聯(lián)通通信基站防雷方案-文庫(kù)吧
2025-04-18 03:41 本頁(yè)面
【正文】 例說(shuō)明雷電過(guò)電壓侵入對(duì)基站的危害。直擊雷或感應(yīng)雷都可能使電力電纜產(chǎn)生過(guò)電壓。這種過(guò)電壓沿著電力電纜從遠(yuǎn)處雷區(qū)或防雷保護(hù)區(qū)域之外傳來(lái)，侵入設(shè)備內(nèi)部，使交、直流電源和整流器損壞。由于雷電過(guò)電壓波沿電力電纜傳播的距離遠(yuǎn)，擴(kuò)散面大，特別是當(dāng)?shù)夭o(wú)雷電活動(dòng)，工作人員毫無(wú)準(zhǔn)備的情況下，突然襲來(lái)，所以，雷電過(guò)電壓侵入造成的損失也比較嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電子設(shè)備遭受的雷擊事故中，雷電過(guò)電壓沿電源線侵入設(shè)備而造成的雷擊故障，大約要占80﹪。雷電過(guò)電壓入侵通信系統(tǒng)設(shè)備的各種方式高電壓反擊 在雷暴活動(dòng)區(qū)域中，當(dāng)雷電閃擊到基站的接閃裝置上時(shí)，盡管接閃裝置的接地系統(tǒng)十分良好，其接地電阻也很小，但由于雷電流幅值大，波頭陡度高，雷電流流過(guò)時(shí)也會(huì)使接地引下線和接地裝置的電位聚升到上百千伏。如果基站的接地引下線與各種金屬管道或用電設(shè)備的工作地線間的絕緣距離未達(dá)到安全要求，則可能造成引下線與各種金屬管道或用電設(shè)備的工作地線之間放電，從而使這些金屬管道或用電設(shè)備的工作地線上引入反擊電流，造成工作人員和設(shè)備雷擊事故。因此，基站的防雷既要防直擊雷，又要防感應(yīng)雷，既要防止高電壓雷電波從金屬線纜輸入，也要防止高電壓反擊。二、通信基站整體系統(tǒng)防雷說(shuō)明經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的摸索與實(shí)踐，現(xiàn)在己形成一系列對(duì)通信基站防雷行之有效的方法和技術(shù)。這些成功的防雷方法和技術(shù)，歸納起來(lái)有接閃、均壓等電位連接、接地、分流、屏蔽以及躲避等。將這些方法應(yīng)用于移動(dòng)通信基站的防雷，可在一定程度上減小雷電對(duì)基站的危害。雷電防護(hù)系統(tǒng)圖１、基站鐵塔部分 通信基站的鐵塔部分包括天線、饋線(分布基站RRU)和塔燈電源線，它們暴露于室外，受雷電的影響相當(dāng)大，應(yīng)盡可能做好其防護(hù)工作。利用基站鐵塔和常規(guī)避雷針，可以有效地保護(hù)天線免遭直接雷擊。A、接閃器大部分天線的防雷措施，主要是在通信鐵塔上安裝避雷針，這種方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，但應(yīng)嚴(yán)格按照以下要求進(jìn)行設(shè)計(jì)?；咎炀€通常放在鐵塔上，天線安裝位置應(yīng)在避雷針的防護(hù)范圍內(nèi)。避雷針應(yīng)架設(shè)在鐵塔頂部，與鐵塔焊接，并做好焊點(diǎn)防腐處理。避雷針的架設(shè)高度按滾球法計(jì)算，滾球半徑應(yīng)符合所選擇的防雷體系的保護(hù)等級(jí)，避雷針宜采用圓鋼或鋼管組成，當(dāng)針長(zhǎng)為1～2m 時(shí)，可采用直徑為16㎜的圓鋼或直徑為25㎜的鋼管。避雷針應(yīng)與天線之間保持一定的間隔，防止由于避雷針的存在而損壞天線的輻射圖形，影響通信效果。B、防雷接地引下線 鐵塔本身就是良好的引下線，因鐵塔已良好接地，塔身截面足以安全通過(guò)雷電流。所以，只需接閃器與鐵塔有良好的電氣連接，并做防腐處理，即可保證雷電流及時(shí)流入大地，這樣既減少投資，又達(dá)到保護(hù)的目的。C、饋線基站的饋線一般采用同軸電纜，由于它已在避雷針的保護(hù)范圍內(nèi)，其引入機(jī)房的主要是感應(yīng)雷電波，所以，可采取屏蔽層接地的方法，將雷電流盡快泄入大地，減少對(duì)機(jī)房通信設(shè)備的影響。應(yīng)將同軸電纜的金屬屏蔽層在塔頂與鐵塔的鋼梁連接，作為一個(gè)接“地”點(diǎn)；～1m 適當(dāng)位置與鐵塔鋼梁連接，作為另一個(gè)接“地”點(diǎn)；在機(jī)房入口處就近與地網(wǎng)引出的接地線妥善連通，作為第三個(gè)接“地”點(diǎn)。當(dāng)同軸電纜長(zhǎng)度超出60m 時(shí)，金屬屏蔽層應(yīng)在鐵塔中部增加一處接“地”點(diǎn)，使相鄰兩個(gè)接“地”點(diǎn)間的距離不超過(guò)60m。電纜金屬屏蔽層接地可以防止高電位引入機(jī)房，在高電位到達(dá)電纜時(shí)，電纜金屬屏蔽層與芯線之間的絕緣介質(zhì)被擊穿，兩者連通。根據(jù)集膚效應(yīng)，電流被排擠到金屬屏蔽層而進(jìn)入大地，從而起到鉗制高電壓引入的作用。同軸電纜進(jìn)入機(jī)房后，在連接到基站通信設(shè)備前其芯線應(yīng)加裝天饋避雷器，以便讓從芯線傳來(lái)的雷電能量泄放到大地，防止感應(yīng)雷的引入。上述是對(duì)于傳統(tǒng)射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)的饋線的防雷保護(hù),而在聯(lián)通基站現(xiàn)在大多采用分布式基站,分布式基站的RRU在鐵塔上或房頂上就近與天線相連，目前的RRU前端端口采用腔體濾波器，其本身具備非常好的防雷功能，可以不在設(shè)置饋線避雷器，但是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和防雷保護(hù)原則，也可以在RRU和天線之間裝置饋線SPD保護(hù)RRU。C、其它設(shè)施 基站鐵塔頂部如設(shè)有航空標(biāo)志燈，對(duì)于使用交流電的塔燈，其電源線也是雷電流引入的途徑之一，應(yīng)采取必要的防雷措施，首先應(yīng)保證塔燈在避雷針的有效保護(hù)范圍內(nèi)。塔燈電源線應(yīng)穿金屬管布放或采用屏蔽電源線布放，屏蔽層、金屬管全長(zhǎng)應(yīng)保持電氣上的連續(xù)。穿線金屬管在鐵塔頂端與鐵塔鋼梁作可靠連接，在機(jī)房入口外側(cè)處應(yīng)與機(jī)房地網(wǎng)就近連通，為了加強(qiáng)屏蔽的效果，橫向布設(shè)的金屬管可每隔5～10m 就近接地，盡可能焊接，并處理好焊接點(diǎn)防腐防銹。塔燈電源線應(yīng)在機(jī)房入口外側(cè)對(duì)地加裝避雷器后再進(jìn)入機(jī)房。塔燈電源線若不穿金屬管，則必須采用有金屬護(hù)套的電纜，絕對(duì)不許只用普通電源線引接燈塔電源?；倦娏鬏敳糠? 基站由市電或油機(jī)供電（現(xiàn)在新能源基站還有采用光伏、風(fēng)電一體的新能源基站），通過(guò)架空線將高壓電輸送到變壓器，經(jīng)變壓器變成低壓電后，再由電力電纜進(jìn)入基站交流配電屏。A、高壓架空線由于高壓架空線要經(jīng)變壓器、低壓電纜才進(jìn)入基站，所以，如何最大限度減小高壓架空線進(jìn)線段遭直擊雷的概率，是我們應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)解決的問(wèn)題。為了防護(hù)高壓架空線免遭直擊雷襲擊，宜在其上方架設(shè)避雷線，對(duì)高壓架空線進(jìn)線段進(jìn)行保護(hù)，避雷線的架設(shè)長(zhǎng)度不宜小于500m。避雷線能將雷云對(duì)高壓架空線的放電引向自己并泄放到大地，防止高壓架空線遭受直接雷擊。一旦高壓架空線受到雷電繞擊時(shí)，避雷線還會(huì)起到分流、耦合和屏蔽作用，使高壓架空線所承受的過(guò)電壓降低。為了穩(wěn)妥起見，還可在高壓架空線終端桿上對(duì)地增設(shè)一組氧化鋅避雷器，從而起到限制雷電波幅值和陡度的作用。避雷線和氧化鋅避雷器都應(yīng)作相應(yīng)的接地，避雷線除終端桿處，應(yīng)每桿作一次接地，使得雷電流分散泄入大地。站區(qū)內(nèi)終端桿接地體，離基站地網(wǎng)的距離應(yīng)有20m 以上，以避免地電位反擊，若達(dá)不到此距離，需與地網(wǎng)連接。站外各桿應(yīng)單設(shè)接地體，接地體宜設(shè)計(jì)成輻射形或環(huán)形，接地電阻值終端桿應(yīng)小于10Ω，其余各桿小于30Ω。B、供電電力變壓器 通信基站宜裝置專用獨(dú)立電力變壓器，并在變壓器處完成由TNC 系統(tǒng)到TNCS 供電接地系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換。為了保護(hù)變壓器，必須在其來(lái)波方向設(shè)置一條裝有避雷器，且其閥
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