【正文】 ................................................................ 43 基站防雷區(qū)的劃分與雷電波形 .......................................................................... 44 附錄 H（資料性附錄） 低壓配電系統(tǒng)的 防護 ................................................................ 45 什么類型的 SPD 符合中國基站的環(huán)境要求 ......................................................... 45 基站用電源 SPD 起火的主要原因 ....................................................................... 45 “3+1 ”三相電源防雷電路 ............................................................................... 46 單相對稱電源防雷電路 ..................................................................................... 46 大通流量限壓型 SPD 的技術(shù)經(jīng)濟比分析 ............................................................ 47 對于分布式基站直流拉遠防護 ........................................................................... 47 3 無線基站防雷接地技術(shù)要求 1 范 圍 本 標準 規(guī)定了 無線基站 系統(tǒng)的防雷與接地 的技術(shù)要求 ， 提 出了保護方法及措施。 本 標 準 適用于 基站的建筑物、安裝在建筑物內(nèi)部的 無線設(shè)備 、傳輸 系統(tǒng) （包括微波、光 /電傳輸、 配線架等）、 動力 /環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、供電系統(tǒng)（包括站點內(nèi)外的供電變壓器）、配電系統(tǒng) 、天線、饋線 以及用于安裝基站天線的鐵塔 (桿 )等。 本 標準內(nèi)容不具體規(guī)定基站的站型及涉及到 無線 通信的 制式 ，但包括了各 種制式的無線基站 可能遇到的所有防雷接地 技術(shù)要求 。 前言部分 (IEC)添加到本節(jié)內(nèi) / 2 規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。 增加分布式基站的術(shù)語 每個英文單詞第一個字母均 小 寫 落地雷閃密度 Ground Flash Density(GFD) 在局部地區(qū)單位時間內(nèi)、單位面積雷擊地面平均次數(shù)。 防雷區(qū) Lightning Protection Zones（ LPZ） 將一個易遭雷擊的區(qū)域，按照通信局（站）建筑物內(nèi)外、通信機房及被保護設(shè)備所處環(huán)境的不同，進行被保護區(qū)域劃分，這些被保護區(qū)域 稱為防雷區(qū)。 雷擊風(fēng)險評估 Evaluation of Lightning Strike Risk 根據(jù)雷擊大地導(dǎo)致人員、財產(chǎn)損害程度確定防護 等級、類別的一種綜合計算、分析方法。包括靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)，它可能使金屬部件之間產(chǎn)生火花。 二次效應(yīng) Quadratic effect 以下情況統(tǒng)稱為雷電作用 下的二次效應(yīng)： 1）當(dāng)雷電電流從云中泄放到地面時，在其泄放通道周圍會產(chǎn)生電磁感應(yīng)場向外傳播或直接通過導(dǎo)體傳導(dǎo)，導(dǎo)致在影響范圍內(nèi)的金屬部件、電子元器件和電氣裝置，受到電磁脈沖的干擾而毀壞。 5 浪涌保護器 Surge Protective Devices（ SPD） 通過抑制瞬態(tài)過電壓以及旁路浪涌電流來保護設(shè)備的裝置。 限壓型浪涌保護器 Voltage limiting type SPD 無浪涌時呈高阻狀態(tài)，但隨著浪涌的增大，其阻抗不斷降低的 SPD。 波形參數(shù) wave parameter 1） 8/20μ s沖擊電流波形 及其參數(shù) tf =8?s tt =20?s 注： 視在波頭時間 tf：沖擊電流波峰值的 10%到 90%(見圖 1)間的時間間隔的 ； 視在原點 O1：雷電波沖擊電流峰值 10%和 90%兩點間畫一直線與時間坐標軸的相交點 ； 視在半峰值時間 tt：從雷電波沖擊電流視在原點 O1到電流降到半峰值時刻間的時間間隔 。 3） 混合波波形參數(shù) 由信號發(fā)生器產(chǎn)生的在輸 出開路時具有 ?s電壓脈沖，在輸出短路時具有 8/20?s電流脈沖 波形，開路電壓 (Uoc)脈沖和短路電流 (Isc)脈沖之比稱為虛擬阻抗 (Zf)，其值等于 2?。 SPD 的標稱放電電流 Nominal discharge current(In） 表明 SPD 通流能力的指標，對應(yīng)于 8/20?s 模擬雷電波的沖擊電流。最大通流容量一般大于標稱放電電流的 倍。在這些端口之間插入有一個專門的串聯(lián)阻抗。 等電位連接 Equipotential Bonding 將不同的電氣裝置、導(dǎo)電物體等，用接地導(dǎo)體或浪涌保護器以某種方式連接起來，以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生的電位差。 總接地匯流排 Main Earthterminal（ MET） 單點接地的星形接地系統(tǒng)中，系統(tǒng)的第一級主匯流排。 天線塔因子 Tower factor(?) 表示沿 RBS 天線塔流過通信導(dǎo)線束雷電流百分比的因子。 幾 何平均半徑 Geometric mean radius (rˊ ) 導(dǎo)體的幾何平均半徑是一個假想的筒形導(dǎo)體的半徑，該導(dǎo)體的筒壁極薄，無內(nèi)部磁通但其外部磁鏈與原導(dǎo)體的總磁鏈（內(nèi)部 +外部）相同。 2） 信號 /控制 端口： 站點內(nèi)各種設(shè)備傳輸 信號 口、監(jiān)控信號口、控制信號口等。 4） 接地端口： 設(shè)備的接地端口。 （破折號） 各類基站所處地 理環(huán)境的劃分 5． 4． 1 一般 無線基站 防雷應(yīng)根據(jù)其 所處地區(qū)的 地理 環(huán)境影響因素 (L 型、 M 型、 H 型、 T 型 )確定防護等級，另外應(yīng)考慮 雷電 保護 區(qū)的劃分、地理環(huán)境、年雷暴日、遭受雷擊頻次 、供電電壓的穩(wěn)定性、 基站重要性等影響因素。 圖 3 雷電的主要引入的端口 9 2) M 型 （郊區(qū)型） ：城市中高層孤立建筑物的樓頂機房、城郊、居民房、水塘旁以及無專用配電變壓器供電的基站，且雷暴日為中雷區(qū)及多雷區(qū)。 4） T 型 （ 海島、高山 型） ：高山、海島，且雷暴日為多雷區(qū)及強雷區(qū) 。 1） LPZ0（包括 LPZ0A LPZ0B） 處于 LPZ0 區(qū)的設(shè)備包括： ： 包括 天線塔、天線、外部架空 纜線、各類室外饋電線纜、低壓配電變壓器、接地系統(tǒng) 。 3） LPZ2 處于 LPZ2 區(qū)的設(shè)備包括 ： 包括 機柜及其內(nèi)部設(shè)備。 圖 4 RBS 防雷區(qū)的劃分的參考結(jié)構(gòu) 10 5 無線基站 系 統(tǒng) 及 設(shè)備 防雷接地 技 術(shù) 要求 無線基站 直擊雷的保護 直擊雷 接閃器的技術(shù)要求 根據(jù)建筑物的形式 （專用機房、 公共建筑物、民用建筑物 ） 、基站的分類 、鐵塔、 桅桿直擊雷 防護 有三種方法 ：避雷針、避雷帶、避雷網(wǎng)格： 1） 避雷針：宜采用熱鍍鋅圓鋼或鋼管焊接制成，其高度應(yīng)符合 GB50057 附錄四保護范圍計算要求，其 直徑應(yīng)不小于下列各值： 針長 1m以下：圓鋼為 12mm；鋼管為 20mm。 2） 避雷網(wǎng)和避雷帶： 宜采用熱鍍鋅圓鋼或扁鋼，避雷帶應(yīng) 采用圓鋼，圓鋼直徑應(yīng)不小于 8mm，扁鋼 截面積應(yīng)不小于 160 mm2。并應(yīng)保 證其每個交叉處的焊接點可靠電氣連通。 5）引下線應(yīng)采用 截面積 不小于 95 mm2 的多股銅線 或 截面積不小于 4 mm 40 mm 的熱鍍鋅扁鋼。 7）天線 應(yīng) 置于避雷針保護范圍內(nèi) ，天線與抱桿應(yīng) 電氣連通 ，抱桿 應(yīng) 接地 （） 。 （下次會議 更深層次討論） 2）自天線塔 引入機房 的所有電纜，應(yīng)從同一窗口進入，并與安裝在窗口處的接地排 做 等電位連接。接地排 應(yīng)就近 與接地網(wǎng)連接。 4） 室外 和室內(nèi) 基站設(shè)備的天饋端口 ，以及有源天線的交直流端口、控制 線 端口 應(yīng)采取雷電防護措施，其耐雷擊指標 應(yīng)符合 表 2 的相關(guān)要求 。 11 進 站光纜防雷 接地 的技術(shù)要求 1）進入基站的光纜，其內(nèi)部 所有 金屬加強芯和金屬護層 應(yīng) 在 光接頭盒或 ODF 子 架內(nèi)與直接引自地網(wǎng)的接地排可靠電氣連通 ，接地線采用不少于 16 mm2 的多股銅線 。 3）在光纜 采用埋地 進入 無線 基站前，光纜 的金屬構(gòu)件應(yīng) 在接頭盒內(nèi)部直接斷開， 并 在接頭盒內(nèi) 將 引入機房側(cè)的 光纜金屬構(gòu)件 就近與地網(wǎng)電氣連通 。 5）如果 光 纜進入基站后直接進入綜合柜，應(yīng)將光纜 金屬加強芯 和金屬護層直接接在 與機架絕緣的 專用接地 排 上，并用不少于 16 mm2 的多股銅線引到 站內(nèi)第一級匯流排接地。 3）無線基站低壓交流配電系統(tǒng)用 SPD 應(yīng)符合 YD509820 YD/ 和YD/ 的要求。在無線基站，第二級 (C 級 )應(yīng)設(shè)在開關(guān)電源設(shè)備內(nèi)部，其最大通流容量 不小于 40kA（ 由通信設(shè) 備制造商提供 ）， 兩級保護器的退耦距離應(yīng)大于 5m。 6） 對于有鐵塔的無線基站應(yīng)將 第一級 SPD 最大通流量增大一個等級。 2） 直流饋電線上下兩端 應(yīng) 采用 相應(yīng)的防雷保護措施 ， 如 采用 兩端口 1+1 直流 SPD， 其技術(shù)要求參考 表 4。 無線基站低壓交流配電系統(tǒng)第一級 SPD 配置 表 1 無線基站低壓交流配電系統(tǒng) 第一級 SPD 配置 技術(shù)指標 技術(shù)參數(shù) 不同環(huán)境影響因素下的技術(shù)指標 L 型 M 型 H 型 T 型 標稱放電電流 (kA) ≥25 ≥30 ≥40 ≥50 12 通流容量（ kA） ≥60 ≥80 ≥100 ≥120 防雷器分類 限壓型 限壓型 限壓型 限壓型 8/20?s、 20kA 殘壓 (V) 1600 1700 1700 1000 保護方式 一端口 一端口 一端口 兩端口 保護模式 3+1 3+1 3+1 3+1 兩級串聯(lián) 最大運行電壓 (V) ≥320 ≥385 SPD 內(nèi)部保護要求 熱熔保護、過流保護 狀態(tài)指示 應(yīng)具有劣化指示、損壞告警、保險跳閘告警（箱式）、遙信、雷電 計數(shù) 等功能 無線基站 及其輔助 設(shè)備 雷電 防護的 技 術(shù) 要求 1） 無線基站設(shè)備端口都 應(yīng) 具備相應(yīng)的浪涌保護措施，其防護性能技術(shù)要求見表 2。在測試期間不要求設(shè)備能夠正常運行。如果出現(xiàn)任何損壞，應(yīng)被限制在設(shè)備內(nèi)一個很小的區(qū)域內(nèi)。 表 3 無線基站輔助設(shè)備耐受混合波的雷電防護性能技術(shù)要求 13 條件要求 輔助設(shè)備 設(shè)備端口 耐受混合波雷電防護性能指標 判據(jù) L 型 M 型 H 型 傳輸設(shè)備 電源口 1kV 2kV 2kV B E1 口 1kV 2kV 2kV C 監(jiān)控設(shè)備 電源口 2kV1kA 4kV2kA 4kV2kA B 信號端口 C 判據(jù) A：設(shè)備 應(yīng)能夠承受住規(guī)定量級的測試且沒有損壞以及出現(xiàn)其它的紊亂（例如軟件無法正常運行或故障保護部件的誤動作），且在測試后設(shè)備在規(guī)定的限制范圍內(nèi)能夠運行正常。 判據(jù) B：試驗 全過程中， EUT的 功能或性能 允許 出現(xiàn) 暫時 的 降低，但是 應(yīng) 能夠自動恢復(fù)； 不允許系統(tǒng)復(fù)位 判據(jù) C：試驗 全過程中， EUT的 功能或性能 允許 出現(xiàn) 暫時 的 喪失 或者 EUT復(fù)位 ， 但 設(shè)備應(yīng) 在無人工干預(yù)的情況下能 夠 自動 恢 復(fù)； 允許復(fù)位，允許 有人工干預(yù)。如果出現(xiàn)任何損壞，應(yīng)被限制在設(shè)備內(nèi)一個很小 的區(qū)域內(nèi)。 3） 無線基站 電源 端口 雷電防護的技術(shù)要求 參 見表 4。在測試期間不要求設(shè)備能夠正常運行。如果出現(xiàn)任何損壞，應(yīng)被限制在設(shè)備內(nèi)一個很小的區(qū)域內(nèi)。 b 為標 稱放電電流 （標稱放電電流 20kA時，殘壓小于 250V） 。 （再考慮如何編寫） 無線基站 及其輔助 設(shè)備的雷電防護性能 測試 要求 無線基站 及其輔助 設(shè)備耐 受 混合波的雷電防護性能 測試 要求 無線基站 設(shè)備耐混合波的試驗，均要求用 ?s 8/20?s 的混合波進行測試，試驗要求在 EUT 各個相應(yīng)功能的線路端口上進行，試驗應(yīng)在正、反極性上各沖擊 5 次，每兩次試驗的間隔時間 不小于 60s，具體測試方法見附錄 A，技術(shù)指標見表 2 和 表 3，表格中所有指標 均為共模指標 。 14 6 基站地網(wǎng)與等電位連接要求 基站地網(wǎng) 基站地網(wǎng) 的一般要求 1） 無線基站 的地網(wǎng)設(shè)計應(yīng)考慮基站構(gòu)筑物的形式、地理 位置、周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、土壤組成 、地形 等因素 ， 根據(jù) 地網(wǎng)的雷電有效沖擊半徑 、地網(wǎng)周邊