性了。

2 理论的证明

图4是在TIP和PE端加浪涌，在N线捕捉到的波形图。这证明了N线和PE线确实存在通路。所以我们的实验室的配电系统是属于后面两种。

3 产品的安全隐患

后两种配电系统供电的情况下，电信终端设备通信接口到电源接口示意图如图5所示。

图5左边L、N、PE分别是配电系统的零线、火线和大地。接着是电源适配器部分，2类电源只有两针，也就是说不和大地直接相连，在适配器变压器的主副级之间有一个C2安规电容，可以泄放静电。在往右是一个空白的方框，是设备数字电路的缩略表示。接着是设备通信线路TING和RING，根据国家标准主次之间一般用T2变压器隔开。TING和RING之间有一个横向的防雷管D1。在往右是两个补偿电容C3,C4，最右边是RJ11插座。

从图5看如果TIP（或RING）对PE产生电势差，那么TIP对零线就有可能有电势差，这时电流一般通过补偿电容和安规电容泄放。但是存在多种情况，

①通信端口的隔离变压器耐压不够。电压击穿通信端口一端的隔离变压器到地。通信异常，或者电源端口的隔离变压器耐压不够。这样的话会产生火花，不满足YD_T993的合格标准。

②便携设备在PCB layout的时候空间很小，特别是在2类电源产品，设计过程中没有考虑到N线和PE有可能短路的情况下。TNV和SELV之间的安全间隔不够，那么浪涌就会从TNV电路直接空气放电到SELV电路，造成SELV电路的损坏和火花。

因为原厂提供的隔离变压器的电气隔离水平是用恒压测试得出，所以为了证明隔离变压器的耐浪涌水平,我们把隔离变压器单独拿出来实验。在变压器的主次之间加浪涌，间隔30S，实验100次，每次都是6kV电压做了如下实验，如表2所示。

如果变压器的耐压水平不够也将造成设备的损坏。我们在做实验时，浪涌主要是通过电容和空气放电的方式泄放。空气放电形式在实验和实际使用过程中，造成多件设计不合格的产品的损坏。

4 结 语

①建议中检所测试2类电源的电信终端产品的纵向防雷性能。

②建议企业在即使在2类电源也使用三个防雷管，构成T型电路。在浪涌造成设备损坏之前，把浪涌泄放到设备的相对地（与零线短路的地）。

③建议成本有限制的企业拉大TNV和SELV电路的电气间隙，测试电容上面提到两种电容的耐压水平。考虑通过电容把浪涌泄放掉。

参考文献：

[1] GB4943－2001,信息技术设备的安全,附录V交流配电系统[S].

[3] YD_T993-2006,电信终端设备防雷技术要求及试验方法[S].

[3] YD_T993-1998,电信终端设备防雷技术要求及试验方法[S].