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南寧市澳美奧電子科技有限公司


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所在地區(qū):廣西南寧市

聯(lián)系人:劉新成 (銷售部經(jīng)理)

技術(shù)文章

移動通信機(jī)房防雷工程

閱讀:1493發(fā)布時間:2016-1-20

  1、前言
  
  隨著通信事業(yè)的發(fā)展,移動系統(tǒng)通信也不斷得以發(fā)展壯大。形成了以數(shù)字微波、光纖通信、擴(kuò)頻通信、電力線載波通信等多種通信方式和數(shù)字程控交換機(jī)組成的較為完備的通信網(wǎng)絡(luò),設(shè)備集成度愈來愈高,體積愈來愈小,而其抗雷的能力卻越來越弱。
  
  因此移動通信基站的綜合防雷電受到了高度的重視,為了zui大限度的抑制雷電危害,2008年5月我公司技術(shù)工程師對某移動管轄的五基站的防雷與接地情況進(jìn)行了綜合勘查。根據(jù)勘查情況,結(jié)合中國移動通信企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB-W-011-2007《基站防雷與接地技術(shù)規(guī)范》及*頒發(fā)的YD/T5098-2005《通信局(站)防雷接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,我公司對某移動基站雷電防護(hù)提出了以下建議方案。
  
  2、設(shè)計(jì)依據(jù)
  
  移動基站的綜合防雷是一項(xiàng)要求高、難度大的綜合工程,涉及多方面的因素,需要針對不同的系統(tǒng)分別加以保護(hù),又要考慮多個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作,在工程中不能造成對系統(tǒng)的任何影響。因此,遵守國家和*有關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上,引入電工委員會的*防雷技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)要求,以達(dá)到更好的防護(hù)效果。
  
  中國移動企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB-W-011-2007<基站防雷與接地技術(shù)規(guī)范>是參考GB50057-94<建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范>(2000版)和YD5098-2005<通信局(站)防雷接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范>的核心內(nèi)容而制定。標(biāo)準(zhǔn)中,重點(diǎn)提出了防雷分區(qū)和等電位的概念,根據(jù)雷擊在不同區(qū)域的電磁脈沖強(qiáng)度劃分防雷區(qū),并在不同的防雷區(qū)界面上進(jìn)行等電位連接,能直接連接的金屬物就直接連接,帶電導(dǎo)體(如電力線、通信線等)或不能直接連接于等電位體的,則需加裝SPD來作等電位連接。實(shí)踐證明這種分區(qū)分級等電位連接的防雷方案是的解決問題方法。
  
  根據(jù)防雷分區(qū)的概念,結(jié)合移動基站的基本情況,移動基站的電源系統(tǒng)和信號中繼系統(tǒng)都處在LPZ0-A和LPZ0-B之間,天饋系統(tǒng)處于LPZ0-B和LPZ2之間,根據(jù)基站防雷區(qū)的劃分情況,應(yīng)在分區(qū)界面上選擇安裝符合IEC規(guī)范要求的防雷器,以將雷電電磁強(qiáng)度逐級降至zui低。
  
  設(shè)計(jì)依據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范:
  
  (1)此地區(qū)的年平均雷暴日
  
  (2)GB50057-2000《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》
  
  (3)YD/T5098-2005《通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》
  
  (4)YD/T1235.1-2002《通信局低壓配電系統(tǒng)用電涌防護(hù)器技術(shù)要求》
  
  (5)YD/T1235.2-2002《通信局(站)低壓配電系統(tǒng)用電涌防護(hù)器測試方法》
  
  (6)IEC1312《雷電電磁脈沖的防護(hù)》
  
  (7)QB-W-011-2007《基站防雷與接地技術(shù)規(guī)范》
  
  3、基站現(xiàn)場勘察情況及整改措施舉例
  
  3.1基站地處高山、丘陵,郊區(qū)等角鋼塔,曾有過雷擊事故發(fā)生。
  
  3.2沒有獨(dú)立變壓器,電力線為架空電纜進(jìn)入機(jī)房,所用電力線為普通電纜,沒有鎧裝層。
  
  隱患:有過嚴(yán)重的雷擊事故,基站應(yīng)處于林地雷電高發(fā)區(qū),電力線路和低壓線路均為架空,不符合規(guī)范要求和防護(hù)原理,直擊或感應(yīng)雷電沖擊波對后端的供電設(shè)備有很大的危害。
  
  整改措施:1、將低壓電源改為鎧裝電纜線,電力凱裝電纜應(yīng)穿管埋地深度70cm以下,地埋長度30m以上引入機(jī)房。電纜金屬鎧裝層和鋼管應(yīng)在兩端就近可靠接地。焊接處做好三層防腐處理。鎧裝纜兩端套鋼管出土,離地面1.7m以上。鋼管上端做防水處理。
  
  2、規(guī)范要求低壓電力線路架空防護(hù)可在塔桿電力線的上端1米方向采用直徑為8厘米的鋼絞線,每個兩到三個塔桿做一次接地,但其操作性和投資都比較高,再不架設(shè)避雷線的情況線下可在機(jī)房的zui近塔桿處架設(shè)一組室外避雷器來進(jìn)行防護(hù)。
  
  3.3饋線在進(jìn)入機(jī)房處未做饋線室外接地,走線架端沒有做接地。
  
  整改措施:在饋線進(jìn)機(jī)房處設(shè)置饋線接地排,饋線接地排應(yīng)采用截面積不小于40mm×4mm的銅排(饋線接地排可選擇加裝防盜盒),并采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼或截面積不小于95mm2的多股銅導(dǎo)線就近與機(jī)房地網(wǎng)作可靠連接。機(jī)房入口處的饋線接地線應(yīng)接至饋線接地排,饋線接地線的走向應(yīng)由天線朝機(jī)房方向。
  
  4、室內(nèi)接地的線路的整改
  
  1)電源配電箱處沒有加裝電源B級防雷箱。
  
  隱患:電源線路已做地埋和屏蔽處理,對于雷電波的侵入和線路感應(yīng)過電壓有很好的防護(hù)作用,但當(dāng)強(qiáng)大的雷電導(dǎo)致地電位反擊時,電源線路沒有等電位連接設(shè)備,在設(shè)備內(nèi)容易產(chǎn)生高壓對低壓的放電現(xiàn)象,引起設(shè)備的損壞。
  
  市電引入一級防護(hù)
  
  整改措施:在機(jī)房市電引入處加裝B級電源防雷箱,防雷器通流能力不小于60KA,防雷器符合YD/T1235.1-2002《通信局(站)低壓配電系統(tǒng)用電涌保護(hù)器技術(shù)要求》的要求;檢測中的測試方法必須符合TD/T1235.2-2002《通信局(站)低壓配電系統(tǒng)用電涌保護(hù)器測試方法》。防雷箱接地線直接接在防雷接地排上,接地線采用35平方BVR銅纜,連接處采用銅鼻子壓接,壓接銅鼻子使用規(guī)格相符的液壓鉛,或沾錫處理
  
  2)光端機(jī)、監(jiān)控等支流供電線路與接地線貼緊平行輻射,沒有屏蔽或電源SPD的保護(hù)措施
  
  隱患:由于沒有科學(xué)的布線,電源線在雷電發(fā)生時容易感應(yīng)過電壓損壞后端的設(shè)備,也叫二次雷擊。
  
  整改措施:對于過長的電源線路給與屏蔽處理,穿鋼管屏蔽鋼管的兩端就近接地。鋼管采用直徑為15mm,接地線采用16平方銅纜。
  
  交流電源線、直流電源線、射頻線、地線、傳輸電纜、控制線等應(yīng)分開敷設(shè),嚴(yán)禁互相交叉、纏繞或捆扎在同一線束內(nèi);同時,所有的接地線纜應(yīng)避免與電源線、光纜等其他線纜近距離并排敷設(shè)。接地線沿墻敷設(shè)時應(yīng)穿PVC管。如圖:
  
  3)光纖加強(qiáng)筋的接地處理
  
  光纖的加強(qiáng)芯直接在綜合機(jī)柜的外殼,沒有做單獨(dú)的接地線。
  
  隱患:強(qiáng)雷電流很容易沿加強(qiáng)筋侵入,造成機(jī)殼瞬間帶有高電壓,浪涌高電壓由于安全距離達(dá)不到很容易向光端機(jī)和監(jiān)控設(shè)備的供電跳火造成損壞。
  
  整改措施:機(jī)房設(shè)有環(huán)形等電位排時,可直接將地線接到銅排上,采用35mm2BVR多股銅纜。
  
  4)直流電源沒有雷電防護(hù)措。BTS供電遭受過嚴(yán)重的雷擊事故
  
  直流供電線路損壞直流電源防雷器加裝
  
  隱患:開關(guān)電源后端設(shè)備的供電多為直流48V供電,光端機(jī)、主設(shè)備等直流用電設(shè)備容易被二次感應(yīng)引起的設(shè)備損壞,
  
  整改措施:在直流輸出的末級電源防雷器安裝在開關(guān)電源的直流輸出端,以抑制來自直流側(cè)感應(yīng)雷電波入侵波的有害能量,使設(shè)備在箝位電壓下能夠正常安全的工作。直流防雷器的zui大通流能力大于20KA,持續(xù)工作電壓75V。連接線采用10平方BVR多股銅纜。對于供電距離較遠(yuǎn)的架空設(shè)備,其直流供電可在設(shè)備端單獨(dú)加裝一組直流電源防雷器,對設(shè)備加強(qiáng)防護(hù)
  
  5)基站內(nèi)等電位連接處理
  
  實(shí)現(xiàn)通信機(jī)房內(nèi)所有接地的等電位連接是現(xiàn)代防雷技術(shù)在防雷工程的主導(dǎo)思想,實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的各個接地共地連接,所有接地就近連接,增加了接地的效果和質(zhì)量,
  
  對于大型站、重要的規(guī)范站,基站等電位可采用環(huán)形等電位排,所有設(shè)備的保護(hù)地、防雷地等都可以以zui短得的距離就近連接到等電位排上,當(dāng)有高頻雷電流發(fā)生時,可以產(chǎn)生一個低阻抗,更好的保護(hù)機(jī)房的設(shè)備。等電位排可以平行或垂直輔在走線架上,當(dāng)有墻壁時應(yīng)使用絕緣端子固定,等電位排應(yīng)多點(diǎn)連接到接地地網(wǎng)或環(huán)形接地線上,zui低不能低于兩點(diǎn)。
    
  5、總結(jié)
  
  移動通信基站的綜合防雷措施包括:直擊雷的防護(hù)、聯(lián)合接地、等電位連接、電磁屏蔽、雷電分流、和雷電過電壓保護(hù)等,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)乩纂娀顒忧闆r和基站性質(zhì)、所處的雷電環(huán)境,選擇合理的保護(hù)等級,確保必要的防護(hù)置信度,保證人員、設(shè)備的安全和通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行,同時也應(yīng)防止過度保護(hù)造成不必要的浪費(fèi)。
  
  注:此方案只強(qiáng)調(diào)了應(yīng)該改進(jìn)的每個環(huán)節(jié)和基站在防雷工作中存在的不足,每一個基站具體的改造、設(shè)備需要、材料尺寸和施工方案應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場勘查設(shè)計(jì)計(jì)算而定。

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