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    移动基站防雷与接地要求
    Time:2014-7-15

     一、总则 

    1.  移动基站防雷的必要性 

     由于基站通信的电波传播为直线传播,因此要求基站建在较高的地方,相对周围环境而言,形成一个十分突出的目标,从而导致基站易遭受雷害,因此损坏通信设备,中断通信的事故时有发生,尤其雷暴日高的地区更为严重,有的基站直接经济损失几十甚至上百万元。为了防止移动通信基站遭受雷害,确保移动通信基站内设备的安全和正常工作,确保构筑物、站内工作人员的安全,应对每个基站实施综合防雷工作,保证移动基站在雷雨季节正常通信。 

    2.  依据 

     GB50057-94  《建筑物防雷设计规范》 

     YD5068-98  《移动通信基站防雷与接地设计规范》 

     YD5078-98  《通信工程电源系统防雷技术规定》 

     IEC1312    《雷电电磁脉冲的防护》 

    3.  基站防雷的原则 

     移动通信基站应按均压、等电位的原则,将工作保护地和防雷地组成一个联合接地网,站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入; 树立整体防护的概念,在联合地基础上进行综合、多级雷电过电压保护。 

    4.  防雷工程的实施 

    ①因基站防雷与接地技术牵连若干复杂问题,实施防雷工程应找有丰富施工经验的专业公司具体设计、施工,其公司应具有省级以上防雷中心颁发的防雷设计许可证及防雷工程施工许可证,确保防雷工程设计合理,防雷效果良好;

    ②移动通信基站的防雷与接地工程设计中应采用有理论依据,经实践证明行之有效,并经部级主管部门鉴定合格的产品; 

    ③售后服务保障: 

    a.     防雷产品一年里应保修、保换; 

    b.    防雷事故发生后或产品有质量问题应能在24小时内赶到现场,尽快找出问题所在,帮助解决,并按保险条例进行赔偿(产品质量险、工程责任险); 

    c. 提供完善的技术支持。 

    二、移动通信基站铁塔的防雷与接地 

    1.     移动通信基站铁塔本身与防雷地网应二点以上焊接连通,以确保多点泄放雷电流;如通信铁塔在建筑物顶部,建筑物内有主钢筋,应保证铁塔与建筑物主钢筋以及建筑物主钢筋与防雷地网之间两点以上焊接连通,连接材料可采用40×4的扁钢或ф12的圆钢; 

    2.     为防止直击雷及有效地减少二次感应雷击的危害,应在通信铁塔顶部安装优化避雷针装置,接闪器应设置专用雷电流引下线与防雷地网可靠相连,材料宜采用40×4mm的镀锌扁钢; 

    3.     移动通信基站铁塔顶部设有塔灯,应严格按规范YD5068-98的3.2.2条执行。 

    4.     优化避雷针技术参数: 

    雷电陡度衰减倍率≥25; 

    雷电幅值衰减≥60%; 

    并带有直击雷计数器。 

    三、天馈线系统的防雷与接地 

    1. 移动通信基站天线应在接闪器的保护范围内,接闪器的高度应严格按滚球法计算。 

    2. 基站同轴电缆馈线的金属外护层,应在上部、下部就近与防雷地网相连通,在机房入口处的接地应就近与机房地网引出的接地线妥善连通。当铁塔高度大于或等于60m时,同轴电缆馈线的金属外护层还应在铁塔中部增加一处接地; 

    5.     同轴电缆线进入机房后与通信设备连接处应安装馈线避雷器,以防来自天馈线引入的感应雷。馈线避雷器接地端子应就近接到室外馈线入口处屏蔽接地线上; 

    6.     馈线避雷器的技术参数: 

      阻抗为50Ω; 

      工作频段为850~960MHz; 

      插入损耗≤0.2dB; 

      驻波系数≤1.2 

    四、信号线路的防雷与接地 

     如信号线采用光缆可不做防雷处理,如采用其他类型信号线应按规范YD5068-98的3.4.1及3.4.2条文处理。 

    五、供电系统的防雷与接地 

    1.     重要性 

     由于供电传输线路长、架空传输,并且实验证明雷电波的最大能量的谐波分量分布在工频附近,因此,雷电波极易从供电线路耦合进,且耦合度很高。从发生雷击事故的统计表明:在感应雷击事故中,由电源线路引入的感应雷击事故约占65%以上,因此电源线路上的防雷与接地就显得尤为重要。 

    2.        进入移动通信基站前或电力变压器高压侧的供电线路应按照规范YD5068-98  3.1.2~3.1.5条文会同当地电力局有关人员妥善处理。 

    3.        进入基站后供电线路的防雷处理: 

     考虑电源避雷器残压的影响,移动通信基站的220/380V供电线路应进行多级过电压防护,一般2~3级; 

    ①当电力变压器设在站内时,在变压器的低压侧三相线应分别对地加装无间隙氧化锌避雷器,作为供电线路的A级过电压保护; 

    ②当220/380V供电线路直接进入基站时,应首先进入一楼进行A级过电压保护,在一楼设置A级过电压保护有困难时,应在机房所在楼层配电箱处设置A级过电压保护,此时须保证A级与B级电源避雷器之间的供电线路有15米以上距离,确保B级避雷器的正常响应。 

    ③A级电源避雷器的技术参数: 

     响应时间≤25ns; 

     雷电通流量≥60kA; 

     残压峰值≤2.6kV(放电电流为1.5kA等级) 

    为方便观察雷击发生情况,A级避雷器应有雷电计数装置。 

    4.     进入基站机房后供电线路的处理 

    ①应在机房内配电箱的输出端加装相应的B级电源避雷器,B级电源避 

    雷器技术参数如下: 

     雷电通流量≥20kA; 

     响应时间≤25ns; 

     残压峰值≤1.3kV(放电电流为1.5kA等级) 

    ②为了进一步防止雷电过电压的危害及当供电线路发生故障时造成的危害过电压,尚需在开关电流直流输出端安装浪涌吸收装置(直流避雷器),作为电源线路的C级过电压保护。 

     C级浪涌吸收装置的技术参数如下: 

     雷电通流量≥5kA; 

     响应时间≤25ns; 

     残压峰值≤350V。 

    5.     对于雷害严重的地区或有雷害史的移动通信基站可考虑多加装一级交流电源避雷器,确保供电线路的防雷安全;如果交流末级与上一级交流避雷器之间的级间距太短,无法达到15m,则交流末级避雷器则可采用串联型避雷器。 

    6.     电源避雷器的接地 

    ①对于A级避雷器如果供电线路为TN-S制,则应将强PE线作为避雷器接地线;如供电为TN-C制,应按规范YD5068-98的3.1.5条款改为TN-C-S制,并从联合地网上引入一根线作为避雷器接地线。 

    ②机房内的交流配电箱处应三相五线或单相三线,其中的PE线接配电箱及电源避雷器;不是三相五线时应从机房地线引线作为强PE地线。 

    ③机房为-24V直流避雷器的接地线可接机房接地汇集线。 

    ④电源避雷的接地线应尽量短、粗,可根据长短选择6~16mm2铜芯线。

    五、机房内的地线布置 

     室内的工作接地、保护接地、走线架等可共用一个室内接地汇集线,并通过接地引入线与机房地网相连。接地汇集线及接地引入线的规格应按照规范YD5078-98有关要求执行。 

    六、移动通信基站的联合接地系统 

    1.     移动通信基站应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合地网。站内各类接地线应从接汇集线或接地网上分别引入。 

    2.        机房工作地及防雷地在地网上的引接点相互距离不应小于5m。 

    3.        新建基站在选址时,不宜选用高土壤电阻率的岩石地带,要考虑地网的制作问题;独立铁塔与机房不能靠得太近,应考虑铁塔地网与机房有3~5米间距。 

    4.        由于移动基站所处的位置和环境不同,所以应因地制宜实施防雷接地工程。 

    5.        联合地网的制作应考虑优化设计以便充分利用地网的面积和接地体的散流效果,接地引入线应尽量从地网中心位置引出。 

    6.        接地体的埋设应严格按规范YD-5068-98的4.2.1~4.2.5条执行。 

    7.        移动通信基站联合地网的接地电阻应小于5Ω,因考虑季节性浮动,新制地网应≤3Ω。 

    七、测试与维护 

    1.     应在每年雷雨季节来临之前和之后检测地网接地电阻,发生问题应尽快处理。 

    2.        检查各类接地引入线和接地线与地网是否可靠连接。 

    3.        每年雷雨季节来临前应由基站维护人员对防雷装置进行检测,在检测后如发现有问题,则应向施工单位提出并尽快解决,检测项目包括: 

    ①防直击雷装置状态是否良好; 

    ②电源避雷器是否发生劣化; 

    ③天馈避雷器接地是否良好。