为了获得更好的通信效果,通信基站在选址时通常高于周围环境,气候条件恶劣,夏季通信机房设备和输电塔发生雷击灾害的风险较高,现代电信设备对雷电更敏感, 使雷击破坏问题日益突出,如果防护不力,随时可能遭受重大损失。
一、按标准
通信基站一般由传输系统(SDH设备、光缆等)、电源系统(蓄电池、市电等)、天线馈线系统、基站收发BTS、动态环境监测系统等辅助设备组成。 为了最大程度抑制雷击危害,通信基站的防雷防护可按中国通信企业标准QB-W-011-2007《基站防雷接地技术规范》、YD T 5098-2005《通信局(站)防雷接地工程设计规范》进行设计, IEC61312《雷电电磁脉冲防护》、GB50057-94《建筑物防雷规范》等标准。
2.直接防雷
通信基站的外部防雷可分为避雷针、引下线和接地网三部分,缺一不可,构成完整的电气路径。 通信基站内的通信线路、天线馈线系统、机房建筑物都会受到直接雷击的威胁,通过避雷针吸收雷电流,并通过良好的接地装置快速安全地输入回地面非常重要。
1.闪光接收器:塔本身可以作为机房中最好的避雷装置,塔顶应装有限流闪光接收器(避雷针),天线应在避雷接收器的保护半径内。 如果塔架靠近通信站,可在建筑物顶部设置防雷带,并检查塔架联合防雷带和防雷带的防护范围。 如果基站附近没有铁塔,应优先采用防雷网作为建筑物的避雷接收器,防雷网的网格尺寸不应大于10m*10m,避雷针应与防雷网可靠连接。
2.引线:作用是将避雷接收器的雷电流安全地引向地面,引下线不得少于两根,并应沿建筑物周围对称均匀布置,引下线的间距不得大于18米,重要通信局与100米及以上电信大楼的引下线间距不得超过 12 米。引下线的长度必须焊接,引下线应与每层的均衡环焊接,引下线应采用10mm圆钢或相同面积的扁钢制成。 对于有框架结构的建筑物,引下线应利用建筑物中的钢筋作为防雷引线。
3.接地网:YD5098-2005 在 61.第一条规定,基站采用联合接地,通信基站的地面网应当由机房地面网、铁塔地网或机房地面网、铁塔地网和变压器地网组成。 当电力变压器安装在机房时,机房的地网可以共享当塔架建在机房屋顶上时,塔架的地面网和机房的地面网合并为一个地面网。
a.铁塔地网:塔架四角的金属构件应采用40mm*4mm热镀锌扁钢焊接连接,塔架地网的网架尺寸不应大于3m*3m;
b.变压器地网:当电力变压器设置在距机房地网边缘30m以内时,变压器地网与机房或铁塔地网应每隔3 5m焊接连接一次(至少连接两处),形成周界封闭的接地网。
c.机房接地网由基础接地体(含接地桩)和外围环形接地体组成。 环形接地体应沿机房建筑物散水点外侧敷设,在机房基础接地体接地体的水平梁和竖梁上与两根以上主钢筋焊接连通。 当机房基础接地体内有地桩时,应焊接地桩主筋,并与环形接地体连通。
3.感应防雷
感应雷通过电力电缆、通信电缆、光纤和天线馈线侵入通信站,由于电力电缆距离长,雷电波传输损耗小,电源对感应雷电入侵的危害非常突出。 此外,感应雷还可以通过空间感应穿透通信站的内部布线,如果处理不当,也会导致设备故障。
1.电源保护:根据信息产业部颁布的YD T 5098-2005防雷标准,对各基站的电力防雷提出了具体要求,主要有两点:一是电力电缆应有金属屏蔽层,并且必须埋入和埋出通信站。 二是在电源上逐步安装避雷器,实现多级保护。 即在变压器的高压端安装高压避雷器,在低压侧安装低压避雷器,在交流配电盘和直流配电盘上分别安装交直流避雷器。
2.传输线保护:通信基站光纤防雷主要是针对其金属皮和金属芯,从线路保护的要求来看,这些金属应接地,埋地时最好接在底层的接地排上。 天线馈线的防雷主要针对同轴电缆,同轴电缆的天线馈线应配备相应的高频避雷器,避雷器的地线应接近机房的接地接点。 连接到移动通信设备和光收发器、微波、开关的PCM和DDF电缆应采用同轴电缆,并可安装相应的避雷器。 监测信号的数据传输线可配备相应的数据避雷器。 所有进出通信站的通信传输电缆均应用金属屏蔽层埋入和埋出电缆,屏蔽层应在站附近接地。
3.联合土网:通信站房、变电站房和铁塔的接地极应连接起来,形成联合接地网,如果是机房的框架结构,建筑物的基础钢筋是优良的环形接地网,接地网是通信站内所有设备共用的接地装置。
4.设备接地:通信站内所有设备的金属外壳应接地,金属线架、水管等金属物体也必须接地。 车站内金属物体良好接地,既是电气安全的要求,也是屏蔽雷电感应、平衡设备电位的重要措施。
5.接地收集线的布置:接地收集线(母线)应布置在靠近避雷器的地方,使避雷器的接地连接线最短,各楼层的配电线应直接与楼层底部的总收集线连接,以保证实现单点接地方式, 当楼板高于30米时,高于30米的部分的配线应与建筑物均衡环连接,以防止侧撞。
如今,通信行业仍在发展,通信基站的各类设备也在不断创新,应根据实际情况实施通信基站的防雷措施。 TOWE拥有22年的防雷设计与施工专业经验,并取得了中国气象局颁发的专业设计与施工甲级资质,拥有一批从事防雷设计与施工的专业团队。 TOWE防雷产品和服务可以为通信行业的客户提供合理的防雷解决方案,并提出移动基站的防雷措施,以避免或尽量减少未来雷击对基站设备和人员的威胁和损害。