我国国家标准GB/T 21545-2008《通信设备过电压过电流的保护导则》等同（IDT）采用了ITU-T建议K.11（1993）《过电压和过电流的防护原则》给出了危险过电压和过电流的起源、通信设备过电压过电流的保护方法、通信设备过电压过电流常采用的保护器件类型及参与影响分析等如下。
一、危险过电压和过电流的起源
1、直接雷击。直接雷击会引起数千安的电流，沿导线或电缆流动，持续若干微秒。这可能发生物理损伤，而且数千伏的过电压冲击会对线路设备和终端设备的电介质构成威胁。
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2、临近雷击。云对地或云对云间流动的雷电电流，会在雷击点附近的架空或地下通信线路中产生过电压。在大地电阻率高的地区，受影响的面积很大。
3、电力线路（包括电气化铁路在内）故障电流所产生的感应。电力系统发生接地故障时，沿电力线路将有很大的不平衡电流流动，使附近与它平行的电信线路上产生感应过电压。这种过电压的幅值可能上升到数千伏，依电力线路所使用的故障解除系统的不同，其持续时间在200ms~1000ms范围内（有时甚至更长）。
4、与电力线路接触。当电力线路和电信线路受到当地自然灾害，如暴风雨、火灾的破坏时，或者在没有采用正常的隔离和绝缘等安全防范措施的情况下，电力线路与电信线路有可能发生接触。在正常配电电压为220 V（交流有效值）的地区，如果发生故障，可能有很长时间后才能发现故障。在使用较高配电电压例如2kV的地区，如果发生故障，电力线路的保护设施通常能够保证在短时间内将电压切断。过电压可能产生过大的电流沿线路流向交换机的接地点，会造成设备损坏和危及人身安全。
5、地电位升高。电力系统的接地故障在土壤中所产生的电流会使故障点和电源接地电极附近的电位升高（见ITU-T K.9）。这种地电位可通过两个途径影响通信设备：一是通信信号系统接地电极埋设处的土壤相对于远地的电位升高即使小于5V，也可能使信令系统误动作。这种低电压可能是由电力系统中的小故障引起的，这种小故障可能长期存在而不能被检测出来。二是较高的地电位升高能使受影响区域内的工作人员有危险，或者在极端情况下，地电位升高还足以将通信电缆的绝缘击穿，引起大范围的损坏。
二、保护方法
通信设备过电压过电流保护方法有两种：一是采用有关线路的某些保护措施，其作用是降低过电压和过电流起源处的过电压、过电流值，从而减小对系统所有部分的危害。二是采用适用于系统特定部分的其他保护措施，可归纳成如下表2中的两类。
表2：适用于系统特定部分的其他保护措施
依据通信系统的组成，过电压和过电流的保护可有：通信线路的保护、通信设备（交换和传输等）的保护及用户通信终端设备的保护。
三、保护器件的类型
1、碳或金属电极的空气间隙保安器。这种保安器通常连接在线路的每条导线和地之间、能限制保安器电极间出现的电压。这种保安器的价格便宜，但在反复动作后，其绝缘电阻会有可能觉察到的下降，因此需要经常更新。
2、气体放电管。放电管通常接在线路的每条导线与地之间，或者将三电极放电管接在一对导线与地之间。为了满足系统的要求，可以对它们的特性规定一些精确的极限值。这种保安器是小型的，能够频繁动作。
欲详细了解通信设备电压保护用气体放电管通用技术条件的请进入。
3、半导体保护器件
随着半导体保护器件技术的发展，已经能生产可用作“一次保护”的元件和只用于“二次保护”的元件。“一次保护”与“二次保护”始终应进行正确的协调。“一次保护”与“二次保护”器件的特点详见下表3-3。
表3-3：一次保护与二次保护器件的特点
4、熔丝。熔丝串接在电路的每根导线上，当流过的电流过大时就熔断。简单的熔丝是一根均匀的可熔金属丝。慢动作熔丝包括一根大电流流过时迅速熔化的均匀金属丝和一个弹簧的可熔部件，此部件在长时间内有小电流流过时逐渐熔化直至熔断。典型的动作电流为：大电流为2 A，而持续的小电流为250mA。熔丝动作后不应有持续的电弧。熔丝对雷电冲击不能起保护作用，而且在经常有雷电冲击的地区，有必要设置额定电流大的（直至20A）熔丝，以免熔丝失效引起麻烦。这种熔丝不能为电力线接触故障提供适当的保护。熔丝也可能使产生噪声和断线故障的根源。
5、热线圈。热线圈串接在线路的每根导线上，它可使线路断开或接地，或者既使线路断开又使线路接地。热线圈设有某种可熔部件，一般当500mA电流流过200s时就动作。
6、自恢复限器件。熔丝和热线圈的缺点是，当它们动作时会使电路永久地中断，然后必须由人工去更换。某些可变阻抗器件是可以利用的。当过载电流流过而受热时其电阻增加至很高的数值。当过载电流消除后，这种器件的电阻将恢复到正常的低阻值。应该注意这些器件的响应时间和耐压能力。
7、可熔连接线。在通信线路与电力配电线路长时间接触故障中，借助可熔连接线来防止安装在通信线路上的无熔丝过电压保安器组件产生过热的危险。可熔连接线通常由与通信线路相串连的绝缘导线组成，并安装在受电力线路影响的通信线路与保安器组件之间。这些导线比终接在保安器组件上的导线上的导线线径一般至少要小两个线材号数，而且要有适当的长度，以避免在电力系统不能迅速断电但导线己经熔断的情况下产生持续的电弧。如果可熔连接线或它的一部分安装在建筑物中或其它可能出现火灾危险的场所，则应将可熔连接线密封在电缆护套、接头盒或其他合适的盒子中，以抑制导线熔断时可能引起的电弧。
在通信局（站）的配线室机房安装有总配线架（MDF），MDF是与外部线路相连接，应具有过电压过电流的保护功能，该功能是由保安单元所承担。
欲详细了解MDF的过电压过电流的保护功能的请进入。
四、残余影响
采取保护措施的根本目的在于保证由于干扰引起的大部分电能不耗散在设备的易损坏部件中，且不扩延到人身。然而，没有一种器件具有能理想地消除所有干扰电压或电流的特性，其由于下述理由造成残余影响。
1、残余过电压。残余过电压主要是应考虑到下表4-1中的因素。
表4-1：产生残余过电压的因素
2、横向电压。同一线对两根导线上的保安器有可能不同时动作，因而可能产生横向电压脉冲。在某些情况下，特别是被保护设备的阻抗如果较低时，两个保护器中的一个动作可能阻止另一个保护器动作。因此，只要线路上存在纵向电压，横向电压就会继续存在。
3、对电路正常工作的影响--协调设计。保护器件的动作电压与正常运行期间线路上产生的最高电压之间应有足够的裕度。同样，保护元件的特性（内阻抗）必须与被保护装置的性能相适应。
4、状态变化影响。保护器件可能使线路的一部分得到保护，而另一部分却被牺牲。例如：如果总配线架（MDF）的熔丝由于接触电力线路而熔断，使通信的接地被断开时，线路上的电压可能上升至电力线路的全电压。同样地，由于某一个保护器动作，与设备相连的有关电路的等效内阻抗可能大大降低，于是产生可能造成损坏的环流。
5、一次保护与二次保护的协调。为了保护敏感设备，有时有必要使用几种保护器件。例如：快速动作的小电流器件（如半导体器件）和稍慢动作的大电流器件（如气体放电管）。这种情况下，必须采取几个步骤以保证在万一有持续的过电压时，小电流器件不会妨碍大电流器件的动作。这是因为假如这种情况一旦发生，小电流器件就可能被破坏，或者内部连接线路会通过过大的电流。
6、温升。设计和安装保护部件时，应考虑使它们在动作时所引起的温升不致于破坏其特性或危及人身安全。
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7、电路可用性。当保护器件动作时，被保护电路的业务可能会临时或持久地中断。
8、故障的后果。使用保护器件后，由于保护器件不可靠，会引起需要维修的问题。此外，保护器还可能会妨碍对某些线路和设备进行测试。
另外，GB/T 21545中还给出了通信线路的保护、传输和交换设备的保护、用户终端设备的保护，包括其具体做出保护方法与保护措施及保护器件的使用等，若要详细了解的请查阅下附件。 附件：GB/T 21545-2008《通信设备过电压过电流的保护导则》 欲进一步了解通信线路防雷要求的请进入。
