過電壓指峰值大于正常運行下最大穩(wěn)態(tài)電壓的相應(yīng)峰值的任何電壓。在工程上，它指一切可能對設(shè)備造成損害的危險電壓。因此在工程中，一些雖然大于設(shè)備正常運行電壓峰值但不足以危及設(shè)備正常工作的過電壓被排除在外。過電壓包括：
（1）瞬態(tài)過電壓，持續(xù)時間為毫秒級或更短，是避雷器的主要防護(hù)對象。
（2）暫態(tài)過電壓或短時過電壓，持續(xù)時間相對較長，一般介于0.1s和1s之間。
瞬態(tài)過電壓的來源主要有：雷擊、開關(guān)操作、靜電放電和核爆炸。在通信局站，主要是雷電過電壓或雷擊過電壓。
暫態(tài)過電壓主要有：轉(zhuǎn)移過電壓、斷零過電壓、斷線諧振過電壓和中性線漂移形成的過電壓。此外，空載線路的電容效應(yīng)、不對稱接地故障和突然甩負(fù)荷也可能產(chǎn)生危險的過電壓。
1．通信電源系統(tǒng)過電壓保護(hù)的基本原則
通信電源系統(tǒng)過電壓保護(hù)有兩條基本原則：一是系統(tǒng)防護(hù)原則，二是概率防護(hù)原則。
（1）系統(tǒng)防護(hù)原則
之所以有系統(tǒng)防護(hù)原則，是因為：
1）危險過電壓，特別是雷電過電壓的耦合機(jī)制多種多樣，無孔不入；
2）因供電、數(shù)據(jù)與信息傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)需要，通信設(shè)備間存在著廣泛的電連接。
系統(tǒng)防護(hù)原則包括以下內(nèi)容：
1）既要考慮到瞬態(tài)過電壓的保護(hù)，也要考慮到暫態(tài)過電壓的耐受與防護(hù)；
2）既要考慮到各種過電壓的保護(hù)，也要考慮到電磁脈沖的防護(hù)；
3）考慮到每個端口的保護(hù)；
4）將電涌保護(hù)器和被保護(hù)電路作為一個整體看待，進(jìn)行良好的配合與協(xié)調(diào)；
5）過電壓保護(hù)措施，必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求；
6）過電壓保護(hù)措施的加入，不能影響其他通信設(shè)備間的正常運行和互聯(lián)互通；
7）提出合理的機(jī)房環(huán)境要求；
8）提出合理的安裝與維護(hù)要求。
（2）概率防護(hù)原則
之所以有概率防護(hù)原則，是因為：
1）雷電的形成和發(fā)生有一定的隨機(jī)性和不確定性，雷電參數(shù)的取值也有一定的統(tǒng)計性質(zhì)；
2）防雷裝置不能阻止雷電的形成；
3）由于技術(shù)的限制，防雷裝置不能完全消除或阻止所有過電壓，設(shè)備的過電壓耐受能力也是有限的。
根據(jù)概率防護(hù)原則，需要做到：
1）對設(shè)備進(jìn)行多種波形、幅值的模擬沖擊測試；
2）對被保護(hù)設(shè)備提出過電壓耐受指標(biāo)；
3）設(shè)備的沖擊通流容量的指標(biāo)應(yīng)明顯高于國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的要求。
2．過電壓保護(hù)的方法
（1）過電壓保護(hù)基本方法
為了防止過電壓威脅到設(shè)備的正常運行和安全，首先可以減少或阻止過電壓能量到達(dá)設(shè)備，這樣的方法包括：
1）衰減或轉(zhuǎn)移能量，如采用屏蔽、濾波、加裝電涌保護(hù)器（spd）等措施。
2）斷開危險線路，如采用熔斷器、短路器等。這一方法要在條件允許時才可以實施。
3）電氣隔離，如采用隔離變壓器、光耦等。
其次，由于過電壓本身的不確定性和技術(shù)實現(xiàn)上的困難，不可能將過電壓能量完全消除或阻止，這時需要增強(qiáng)設(shè)備抵抗剩余能量威脅的方法。這些方法有：提高設(shè)備的工作電壓范圍、提高設(shè)備的絕緣強(qiáng)度以及設(shè)計和實施完善的等電位連接與接地網(wǎng)絡(luò)等。
（2）多級保護(hù)
通信電源系統(tǒng)應(yīng)采用分級保護(hù)，逐級限壓，將雷電過電壓限制在設(shè)備的承受水平上。
（3）端口的保護(hù)
1）外殼端口的保護(hù)
對外殼端口實施的保護(hù)措施主要是屏蔽，應(yīng)滿足emc測試中對輻射（屏蔽）的要求。
2）交流電源端口的保護(hù)
a．通流容量（8/20ms波形）：對于通信電源設(shè)備，應(yīng)不低于20ka×10次及40ka×1次；對于通信局（站）低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)依據(jù)yd/t5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，根據(jù)通信局（站）的類型、年雷暴日多少和地理環(huán)境等具體情況確定。
b．最大持續(xù)工作電壓：應(yīng)能使通信電源設(shè)備的耐受特性滿足iec61643-1和ul1449的要求，根據(jù)yd/t5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，國內(nèi)低壓配電系統(tǒng)的交流電源防雷器的最大持續(xù)工作電壓應(yīng)取385v。
c．應(yīng)具備遙信告警功能，提供遙信告警接口，這對無人值守站尤其重要。
d．使用的spd應(yīng)有安全、有效和可靠的失效保護(hù)措施，對熔斷器或斷路器的額定電流、分?jǐn)嗵匦院蛣幼魈匦缘纫缶鶓?yīng)在大量實驗基礎(chǔ)上加以確定，對熔斷器或斷路器的材料質(zhì)量也有嚴(yán)格要求。
e．第一級spd應(yīng)緊靠機(jī)房接地排安裝。
3）直流電源端口的保護(hù)
a．通流容量（8/20ms波形）：對于通信電源設(shè)備的直流端口，spd的最大通流容量應(yīng)不低于15ka。
b．最大持續(xù)工作電壓：一般不低于75v。
c．應(yīng)具備遙信告警功能，提供遙信告警接口，這對無人值守站尤其重要。
d．使用的spd應(yīng)有安全、有效和可靠的失效保護(hù)措施，對熔斷器或斷路器的額定電流、分?jǐn)嗵匦院蛣幼魈匦缘纫缶鶓?yīng)在大量實驗基礎(chǔ)上加以確定，對熔斷器或斷路器的材料質(zhì)量也有嚴(yán)格要求。
4）控制信號端口的保護(hù)
a．通流容量（8/20pls波形）：結(jié)合現(xiàn)場情況，根據(jù)通信局（站）的類型、年雷暴日多少和地理環(huán)境，以及控制信號線的長度、布線方式與保護(hù)級別等因素，依據(jù)yd/t5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定加以確定，其中標(biāo)稱放電電流一般不低于3ka。
b．最大持續(xù)工作電壓：一般不低于控制信號電平峰值的1.2倍。
c．應(yīng)不影響控制信號的傳輸質(zhì)量，傳輸速率和帶寬滿足設(shè)備接口要求，插入損耗一般低于0.2db。
3．過電壓保護(hù)器件
過電壓保護(hù)器又叫電涌保護(hù)器（surgeprotectivedevices，spd），是用于各類通信系統(tǒng)對各種雷電電流、操作過電壓等進(jìn)行保護(hù)的器件。它由氣體放電管、放電間隙、mov（氧化物壓敏電阻）、sad（半導(dǎo)體放電管）、齊納二極管、濾波器、保險絲等元件組成。
spd通常分為以下三類：
1）開關(guān)型spd，如火花間隙、雷擊電流放電器、氣體放電管等。它是安裝在通信局（站）建筑物外（一般用在lpzob～lpz1區(qū)）用于電源系統(tǒng)的spd，可最大限度地消除電網(wǎng)后續(xù)電流，疏導(dǎo)10/350ms的模擬雷電沖擊電流。
2）限壓型spd，如氧化物壓敏電阻（mov）、瞬變抑制二極管、半導(dǎo)體放電管（sad）等。它是安裝在防雷區(qū)建筑物內(nèi)（一般用在lpz1區(qū)和lpz2區(qū)至lpzn區(qū)）的spd，可疏導(dǎo)8/20ms的模擬雷電沖擊電流。
3）混合型spd，一般由氧化物壓敏電阻（mov）與濾波器、半導(dǎo)體放電管（sad）與mov等電路組成。
在通信電源系統(tǒng)中，常用的spd是開關(guān)型的火花間隙或雷擊電流放電器以及限壓型的壓敏電阻，二者在性能上有以下優(yōu)缺點：
火花間隙或雷擊電流放電器主要具有沖擊通流容量大和導(dǎo)通后兩端電壓很低的優(yōu)點，但它也存在需要遮斷續(xù)流、無法遙信、無法劣化指示等問題。所以嚴(yán)格來說，火花間隙或雷擊電流放電器只有接在運行質(zhì)量穩(wěn)定的tt供電系統(tǒng)的中線對地線間才是本質(zhì)安全的。
壓敏電阻可實現(xiàn)遙信告警和劣化指示功能，而且其伏安特性是連續(xù)和遞增的，因此不存在續(xù)流遮斷問題，但泄流能力相對較弱。
依照yd/t5098-2005《通信局（站）防雷與接地工程設(shè)計規(guī)范》中的相關(guān)規(guī)定，過電壓保護(hù)器的選擇應(yīng)滿足以下要求。
（1）spd選擇的一般要求
能承受一定浪涌能量、可靠抑制瞬間過壓、殘壓小于設(shè)備安全電壓、時間響應(yīng)快、元件具有高可靠性和穩(wěn)定性、反復(fù)沖擊不損壞、具有遙信和監(jiān)控功能等。
（2）電源用spd
1）工程選用限壓型spd時，必須考慮通信局（站）供電電源的不穩(wěn)定等因素，對spd的標(biāo)稱導(dǎo)通電壓、標(biāo)稱放電電流、沖擊通流容量、限制電壓、殘壓等參數(shù)，根據(jù)工程的具體情況進(jìn)行選擇。
2）通信局（站）采用的電源用模塊式spd，應(yīng)具有以下功能：
a．spd模塊損壞告警；
b．遙信；
c．spd模塊替換；
d．熱容和過流保護(hù)。
3）通信局（站）采用的電源用箱式spd，應(yīng)根據(jù)通信局（站）的具體情況；具有以下功能：
a．spd劣化指標(biāo)；
b．spd損壞告警；
c．熱容和過流保護(hù)；
d．跳閘告警；
e．遙信；
f．雷電記數(shù)。
第d、f項功能可根據(jù)需要進(jìn)行選擇。
4）混合型spd-般有兩種形式：
a．mov與濾波器組成的混合型spd，rfi濾波器可對150khz～20mhz的雷電波進(jìn)行濾波，該類spd在標(biāo)稱放電電流為40ka時其殘壓應(yīng)小于1000v。
b．半導(dǎo)體放電管（sad）與mov組成的混合型spd，在一般雷電過電壓的保護(hù)時，標(biāo)稱放電電流可達(dá)10～20ka，若遇到較大量級的雷電過電壓，第一級由sad組成的電路保險管應(yīng)自動斷開，由第二級mov作為雷電過電壓保護(hù)，mov能承受沖擊通流能量宜大于100ka。
5）開關(guān)型spd應(yīng)具有高能泄放、殘壓在2000～4000v范圍內(nèi)、響應(yīng)時間小于100ns等特點。
（3）信號線用spd
1）信號線用spd的啟動電壓應(yīng)滿足通信設(shè)備接口的需要，對雷電響應(yīng)時間應(yīng)在納秒（ns）級。
2）總配線架的保安單元應(yīng)符合yd/t694-2000《總配線架技術(shù)要求和實驗方法》的規(guī)定。
3）信號線用spd應(yīng)滿足信號傳輸速率及帶寬的需要，其接口應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備兼容。
4）信號線用spd的插入損耗應(yīng)滿足通信系統(tǒng)的要求。
5）信號線用spd的標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于或等于3ka。
（4）饋線用同軸型spd
1）同軸型spd插入損耗應(yīng)小于等于0.2db，駐波比小于等于1.2，同軸型spd最大輸入功率能滿足發(fā)射機(jī)最大輸出功率的要求，安裝與接地方便，具有不同的接頭，同軸型spd與同軸電纜接口應(yīng)具備防水功能。
2）同軸型spd的標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于等于5ka。
（5）計算機(jī)、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用spd
1）計算機(jī)接口、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線spd應(yīng)滿足各類接口設(shè)備傳輸速率的要求，spd接口的線位、線排、線序應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備接口兼容，設(shè)計時在滿足設(shè)備傳輸速率條件下，應(yīng)采用由半導(dǎo)體放電管組成的spd。
2）計算機(jī)接口、控制終端、監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線用spd的標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于等于3ka，若采用sad器件組成的spd標(biāo)稱放電電流應(yīng)大于等于300a。