移動(dòng)基站的防雷與接地課件

移動(dòng)基站的防雷和接地通信防護(hù)技術(shù)支援中心陳強(qiáng)中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院防護(hù)中心簡(jiǎn)介地網(wǎng)等電位連接過(guò)電壓保護(hù)光纜的防雷措施關(guān)于基站饋線接地排安裝位置的說(shuō)明移動(dòng)基站專用變壓器的防雷問(wèn)題中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院防護(hù)中心簡(jiǎn)介中訊郵電咨詢?cè)O(shè)計(jì)院（原信息產(chǎn)業(yè)部郵電設(shè)計(jì)院）是制定中華人民共和國(guó)通信行業(yè)防雷接地標(biāo)準(zhǔn)的唯一編制單位。2000年以來(lái)主持制定了信息產(chǎn)業(yè)部通信防雷防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。其中，YD5098《通信局站防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》是信息產(chǎn)業(yè)部?jī)蓚€(gè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)之一。YD/T1429－2006《通信局（站）在用防雷系統(tǒng)的技術(shù)要求和檢測(cè)方法》是通信局（站）防雷系統(tǒng)在線檢測(cè)的依據(jù)。完成了全國(guó)各地上千個(gè)局站的防雷工程咨詢?cè)O(shè)計(jì)工作，近年來(lái)完成了北京、浙江、云南、湖北等地十余家運(yùn)營(yíng)企業(yè)的防雷檢測(cè)工作。我院在與中國(guó)聯(lián)通合并以后，保障聯(lián)通公司通信網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)安全就是我們的本職工作。我中心是聯(lián)通集團(tuán)在通信局（站）防雷接地方面的支撐單位。地網(wǎng)1.1租賃機(jī)房地網(wǎng)老標(biāo)準(zhǔn)：要求在租賃房下新設(shè)人工地網(wǎng)和建筑基礎(chǔ)連通，并將工作地、保護(hù)地分別從地網(wǎng)引上到機(jī)房，工作地和防雷地的引接點(diǎn)距離在5米以上。新標(biāo)準(zhǔn)：新標(biāo)準(zhǔn)將租賃機(jī)房分成了大型公共建筑和普通民用建筑物，而且不再有工作地、保護(hù)地的區(qū)分，整個(gè)機(jī)房只有一個(gè)地（電位參考點(diǎn)）。具體要求如下：6.3.5移動(dòng)基站建在辦公樓或大型公用建筑上時(shí)，機(jī)房的接地引入線可以從機(jī)房樓柱鋼筋、樓頂避雷帶或鄰近的預(yù)留接地端引接。7.3.1新建的公共建筑物、辦公大樓宜直接利用建筑物的建筑地網(wǎng)接地。7.3.2民用建筑物可利用建筑物梁、柱的主鋼筋作引接地點(diǎn)，或?qū)⒈芾讕c鋼筋相連后做接地點(diǎn)。對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范、連續(xù)完整的避雷帶，可直接做接地引入點(diǎn)。7.3.3建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量較差的民用建筑物，沒(méi)有合格的避雷帶或建筑物是磚混結(jié)構(gòu)時(shí)，必須在樓下設(shè)置接地網(wǎng)，新設(shè)地網(wǎng)應(yīng)與建筑物基礎(chǔ)鋼筋相連，并引至樓上接地匯流排。地網(wǎng)2、土建機(jī)房地網(wǎng)（1）應(yīng)采用聯(lián)合地網(wǎng)，其主地網(wǎng)主要由機(jī)房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)組成，或由機(jī)房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)和變壓器地網(wǎng)組成，且聯(lián)為一體。（2）機(jī)房地網(wǎng)由機(jī)房建筑基礎(chǔ)（含地樁）和外圍環(huán)形接地體組成。環(huán)形接地體應(yīng)沿機(jī)房建筑物散水點(diǎn)外敷設(shè)，并與機(jī)房建筑物基礎(chǔ)橫豎梁內(nèi)兩根以上主鋼筋焊接連通。機(jī)房建筑物基礎(chǔ)有地樁時(shí)，應(yīng)將各地樁主鋼筋與環(huán)形接地體焊接連通。（3）鐵塔地網(wǎng)應(yīng)采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼,將鐵塔四個(gè)塔腳地基內(nèi)的金屬構(gòu)件焊接連通，鐵塔地網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于3m×3m。（4）鐵塔位于機(jī)房旁邊時(shí)，應(yīng)采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼，在地下將鐵塔地網(wǎng)與機(jī)房外環(huán)形接地體焊接連通。鐵塔地網(wǎng)與機(jī)房地網(wǎng)之間可每隔3m～5m相互焊接連通一次，且連接點(diǎn)不應(yīng)少于兩點(diǎn)。機(jī)房被包圍在鐵塔四腳內(nèi)時(shí)，鐵塔地網(wǎng)與機(jī)房的基礎(chǔ)地網(wǎng)應(yīng)聯(lián)為一體，外設(shè)環(huán)形接地體應(yīng)在鐵塔地網(wǎng)外敷設(shè)，并與鐵塔地網(wǎng)多點(diǎn)焊接連通。

（5）專用電力變壓器設(shè)置在機(jī)房外，且距地網(wǎng)邊緣30m以內(nèi)時(shí)，應(yīng)用水平接地體與地網(wǎng)焊接連通。距地網(wǎng)邊緣大于30m時(shí)，可不與地網(wǎng)連通。優(yōu)點(diǎn)：－形成聯(lián)合地網(wǎng)，減小反擊過(guò)電壓，保護(hù)變壓器安全；－將原TT供電系統(tǒng)變成了TN－S系統(tǒng)；－改善了變壓器地網(wǎng)，有利于變壓器的防雷保護(hù)。（6）埋設(shè)輻射形水平接地體時(shí)，可根據(jù)周圍的地形環(huán)境確定接地體的走向、埋深、長(zhǎng)度和根數(shù)。（7）移動(dòng)基站使用鋼管塔時(shí)，應(yīng)從鋼管塔基礎(chǔ)敷設(shè)不少于兩根輻射形水平接地體，水平接地體應(yīng)根據(jù)周圍的地形環(huán)境，向遠(yuǎn)離機(jī)房的方向敷設(shè)。鋼管塔的地網(wǎng)應(yīng)和機(jī)房地網(wǎng)在兩側(cè)用水平接地體可靠連通。4建在普通民用建筑物上基站的地網(wǎng)改造方案

民用建筑物有各種類型，實(shí)施接地改造時(shí)應(yīng)根據(jù)機(jī)房的具體情況確定方案。其地網(wǎng)的設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮建筑鋼筋結(jié)構(gòu)情況、周圍環(huán)境等實(shí)際因素，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)有效的原則。一般的，建在普通民房上的基站可新設(shè)簡(jiǎn)易地網(wǎng)，并與原有基礎(chǔ)焊接為一體，例如：在樓房機(jī)房的一側(cè)地下，根據(jù)環(huán)境條件，可設(shè)一組接地體，并與建筑基礎(chǔ)地網(wǎng)連接，再使用40X4熱度鋅扁鋼與鐵塔、機(jī)房接地排等連接。如果租用民房的建筑鋼筋基礎(chǔ)較差，為了保險(xiǎn)起見(jiàn)，應(yīng)考慮利用周圍較好的接地體或者自己建設(shè)較好的專用地網(wǎng)。

4對(duì)于鐵塔架設(shè)在居民區(qū)附近的基站的地網(wǎng)要求

如果基站鐵塔周圍是人或者牲畜可能經(jīng)常活動(dòng)的地區(qū)，當(dāng)雷擊鐵塔時(shí)會(huì)在鐵塔周圍形成電位梯度，人站在此電位梯度上形成的跨步電壓有可能威脅到人或者牲畜的安全。對(duì)于這種情況，應(yīng)增加地網(wǎng)密度來(lái)降低跨步電壓。鐵塔周圍應(yīng)敷設(shè)一圈或者兩圈環(huán)形導(dǎo)體以降低地面電位梯度，環(huán)形導(dǎo)體應(yīng)敷設(shè)到距離鐵塔塔基至少3m。如果環(huán)形導(dǎo)體實(shí)施有困難，應(yīng)在地表鋪一層瀝青混凝土，厚度為4cm。瀝青混凝土（中粒式）可由以下配料攪拌而成（每10立方米）：

石屑2.09立方米石油瀝青18887.7kg中粗砂6.666立方米 碎石（1－2cm）5.858立方米對(duì)于原有混凝土的地方，可在上面直接鋪設(shè)。對(duì)于土地，先將土夯實(shí)，再再上面鋪10cm的3:7灰土路基，然后再鋪設(shè)瀝青混凝土。

5地網(wǎng)施工注意事項(xiàng)

1、接地體的焊接要求：地網(wǎng)接地體之間的連接，應(yīng)采用電焊或氣焊連接，不宜采用螺釘連接或鉚接。當(dāng)角鋼與扁鋼連接時(shí)，角鋼的一個(gè)面要與扁鋼的正面采用電焊搭焊接，搭焊長(zhǎng)度為扁鋼寬邊的2倍；角鋼或扁鋼與圓鋼焊接時(shí)，圓鋼宜與扁鋼、角鋼的平面貼焊，焊接長(zhǎng)度為圓鋼直徑的10倍；扁鋼與扁鋼之間的焊接應(yīng)采用雙面搭接焊，搭焊長(zhǎng)度為扁鋼寬度的2倍。2、埋深要求：接地體埋深宜不小于0.7m(接地體上端距地面的距離)。在土壤較薄的石山或碎石多巖地區(qū)可根據(jù)具體情況決定接地體埋深，在雨水沖刷下接地體不應(yīng)暴露于地表。接地體應(yīng)埋設(shè)在機(jī)房散水點(diǎn)外。3、地網(wǎng)溝回填要求：回填土宜篩除石塊等雜質(zhì)后填入溝內(nèi)，有條件的地區(qū)應(yīng)在回填后澆水，待溝面下降后重新回填至平面并夯實(shí)。

采用網(wǎng)狀連接時(shí)，可在機(jī)房?jī)?nèi)沿走線架和墻壁設(shè)置均壓環(huán)，材料采用30×3mm銅排（也可選用40×4扁鋼），均壓環(huán)靠近墻壁時(shí)用安裝掛卡等將其固定在墻壁上，靠近走線架時(shí)可用安裝掛卡等將其固定在走線架上。機(jī)房?jī)?nèi)各設(shè)備應(yīng)就近與均壓環(huán)用BVR16平方導(dǎo)線進(jìn)行可靠連接。均壓環(huán)還可以根據(jù)設(shè)備布置以及可能的擴(kuò)容情況設(shè)置為“日”字形或者“目”字形。均壓環(huán)應(yīng)用鍍鋅扁鋼或截面積不小于95平方毫米的多股銅線多點(diǎn)就近與地網(wǎng)連通，對(duì)于公用建筑或租用民房，還應(yīng)將墻內(nèi)鋼筋敲出，使之與均壓環(huán)可靠連接。所有連接皆采用焊接的方法并進(jìn)行防銹蝕處理。連接方法如下圖所示：

采用星形連接時(shí)，基站的總接地匯流排，應(yīng)設(shè)在配電箱和第一級(jí)電源SPD附近，開關(guān)電源以及其它設(shè)備的接地排母線均由總接地匯流排引接。如設(shè)備機(jī)架與總匯流排相距較遠(yuǎn)時(shí)，可以采用兩級(jí)匯流排，此時(shí)第一級(jí)電源SPD、交流配電箱及光纖加強(qiáng)芯和金屬護(hù)層的接地線，應(yīng)從總接地匯流排接地；站內(nèi)其它設(shè)備從第二級(jí)匯流排接地。兩個(gè)接地匯流排應(yīng)用截面積為70mm2以上的多股銅纜相連。連接方法如下圖所示：

類型1:

配電箱距離室內(nèi)總匯流排距離較遠(yuǎn)，需要新設(shè)地排，新設(shè)地排距離地網(wǎng)接地點(diǎn)較原有地排距離近,所以把整個(gè)機(jī)房的零電位參考點(diǎn)轉(zhuǎn)移至新設(shè)地排，防雷器安裝在配電箱和新設(shè)地排的旁邊。

類型2:

配電箱和室內(nèi)總匯流排分別在機(jī)房的兩側(cè)，需要新設(shè)地排，防雷器安裝在配電箱和新設(shè)地排的旁邊，并且要保證機(jī)房只有一個(gè)零電位參考點(diǎn)。室內(nèi)匯流排的接地根據(jù)均壓等電位的原則就近與避雷帶或者接地引上扁鋼連接。此外，在條件允許的情況下，還可以敲開機(jī)房?jī)?nèi)樓柱與柱內(nèi)鋼筋焊連。

幾個(gè)焦點(diǎn)問(wèn)題分設(shè)工作地排與保護(hù)地排的問(wèn)題

對(duì)于以分離器件為主的模擬通信設(shè)備，由于考慮干擾信號(hào)的地環(huán)流影響，所以設(shè)備需要獨(dú)立的工作接地，但對(duì)于以大規(guī)模集成電路器件為主的數(shù)字通信設(shè)備，由于設(shè)備本身的抗干擾能力較強(qiáng)但內(nèi)部器件的抗電涌能力極差，所以工作地可以也必須直接和保護(hù)地合一。

其他注意事項(xiàng)地排接地線避免從走線架走線，盡量直接與地網(wǎng)連接；電池架可不作接地；DDF接線盒做好接地。2M線外皮要做好兩端接地。優(yōu)點(diǎn)：－提高傳輸端口的防雷性能；－提高2M線的EMC性能，減小干擾。過(guò)電壓保護(hù)移動(dòng)基站采取分級(jí)保護(hù)、逐級(jí)限壓的保護(hù)措施（B+C級(jí)）。在使用分級(jí)保護(hù)時(shí)，各級(jí)浪涌保護(hù)器之間應(yīng)保持必要的退耦距離或增設(shè)退耦器件，以確保各級(jí)浪涌保護(hù)器協(xié)調(diào)工作。氧化鋅SPD與氧化鋅SPD之間退耦距離（電纜長(zhǎng)度）應(yīng)不小于5m?；蛘咴黾?～10uH的退耦器件。根據(jù)我國(guó)目前的實(shí)際情況，交流配電系統(tǒng)的限壓型浪涌保護(hù)器最大持續(xù)運(yùn)行電壓大于等于385V，應(yīng)采用3＋1模式的保護(hù)器。在電源SPD的引接線上，應(yīng)串接保護(hù)空開（或保險(xiǎn)絲），防止SPD故障時(shí)引起系統(tǒng)供電中斷。保護(hù)空開（或保險(xiǎn)絲）的標(biāo)稱電流不應(yīng)大于前級(jí)供電線路空開（或保險(xiǎn)絲）的1/1.6倍。3*32A(ABB,或梅蘭日蘭品牌）D.保護(hù)空開應(yīng)使用質(zhì)量可靠、符合防雷要求的產(chǎn)品。1基站SPD的使用要求

應(yīng)該注意的幾個(gè)參數(shù)必須采用“3＋1”的保護(hù)模式；

必須串接空開或者熔斷器，防止火災(zāi)；氧化鋅的最大持續(xù)運(yùn)行電壓宜選擇385V；漏電流應(yīng)盡量小，超過(guò)20μA應(yīng)更換。3.3SPD的安裝要求

（1）電源用SPD的連接線及接地應(yīng)盡量短直，引接線和接地線長(zhǎng)度均應(yīng)小于1.5m。（2）電源用SPD的連接線及接地線截面積應(yīng)符合下表的要求，材料為多股銅線。

銅線截面積S（mm2）配電電源線S≤16S≤70S>70引接線S1616接地線S≥1635

（3）SPD的引接線和接地線，必須通過(guò)接線端子或銅鼻連接牢固，防止雷電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的線芯收縮造成連接松動(dòng)。銅鼻和纜芯連接時(shí)，應(yīng)使用液壓鉗緊固或浸錫處理。（4）SPD的引接線和地線應(yīng)布防整齊，在機(jī)架應(yīng)綁扎固定，走線應(yīng)短直，不得盤繞。

光纜的防雷措施

問(wèn)題：1）光纜進(jìn)入機(jī)房后沿走線架敷設(shè)，雷擊時(shí)可能對(duì)走線架上信號(hào)線產(chǎn)生感應(yīng)。2）光纜終端盒的加強(qiáng)芯未接地。雷擊時(shí)加強(qiáng)芯對(duì)地拉弧跳火可能損壞尾纖甚至引發(fā)機(jī)房火災(zāi)。3）雷電流通過(guò)綜合柜接地線泄放，會(huì)導(dǎo)致綜合柜電位升高，使設(shè)備間產(chǎn)生電位差，造成傳輸或者電源等端口損壞。

室外匯流排防盜的方案

方案一：用熱鍍鋅扁鋼或者鐵排代替銅排，就近與基站地網(wǎng)連接，安裝位置及要點(diǎn)可參考常規(guī)作法。注意做好銅鼻和鐵連接處的防腐。

方案二：保留饋線接地銅排，安裝位置設(shè)在機(jī)房?jī)?nèi)部饋線窗附近，銅排的接地端應(yīng)從地網(wǎng)直接引出。以上兩種方案均能達(dá)到保護(hù)設(shè)備，保證基站正常運(yùn)行的目的，方案可以根據(jù)各基站的不同特點(diǎn)及方便施工進(jìn)行選擇。

幾個(gè)需要注意的防雷問(wèn)題

1基站專用變壓器防雷

近年來(lái)，基站專用變壓器遭受雷擊損害的情況比較嚴(yán)重，除了檢修或者更換變壓器困難，還會(huì)導(dǎo)致基站較長(zhǎng)時(shí)間的閉站，因此造成的損失和影響是很大的。相關(guān)措施以及注意方面如下：（1）對(duì)于新建基站，有條件地情況下應(yīng)盡量將10kV高壓線埋地引入，埋地長(zhǎng)度宜大于200m。電纜金屬護(hù)套應(yīng)做好兩端兩端接地。無(wú)金屬外護(hù)套的電纜宜穿鋼管埋地引入，鋼管兩端做好接地處理。（2）對(duì)于山區(qū)采用架空電源線經(jīng)常遭受雷擊損害的變壓器，可在架空電源線上方1m處，同桿架設(shè)避雷線（即架空地線），避雷線可以使用φ8mm以上的鋼絞線，每隔3～5桿做簡(jiǎn)易地網(wǎng)接地，避雷線垂度應(yīng)與電源線一致。（3）對(duì)于山區(qū)、郊區(qū)的變壓器，應(yīng)將變壓器高壓側(cè)的5kA配電避雷器更換為20kA的強(qiáng)雷電避雷器。對(duì)于雷害特別嚴(yán)重的地區(qū)，可在終端桿做一個(gè)地網(wǎng)，并在終端桿處增加一級(jí)強(qiáng)雷電避雷器。

（4）按照《通信局（站）防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范》（YD5098-2005）的要求，當(dāng)變壓器距離基站地網(wǎng)邊緣30m以內(nèi)時(shí)，其地網(wǎng)應(yīng)與基站地網(wǎng)聯(lián)為一體，組成聯(lián)合地網(wǎng)。當(dāng)距離大于30m時(shí)，變壓器地網(wǎng)可不與基站地網(wǎng)連通。

（5）變壓器低壓側(cè)電纜宜埋地引入機(jī)房，埋地距離應(yīng)不小于15m。在變壓器低壓側(cè)應(yīng)安裝一組戶外低壓配電避雷器。

分布式基站的防雷要求1、直流拉遠(yuǎn)基站直流拉遠(yuǎn)饋線必須采用鎧裝或者