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通信基站綜合防雷方案

2023-04-13

一份優秀的方案要對活動的各個環節進行詳盡的安排,包括實施細節、步驟等,也許你已經寫過不少方案,但你真的懂得方案撰寫的精髓嗎?今天小編給大家找來了《通信基站綜合防雷方案》,希望對大家有所幫助。

第一篇:通信基站綜合防雷方案

通信基站綜合防雷方案

移動通信基站綜合防雷

一、施工方案

企業標準《基站防雷與接地設計規范》中4.3條規定通信機房及通信基站應采用系統的綜合防雷措施,包括直擊雷的防護、聯合接地、等電位連接、電磁屏蔽、雷電分流和雷電過電壓保護等措施。

因此通信機房及通信基站的綜合防雷電受到了高度的重視,為了最大限度的抑制雷電危害,結合中國通信企業標準QB-W-011-2007《基站防雷與接地技術規范》及信息產業部頒發的YD/T 5098?2005《通信局(站)防雷接地工程設計規范》,并遵照《河北基站防雷與接地整治技術要求》的指導意見,我公司對邯鄲所屬通信機房的雷電防護提出了以下整改方案:

1、外部雷電的防護措施

1)接閃器:鐵塔可以作為機房最好的接閃裝置,鐵塔頂端要加裝限流接閃器(避雷針),天線應在接閃器保護半徑之內?,F有基站情況基本符合規范要求,方案預算中故沒有考慮。

2)引下線:鐵塔接閃器應通過引下線與聯合地網做良好的連接,采用40mmx4mm的熱鍍鋅扁鋼將避雷針引下線接至鐵塔遠離機房側與鐵塔地網相連接。以盡可能的減小雷電流泄放對機房造成的損害。

為保證良好的電氣連通,扁鋼與扁鋼(包括角鋼)搭接長度為扁鋼寬度的2倍,焊接時要做到三面焊接,焊接要實,不得虛焊。焊接部位扁鋼應作三層防腐處理,具體操作方式為先涂瀝青,然后繞一層麻布,再涂一層瀝青。

3)接地地網:YD5098-2005中6.1.1條規定基站使用聯合接地,通信基站地網應由機房地網、鐵塔地網組成,或由機房地網、鐵塔地網和變壓器地網組成。當電力變壓器設置在機房內時,可共用機房地網;當鐵塔建于機房屋頂時,鐵塔地網與機房地網合為一個地網。

a.鐵塔地網:

鐵塔地網應采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼,將鐵塔四個塔角地基內的金屬構件焊接連通,鐵塔地網的網格尺寸不應大于3m×3m,鐵塔位于機房旁邊時,應采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼,在地下將鐵塔地網與機房外環形接地體焊接連通。鐵塔地網與機房地網之間可每隔3-5米相互焊接連通一次。且連接點不應少于兩點。

b.變壓器地網:

當電力變壓器設置在距機房地網邊緣30m以內時,變壓器地網與機房地網或鐵塔地網之間,應每隔3~5m相互焊接連通一次(至少有兩處連通),以相互組成一個周邊封閉的地網。如變壓器距機房地網邊緣30m以外時單獨敷設變壓器地網

c.機房地網:

機房地網由機房基礎接地體(含地樁)和外圍環形接地體組成。環形接地體應沿機房建筑物散水點外敷設,并與機房基礎接地體橫豎梁內兩根以上主鋼筋焊接連通。機房基礎接地體有地樁時,應將地樁主鋼筋與環形接地體焊接連通。

d.實施方案:

在機房周圍敷設新的人工輔助地網,采用熱鍍鋅角鋼和扁鋼作為接地體,通過電焊焊接的方式實現連接。同時將新建地網與原基礎地網做連接處理,實現聯合地網。

Ⅰ:破除地面;

了解地下情況,選擇開挖線路。信息和施工必須準確、迅速。避免影響工作。

Ⅱ:開挖溝槽;

溝槽開挖深度為70厘米,寬為40厘米,地網整體成閉合環形。 Ⅲ:敷設接地體和接地引出線;

地網分別引至電源機房、通信機房。并與等電位匯流排可靠連接。 敷設垂直接地體時應避開地下管線,其間距不小于接地體長度的2倍,

在施工空間充足的地方可以放寬,其接地效果成正比。敷設水平接地體時應與相關管線保持安全距離,計算方法依據《建筑物防雷設計規范》中公式確定。敷設接地引出線時應做好防機械損傷的措施。并盡量實現隱蔽、美觀的原則。

Ⅳ:焊接與固定;

焊接方式采用電焊或熱熔焊接,焊接過程中應保證用電安全、防火防燙傷等的安全措施。固定應可靠堅固。

Ⅴ:防腐處理;

對每個焊點進行可靠細致的防腐處理。 Ⅵ:掩埋接地體和溝槽;

掩埋接地體時應保證掩埋的土壤堅實,采用夯實的方法保證接地體與土壤的良好接觸。并保證雨季時地面不下陷。

Ⅶ:地網檢測和接地電阻測量;

對整個工程施工工藝進行檢測和測量。并記錄地網接地電阻值,與設計目標比較后作出判斷。合格后進行第八個步驟的工作。不合格則要進行整改。

Ⅷ:地面恢復;

恢復地面優于施工前,保證現場垃圾的清理和衛生。保證地面恢復的美觀。

Ⅸ:撤離施工現場。

與負責人共同驗收并告知施工概況,得到認可后方可撤離現場,并保證撤離后的現場不影響建設方工作。

在土壤電阻率較高的地區,宜敷設多根輻射型水平接地體(簡稱輻射型接地體,下同)。在碎石多巖地區其外型也可根據地形設置。環形接地體每邊長一般為10~20m。輻射型接地體的長度宜20~30m,其走向為聯合地網向外輻射方向,它也可在鐵塔地網上敷設,在輻射型接地體終端附加垂直接地體。

對于通信機房無論是考慮防雷地還是工作地,在機房的周圍都應該做一個獨立地網,然后于鐵塔地網,變壓器地網連接,實現共地。如圖:

2、電源系統的雷電防護措施

由于電力線大多架空鋪設,受雷擊或感應的機會相當大,電源系統發生的雷擊事故也較多,除此之外,很多基站供電系統屬于TT系統,電網電壓波動大。因此電源系統防雷及過壓保護是首要解決的問題。

1)高壓部分的防護:國家對高壓系統的防雷保護有專門的規定,歸屬電力部門負責。應加裝10KV 高壓氧化鋅避雷器,變壓器接地地阻值達到規范要求。

2)電源引入部分的防護:電力線應選用具有鎧裝層的電力電纜或護套電纜穿鋼管埋地引入機房,電纜金屬鎧裝層和鋼管應在兩端就近可靠接地。電纜長度不宜小于50m,深度70㎝。當變壓器或電力線路終端桿離機房較近時,可將電纜環繞機房或空曠區域迂回埋設。電力電纜與架空電力線連接處三根相線應加裝氧化鋅避雷器。 如下圖:

實例圖片

3)室內電源部分的防護:國家標準明文規定要求在低壓電力線進入交流屏前安裝可靠的防雷器件,由于雷擊的強度與設備耐壓水平懸殊,并涉及具體需防護雷電的級別和能量的配合。IEC經過實踐證明只有分級保護才能達到要求。根據設備的不同位置和耐壓水平,可將保護級別分為三級或更多。

a.第一級防雷保護在基站電源總進線開關處對地并聯電源防雷器,QB-W-011-2007中6.8.4條規定浪涌保護器選用參考YD5098-2005的規定,根據YD5098-2005中9.2.4條規定為防止變壓器高壓側某一相堆變壓器外殼短路,導致用戶側相線對地產生持續高電力差,建議采用“3+1”模式

防雷裝置。即3個保護器分別有三根相線對中線安裝,在加上一個NPE保護器,連接中線和地線。這樣可以進行相-相、相-中、相-地、中-地的全面保護。YD5098-2005中9.3款規定郊區和山區基站應選擇最大通流量 100KA以上的限壓型電源一級防雷器,并具有劣化指示、損壞告警、熱熔保護、過流保護、保險跳閘、遙信等功能。直接用25mm2銅纜垂直接地至均壓環,達到最大感應雷 防護標準。

防雷箱接地線直接接在防 雷專用接地排上,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 規格相符的液壓鉛,或沾錫處 理。如圖

一、三:

圖一:電源一級防雷箱

b.第二級防雷保護安裝基站開關電源處,YD5098-2005中9.3款規定所有基站交流二級防雷應選擇最大通流量在40KA以上的限壓型防雷器。通過開關電源可靠接地,同時具有遙控監測觸點和損壞指示示窗。插拔模塊組合可以進行不斷電的更換操作,標準DIN導軌安裝。

同時YD5098-2005中9.2.2條規定基站內的第一級和第二級浪涌保護器的安裝點達到不小于5米的技術要求距離,在基站不具備線路施工條件時,需安裝專用退耦器,配合防雷器工作,協調兩級防雷器的能量分配。

YD5098-2005中9.3.4.4條規定直流電源部分在直流電源輸出側安裝直流防雷器,作為電源系統浪涌過電壓防護的第三級,抑制前級較高的殘壓隊后端弱電設備的干擾。通過直流配電屏接地,或者直接安裝在基站設備和傳輸設備的電源輸入端。主要保護通信主設備、綜合傳輸設備的直流供電,不受因雷電電磁場在電源傳輸線路發生電磁感應所產生的過電壓,并實現L-PE、N-PE的等電位連接。如圖二:

圖二:直流電源防雷

圖三:防雷器專用接地排

3、天饋線部分的雷電防護措施

國家規范和行業標準中規定,基站天線必須在接閃器的保護范圍之內,由于通信基站的工作環境比較惡劣,基本都是無人值守基站,根據基站設備的實際情況,選擇饋線避雷器,安裝在走線架上、主饋線與下跳線之間的7/16DIN介面處,可靠接地。良好的接地是保證防雷器工作的基礎。

QB-W-011-2007中6.3.1條規定必須做好三點接地,即饋線上部(饋線頂端與天線介面處)、下部(饋線在鐵塔下部折彎前離塔處)和經走線架進機房入口處都要用截面積不小于10mm2的多股銅線可靠接地。室外走線架始末兩端均應接地。對于超過60米長的饋線要在鐵塔中部增加一個接地點。

同時為便于饋線及其它同軸電纜金屬外護層在機房入口處妥善接地,宜在機房入口處設置饋線接地排,饋線接地排應采用截面積80mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼,并采用40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼就近與機房地網作可靠連接。

室外走線架始末兩端均應作接地。在機房饋線口處的接地應單獨引接地線至地網,不能與饋線接地排相連,也不能與饋線接地排合用接地線。

機房入口處的饋線接地線應接至饋線接地排,饋線接地線的走向應由天線朝機房方向。對于水平敷設距離較長的饋線和其它同軸電纜金屬外護層應在水平拐角處就近接地。

饋線接地排也可以設置在饋線口的室內側,但必須確保饋線接地排與包括走線架在內的其它金屬體和墻體絕緣,饋線接地排與地網的連接方式不變。如圖:

饋線室外接地排

跳線處一點接地

4、光纜部分的雷電防護措施

光纖由于其傳輸信號的特殊性,最好埋地進入機房長度不小于30-50米,但目前基本是架空到基站,且線路較長,其加強筋很容易傳導雷電過電壓。

對于光纖的加強筋加設獨立地排和連接線,獨立地排與機殼采取絕緣處理,將地線引到饋線地排上,接地線采用35mm2BVR多股銅纜。綜合柜的地排采用35mm2BVR多股銅纜接到接地匯集線上。

機房設有環形等電位排時,可直接將地線接到銅排上,采用 35mm2BVR多股銅纜。如圖:

光纖加強筋接地

5、基站內等電位連接

現有通信機房的等電位連接方式為星型S型結構,見圖,依據最新的前沿技術分析得知,這種結構是不利于地電位反擊情況下的防護措施。因此等電位連接網絡需要整改,由星型結構轉變成網型結構,見圖

圖1星型網型接地方式對比圖

整改方案:

在通信機房的配線架上通過掛鉤敷設環形結構的等電位連接帶。通過BVR銅纜作為等電位連接導體與機房內的所有設備(通信、光端機、列頭柜、監控、電源柜等)進行可靠連接。并對等電位連接網絡實現兩點可靠

接地。

1)選定等電位連接帶的敷設位置

原則是所有設備的工作地、保護地應以最短的距離連接到等電位連接帶上,所有連接導體必須敷設科學合理、美觀整齊。

2)敷設等電位連接帶主體

在配線架上通過掛鉤敷設等電位連接帶。通過絕緣端子實現等電位連接帶主體的獨立性。

3)等電位連接帶主體接地

通過等截面的接地引入線與等電位連接主體相連,實現其接地。接地需滿足對稱兩點接地的要求。并保證連接點的接觸電阻小于0.003歐姆。

4)實現設備與等電位連接排的連接

第一步對設備的保護地線或工作地線實施跨接,保證正常運行。第二步拆除原有保護地線或工作地線。第三步把前期做好的等電位連接導體安裝、固定到設備和等電位連接排間。第四步拆除跨接線。第五步整理線路并貼線路指示標簽。

按上述步驟完成所有設備的等電位連接。并保證設備的可靠接地。并保證標簽的正確性和線路美觀性。

5)測試連接點的接地電阻

通過等電位測試儀,測量各節點的電氣連接情況。保證接觸電阻小于0.003歐姆。

6、空調室外機的防護

據 QB-W-011-2007 《中國通信企業標準 》之規定,空調室外機電源線應采用三相五線電力電纜或把空調外機外殼與機房外部的環形接地體做電氣聯接。嚴禁將室外機外殼與避雷帶、雷電引下線、塔體或室外接地排相連。因此室外機機殼的接地通過40x4mm的熱鍍鋅扁鋼與機房地網就近連接實現,焊接處扁鋼應作好防腐處理,布線應美觀、牢固。

7、機房內辦公系統和其他系統的防護(可選項)

綜合通信機房作為通信辦公樓的唯一機房,機房內不但包括通信設備,還設置了許多的辦公集成網絡,通信計費系統等。進出機房的電源線、信號線相對較多,為了考慮整體防護的安全性,應對其他系統給與相應的雷電防護。

●對綜合辦公網絡柜的交換機等供電進行防護,選用ZYMS-20電源精細保護防雷插座。

●對于進出機房的網絡信號線應對24口、16口交換機進行防護采用防雷器型號為ZYMSS RJ45F-E100/5-24。

8、綜合布線

隱患:由于沒有科學的布線,電源線在雷電發生時容易感應過電壓損壞后端的設備,也叫二次雷擊。

建議對機房內的線路進行合理的規劃和整改。 整改措施:

交流電源線、直流電源線、射頻線、地線、通信電纜、控制線等應分開敷設,嚴禁互相交叉、纏繞或捆扎在同一線束內;同時,所有的接地線纜應避免與電源線、光纜等其他線纜近距離并排敷設。接地線沿墻敷設時應穿PVC管。如圖:

綜合布線示意圖

第二篇:移動基站防雷方案

防雷工程 設計方案

工程名稱:移動基站綜合防雷工程

建設單位:湖南移動常分公司

設計單位:湖南普天科比特防雷技術有限公司

設計負責人:

編 號 :

日 期:

一、概述

移動通信基站的主要設備一般分為以下幾個系統:傳輸系統,包括SDH設備,光纜,電纜等等;動力系統,蓄電池,市電等等;動環監控系統;天饋系統; 基站收發信臺BTS(包括收發信機無線接口TRI、收發信機子系統TRS等設備);以及其他輔助設備,如空調,防盜門等等?;卣镜呐潆婋妷簽?6.4v。通常是由主干電力線路經AC/DC變換器得到的。當主干線路發生故障時,備用電池將能在一定時間內向基地站供電。

移動通訊基站多位于地勢較高的多雷雨地帶,氣候條件惡劣,夏季通訊機房設備及發射鐵塔遭遇雷擊的概率較高?;窘ㄔO的基礎部分多為巖石結構,基本無土層,接地電阻很難保證在1 Ω以下,在此條件下給雷電的泄放帶來很大困難。電源采用架空線上山,基站交流供電線路較長,同線路上用電負載比較復雜,大型用電設備啟動或停止瞬間會產生很大的沖擊電壓干擾,嚴重影響通訊組合電源的使用安全?;镜慕拥叵到y在設計時也沒有得到足夠的重視,極易遭受直擊雷、感應雷及電源操作等多種過電壓的侵襲。再者基站重要設備都是微電子設備,由于微電子設備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性,這就使其對各種諸如雷電過電壓、電力系統操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感。如果防護措施不力,隨時可能遭受重大損失。

二、雷電引入途徑分析

移動基站防雷的主要保護對象是在機房中的通信設備,保障這些通信設備的正常運行。雷電損壞設備通常是它在通過帶電或非帶電的導體對地泄放的過程中,由于電荷運動產生的一些物理效應,比如熱效應、磁效應等,改變了在雷電

泄放通道中所涉及設備的基本性能,從而使設備不能正常運行或被損壞。因此我們需要對雷電的入侵途徑進行仔細分析,發掘出雷電可能的入侵途徑,并在雷電流到達設備前改變其對地泄放途徑,保障設備的安全運行。

雷電傳導主要有兩種方式:

一、 直接雷擊:即雷云通過地面上某一點直接對地釋放。由于我們國家對建筑物的防雷有嚴格的標準,通常雷電都是通過建筑物的外部防雷系統對地泄放,在曠野中通常通過一些架空電源線或其它一些對地具有良好導電性能的突出媒介進行對地泄放。雷電流直接入侵基站內部設備主要是通過一些與外界相連的媒介傳導入侵,如進出局站的電源線、通信線及鐵塔地網等。

二、 感應雷擊:帶電的雷云層由于靜電感應作用,使地面某些范圍內帶上異種電荷,當直擊雷發生以后,云層帶電迅速消失,而地面某些范圍由于散流電阻較大,以致出現局部高壓,從而形成雷電流;或者在由于直擊雷放電過程中,強大的脈沖電流對周圍的導線或金屬物產生電磁感應發生高壓以致發生閃擊的現象。而磁場感應方式入侵最終也是體現在一些帶電的金屬導體上。

根據物理學尖端放電的原理人類發明了避雷針,它可以將一定場強范圍內的閃電引到自己身上,再通過引下線將雷電流泄放入地,從而使在這個范圍內的建筑不成為雷電對地泄放的途徑,也就避免了被雷擊。而在移動基站中,高高的鐵塔通過鋼筋混凝土與大地緊密相連,由此可以說鐵塔就是一個巨大的“引雷針”,它可以將方圓幾公里內的雷電引到自己身上。從而大大增加了移動基站直接被雷擊的概率,更增加了在鐵塔旁一些纜線、金屬構架產生感應雷電流的概率。因此我們必須對移動基站的鐵塔及其周邊環境進行仔細分析,以確定雷電侵入移動基

站內部的主要途徑。

三、 鐵塔引雷分析

通常從移動基站的外部環境構造來看,從雷電引入的角度可以粗略分為帶鐵塔和不帶鐵塔兩種,這兩種情況雖然里面內部構造相同,但遭受雷擊的概率卻大相徑庭。

不帶鐵塔的基站:這類基站主要分布在城市市區或市郊,多為租用普通大樓或民宅,基站天線采用抱桿,這類基站遭受雷擊的概率通常較小。這些基站機房的特點是整個建筑本身在等電位連接、電磁屏蔽、接地電阻方面都能較好的滿足信息產業部的要求,但存在問題是大樓的功能并不是為基站設計,所以比較難找到一個較好的接地參考點來確保機房內電子設備有良好的接地。要保證機房內部有良好的等電位連接系統,通常這類基站的接地系統和大樓的接地網采用的聯合接地系統。這類基站雷電入侵的主要途徑是雷電浪涌通過一些電源系統、信號系統、接地系統等所有進出機房的線纜和管道引入,采取浪涌保護措施。

帶鐵塔的基站:這類基站主要分布在農村、郊區,多為獨立機房旁邊建鐵塔的方式,這類基站多建在地勢開闊的平原地帶、山坡上。通常鐵塔在當地為最高建筑,有非常好的接地,按信息產業部的要求基站接地要求小于5歐姆,一旦在該區域內有雷云,地面上的電荷將通過鐵塔與雷云中的電荷發生中和,鐵塔將成為云中雷電對地泄放的一個主要通道。與鐵塔相連的一些線路、橋架、設備就成為雷電入侵的對象,比如天饋線、走線架、與地網相連的設備等。這類基站被雷電擊中的概率較不帶鐵塔的基站要高得多,因此對有鐵塔的基站防雷就更加的迫切,有必要對這類基站進行進一步分析。

通常按移動基站機房與鐵塔的關系可分為:塔邊屋、屋頂塔、塔下屋三種。下面就這三種基站類型進行相應的防雷接地、等電位連接,起到良好的雷電防護作用。

(一)、屋頂塔

鐵塔與機房獨立型的移動站,如圖一所示。雷電對該類型移動通信基站的危害主要途徑是直擊雷和感應雷兩種。

圖1 .鐵塔與機房一體型結構 1 .雷電流直接危害

根據我們現場的調查和分析,在移動通信基站的鐵塔建在基站機房上面的情況下,當雷電擊中鐵塔后,雷電流就會沿著鐵塔及同軸饋線的外導體往下瀉放,由于移動通信同軸饋線的外導體與鐵塔是相互連接的,鐵塔上的雷電流直接會分流一部分到同軸饋線的外導體上,并沿同軸饋線的外導體和機房內的走線架直接流入到移動設備上,對移動設備造成雷擊危害。除此以外,還由于同軸饋線的走線架是與鐵塔直接相連,并進入機房,從而將雷電直接引入到機房內,對機房內

的通信設備造成危害。

2. 雷電感應對移動通信基站內設備造成的危害

當雷電流在移動通信基站周圍的空中或空中對地放電時,就會在移動通信基站周圍的空中產生交變電磁場,從而使移動設備上產生感應電流和電壓,嚴重者也會對移動設備通信造成危害,但這種危害的概率較少,另一方面若雷電擊中鐵塔并沿著鐵塔和機房的立柱中的鋼筋在下瀉的過程中,也會在周圍產生強大的交變電磁場,從而在移動設備上產生感應雷電流和雷電壓,同樣地感應雷電對通信設備所造成的危害比起直擊雷所造成的危害要少得多。

(二)、鐵塔與機房獨立型

鐵塔與機房獨立型的移動站,如圖二所示。該移動站遭雷電直擊的主要途徑是雷電流通過鐵塔的走線架和同軸饋線的外導體進入機房,對通信設備造成危害。其次是雷電在空中放電時對機房內的通信設備所造成的感應雷的影響,同樣感應雷對通信設備所造成的影響比起直擊雷來說,則概率很少。該類型的移動站與上述的第一種鐵塔與機房一體型的情況相比,則少得多。

圖二鐵塔與機房相互獨立型結構

(三)、鐵塔包圍機房型

鐵塔包圍機房型的移動基站,如圖三所示。

該種類型的移動基站遭直擊雷的途徑與第二類的鐵塔與機房獨立型的移動站相似,主要是雷電通過同軸饋線的外導體和同軸饋線的走線架進入機房,對通信設備造成危害。但該種類型的移動站所遭受到的感應雷則最少,因有四面鐵塔的屏蔽作用。

(四)不帶鐵塔型基站

這類基站往往建在城區,一般使用公共大樓或民用建筑來作為機房。對于公用建筑上,由于我們國家對這類建筑物有嚴格的防雷標準要求,因此這類基站具有接地良好,外部防雷完善,且整個建筑形成一個法拉第籠的特點,所以這類基站遭受直接雷擊的概率較小,受到雷電電磁干擾的影響也較小。雷電入侵這類基站的方式將主要是供電線路、同軸饋線的外導體和同軸饋線的走線架、接地系統進入機房。對這類基站的防護級別,對防雷器的通流能力通常不需要很高,因此對這類基站通常只需選擇一般的B類限壓型和C類限壓型兩級防雷就基本能滿足這類基站要求。而民用建筑與公用建筑的差別主要在國家對這類建筑的要求不是很高,因此建筑物在屏蔽和接地的效果上可能差一些,但

只要將這類基站的接地問題處理好,很多防雷問題也就迎刃而解。

我們把雷電入侵移動基站的主要渠道總結如下:

雷電對移動通信基站的四個引入渠道

第一個入侵渠道——由鐵塔天饋線、接地系統引入的雷害 第二個入侵渠道——由交流配電系統引入的雷害 第三個入侵渠道——由傳輸線路引入的雷害 第四個入侵渠道——由雷電電磁脈沖的雷害

通過對雷電主要入侵途徑的分析,結合移動基站現場綜合環境特點,給我們進行防雷方案設計提供了思路和線索。根據防雷分區、綜合防雷的思想,綜合基站所處的地理環境,在具體位臵選擇相匹配的浪涌保護器,將可以很好解決移動基站的防雷問題。

移動通信基站的雷電過電壓保護,各級防護器件是相輔相成的,互相影響的,此時用以局部防護的過電壓器件不能有效的發揮其防護性能,將影響移動通信基站的整體防護。另外還有一個重要的原則,移動通信基站的雷電過電壓保護設計必須是建立在聯合接地基礎上。因此移動通信基站雷電保護并非是簡單的接地或者單一的雷電過電壓保護器件應用,而是根據移動通信基站所處的具體位臵、環境因素、所在地區的雷暴強度及雷暴日的大小、來確定基站的雷電保護措施和方法。

因此,移動通信基站的雷擊電磁脈沖防護必須綜合考慮,應從整體防雷的角度來進行防雷方案的設計

二、依據的規范

1.GB50057-94《建筑物防雷設計規范》

2.YDJ26-89《移動基站(站)接地設計暫行技術規范》(綜合樓部分)

3. YD/T 1235.1、2-2002 《移動基站站低壓配電系統用電涌保護器技術要求及測試方法》

4.YD5068-98《移動通信基站防雷與接地設計規范》 5.YD5078-98《通信工程電源系統防雷技術規定》 6.YD5098-2001《移動基站(站)雷電過電壓保護設計規范》

三、方案設計原則

一、綜合防雷的思想

移動基站的防雷是一個系統工程,它包括直擊雷防護、等電位連接措施、屏蔽措施、規范的綜合布線、安裝電涌保護器(電源、信號)、完善合理的接地系統六個部分組成。這六部分在一個完善的移動基站防雷系統工程中缺一不可。對移動基站的防雷設計應進行全面規劃、綜合治理、多重保護,將外部防雷措施和內部防雷措施應整體統一考慮,做到安全可靠、技術先進、經濟合理、施工維護方便。綜合防雷的思想在YD5098總則中就有明確規定,如YD5098-1.0.3 通信局(站)雷電過電壓保護工程應建立在聯合接地、均壓等電位分區保護的基礎上。

綜合防雷的思想在移動基站中的主要體現到具體的防雷手段,就是分流、接地、屏蔽、等電位連接和過電壓保護五個方面。其中:

(A)、分流

利用避雷針將雷電流沿引下線或鐵塔安全地流入大地,防止雷電直接擊在基站建筑物和設備上。 (B)、屏蔽

移動基站內應采取屏蔽措施的對象主要有兩種:一是所有的帶電金屬導線,包括電力電纜、通信電纜和信號線,應采用屏蔽線或穿金屬管屏蔽。二是基站內部電子設備,通常采取的措施是在機房建設中利用建筑物鋼筋網和其他金屬材料,使機房形成一個屏蔽籠。以及通信設備的機柜因具有一定的屏蔽效果,用以防止外來電磁波(含雷電的電磁波和靜電感應)干擾基站設備。 (C)、非帶電金屬等電位連接

通常等電位連接分帶電與不帶電金屬導體,這里主要指將基站機房內所有非帶電金屬物體,包括電纜屏蔽層、金屬管道、走線架、金屬門窗、設備外殼等金屬構件進行電氣連接,以均衡電位。 (D)、帶電設備的過電壓保護

對于與基站設備相連的饋線、信號線、電源線路安裝防雷器進行過電壓保護。 (E)、接地

在移動基站中的接地包含兩個方面,一是地網,建立一個接地通暢的地網是移動基站防雷基礎,具體要求是根據YD5078中要求基站接地電阻小于5歐姆;二是、基站內的接地系統,為保護基站通信設備和人身安全,解決環境電磁干擾及靜電危害,需要一個良好的接地系統。一個好的接地系統的關鍵在于建立統一的接地參考點,采用“S型”接地。

二、 “防雷分區、逐級泄放”的思想

為了定義雷電電磁脈沖(LEMP)影響程度不同的空間,和選擇帶電導體等電

位連接點的適當位臵,被保護空間必須首先被分成不同的防雷保護區。(見下圖)這點在移動基站的防雷工程中非常重要,等電位連接點的位臵選擇將直接影響到防雷設備在基站防雷效果。根據IEC61312中對雷電保護區的劃分思想,我們通??梢詫⒁苿踊痉览走M行如下圖分區

根據IEC1312以及YD5098中的相關規定,其中YD5098中1.0.4 通信局(站)雷電過電壓保護設計應根據電磁兼容原理按防雷區劃分,對電涌保護的安裝位臵進行合理規劃,如見圖DJZFL01:

圖:YDJZFL01 移動基站的防雷分區

根據IEC1312以及YD5098中的防雷分區規定,可以將移動基站內空間及設備的防雷分區進行如下劃分:

LPZ0B區:移動基站機房外部都有外部防雷措施,如果存在鐵塔則鐵塔為一個巨大的避雷針,通常我們認為在被鐵塔保護的區域為LPZ0B區,因此進入基站的電源線和通訊線及其它線路應從LPZ0B區進入機房。

LPZ1區:整個機房的外墻對雷電電磁脈沖有一定屏蔽作用,可看作是屏蔽層1;按照IEC1312防雷分區的概念,整個機房內部空間應劃為LPZ1區。

LPZ2區:通常移動基站設備都有機柜,機柜外殼為可看作屏蔽層2,機柜內部空間可劃分為LPZ2區,通常對基站防雷而言我們所保護的對象就是這些機柜內部的通信設備,因此也就沒有必要在往下劃分了;故通常對移動基站內部可以分為LPZ

1、LPZ2區。

四、移動基站綜合防雷設計

1、供電線路防雷保護:

雷電即可以通過對輸電線路直接放電,也可以在幾公里之外通過雷電電磁脈沖在輸電線路上感應出雷電流入侵移動基站。因此供電線路成為雷電泄放的主要途徑之一。目前我們國內的供電線路以架空線為主且線路較長,據不完全統計國內移動基站中的雷害近80%與電力線路有關。而且在國際、國內的相關防雷標準中對供電系統的雷電防護描述也是占絕大部分篇幅,因此對供電線路的防雷是整個基站防雷的重心,而對移動基站的電力供電系統進行雷電防護是解決整個移動基站防雷問題的核心。

目前國內移動基站的市電引入情況基本上是先從架空高壓電力線終端引入通信局(站)的10KV或6.6KV高壓電力線,經過配電變壓器輸送到基站。移動基站的防雷也就從配電變壓器開始考慮,這類基站的供電構成按YD5078-98要求:

對于從高壓到配電變壓器這一段供電系統的防雷在YD5098-2001中3.7.1~3.7.4有明確規定,主要的要求是配電變壓器不能與通信設備同在一建筑內,高壓鎧裝線路到配電變壓器應兩端接地,在架空高壓電力線終端桿與鎧裝電纜的接頭處,應采用標稱放電電流大于20KV的交流無間隙氧化鋅避雷器(強雷電避雷器)。配電變壓器高、低壓側避雷器的接地端子、變壓器的外殼、中性線、經及電力電纜的鎧裝層應就近接地。移動基站內供電系統(YD5078-98)規定如圖

二、移動基站內低壓配電系統防雷器選型

如圖中所示在移動基站中主要的供電設備有交流穩壓器、交流配電屏、整流設備、直流控制屏。從YD5078-98無人值守移動基站供電系統圖中可以比較清晰的體現“防雷分區、逐級泄放”的思想,首先市電從LPZ0B區入戶進入LPZ1區交流配電設備前安裝第一級防雷器,在開關電源的整流設備前安裝第二級防雷器,在直流輸出端安裝第三級防雷器。很多事實也證明,移動基站防雷只安裝一級防

雷器是不夠的,必須進行分級保護、分級泄流的防護方案,才能比較好的解決移動基站的防雷問題。

第一級防雷器選用模塊化三相電源防雷箱,安裝在電源的總進線配電屏處,該產品是我公司的專利產品,型號為KBT-BJX40/380/100,標稱通流容量100KA,接線方式為3+1,保護模式為L-PE,N-PE,L-N,并具有專長防水防爆、阻燃、雷電通流量大、漏電流小的特點,同時具有產品劣劣化指示、聲光告警、雷電計數、遠程告警干點輸出等功能,專用于通信基站的電源線路雷電過電壓保護。

第二級防雷器選用模塊化三相電源防雷箱,安裝在開關電源的整流設備配電屏處,型號為KBT-BJX40/380/50標稱通流容量50KA,接線方式為3+1,保護模式為L-PE,N-PE,L-N,并具有防水防爆、阻燃、雷電通流量大、漏電流小的特點,同時具有產品劣劣化指示、聲光告警、雷電計數、遠程告警干點輸出等功能,專用于通信基站的電源線路雷電過電壓保護。

第三級防雷器選用模塊化三相電源防雷箱,安裝在各設備機柜的電源總進線處,型號為KBT-BJX40/220/20,標稱通流容量20KA,保護模式為L-PE,N-PE,L-N,并具有專長防水防爆、阻燃、雷電通流量大、漏電流小的特點,同時具有產品劣劣化指示、聲光告警、雷電計數、遠程告警干點輸出等功能,專用于通信基站的電源線路雷電過電壓保護

2.移動基站信號及天饋線防雷

雷電除了通過供電系統侵襲移動基站內的設備外,還通過接地系統、天饋線、通信線路來影響移動基站的工作。從這些途徑上切斷雷電入侵就非常顯得必要,因為與這些線路相連設備的通信端口以及IC電路板的耐壓水平水平非常的低,而且這些設備對信號的要求都非常的敏感,信號稍微有點衰耗就會影響通信,因

此對這類設備通常不能采用多級防雷設備防護,而只能通過在一個防雷設備內采用多級電路進行精細級保護。

一、PCM 2M線的防雷

移動基站的2M端口設備發生損壞主要有如光端機、BTS的傳輸板、DDF架、及一些傳輸設備。通常雷電通過信號線來入侵移動基站設備的主要有兩種情況:

1、 不同設備間發生雷電高電位的耦合和轉移:移動基站遭受雷擊時,如雷電電流通過:1)基站鐵塔直接引下到地;2)通過室外感應的饋線的外部屏蔽層引至地線系統;3)電源線上的直擊或感應雷電流經SPD引下到接地系統,其50%的雷擊電流以電阻方式對地耦合,這時會使基站的地網電位瞬時抬高,此時即使是0.5歐的接地電阻的基站在雷擊電流通過瞬間也會使接地電位瞬間呈現幾十千伏的電壓。使得設備接地與信號芯線之間存在高電壓,信號線上就帶上感應雷電流,與通信線相連的另一端處于正常電位的情況下,如果設備未加裝性能良好的SPD,就會出現了雷電通過通信線將兩端設備的通信端口損壞,嚴重的將導致一些傳輸通信設備被損壞。

2、 室外通訊線感應雷電流傳導入戶:一些基站的通信線如2M線存在從室外引入的情況,雷電往往通過電磁感應的方式在戶外通信線中感應出雷電流。

3、 基站內的電磁干擾:由于基站走線的情況是地線和電源及信號線全部為平行布放,地線回路上的雷電電流勢必會在相應的電源或信號線上耦合現象。對于2M線而言,直接的后果是在信號線上感應出過電壓,將設備打壞。

在YD5098-2001 3.4中對2M線路的雷電防護措施有明確規定:3.4.1 出入通信局(站)光纜或電纜,應在進線室將金屬鎧裝外護層做接地處理,另外光纜應將纜內的金屬構件,在終端處接地;3.4.2 進入通信局(站)的PCM電纜芯線應在終端處加裝SPD,空線對必須就近接地。

通信系統由于受到工作電平、接口速率、和傳輸性能(插入損耗)、線路阻抗等指標的約束,不能象供電系統一樣分幾級防雷,因此PCM 2M線防雷應在通信線路與設備的接口即LPZ1-LPZ2區處使用一級與之通信接口、工作電平、速率相匹配、線路阻抗匹配的精細級防雷器,同時通信線應就近接地。在中國移動的基站的傳輸線的速率小于2Mb/S,線路阻抗有75和120歐姆兩種,工作電平通常小于12V。其中阻抗為75歐姆的2M線的接口類型主要有BNC,L9,C4等類型,如在NOKIA的基站中的傳輸接口就大量使用BNC接口;阻抗為120歐姆的2M線接口類型主要有RJ

45、9針或15針的通信串口等,如愛立信的RBS2000型基站就大量使用15針的串口。

移動基站天饋系統防雷措施

通常移動基站中天饋線的布放是沿著鐵塔爬梯布放,然后通過走線架進入機房內部,存在與鐵塔防雷引下線平行布放的問題,因此非常容易受到在雷電流同通過鐵塔引下線泄放的過程中產生的雷電電磁場的干擾。根據YD5098-2001.3中對天饋線的防雷措施主要有:

1、對天饋線的防雷從工程上講就是三點接地,鐵塔上架設的波導饋線、同軸電纜金屬外護層應分別在上、下端、及進入機房入口處就近接地,當饋線及同軸電纜長度大于60m時,其屏蔽層宜在塔的中間部位增加一個接地連接點,室外走線架始末兩端均應作接地連接。

2、城市內孤立的高大建筑物或建在郊區及山區,地處中雷區以上的無線通信局(站),當饋線采用同軸電纜時,應在同軸電纜引進機房入口處安裝標稱放電電流不小于5KA的同軸SPD,同軸SPD接地端子的接地引線應從天饋線入口處外側的接地線、避雷帶或地網引接。

因此要對天饋線防雷器進行選型。

3、天饋線防雷器的選擇問題:移動基站通常使用帶饋電和不帶饋電的兩種系統,饋線傳送速率為850M-960M,傳輸速率非常的高。因此選用天饋線防雷器時主要考慮的防雷器的插入損壞、回波損耗VSWR等。YD5098 5.4.1 要求:同軸型SPD插入損耗應小于等于0.2dB,駐波比小于等于1.2,同軸型SPD最大輸入功率能滿足發射機最輸出功率的要求,安裝與接地方便,具有不同的接頭,同軸型SPD與同軸電纜接口應具備防水功能。同軸型SPD的標稱放電電流應大于等于5KA。

具體配臵如下:

1.在天饋線路上安裝KBT-T2000A天饋線路防雷器,數量共20只,通流容量10KA,插入損耗應小于等于0.2dB,駐波比小于等于1.2,

3. 移動基站的監控系統防雷措施

近年來,中國移動基站普遍采用了智能監控系統,據統計監控系統設備目前已經成為移動基站中設備被雷電損壞頻度最多的設備,也是被損壞最嚴重的系統。統計被雷電損壞與監控系統有關設備中比較多的有:空調的控制板(通常通過RS232端口與監控相連)、一些數據采集器的RS422或485端口、協議轉換器、監控設備的傳輸板等。為什么很多基站在供電系統防雷比較完善的情況下其監控系統還是被損壞呢?雷電對基站的監控系統的入侵途徑與入侵PCM 2M線的方式一樣也就不再說明,損壞的主要原因在于監控系統自身的特點,從對眾多監控系

統被雷電損壞的基站情況來看,可以總結出以下幾個因素:

1、 設備電源沒有防雷措施,且耐壓水平低,根據IEC61000-4-5直流-48V的通信設備的耐壓水平不會高于500V;

2、 控設備的RS48

5、RS422或RS232通信端口都沒有相應的防雷措施,且通信端口本身的耐壓水平非常低,通常RS48

5、RS422或RS232通信端口的耐壓水平不超過100V;

3、 監控系統被雷擊的基站的開關電源普遍沒有安裝直流防雷器;

4、 監控系統存在大量的數據采集線路,這些線路的布放不規范,往往是捆在一起,且很多數據采集線不是屏蔽線纜;

5、 監控設備接地參考點不統一,且接地線不規范??梢哉f監控系統紛繁復雜的布線為雷電流入侵提供了更多的渠道,與本身羸弱的防護能力形成巨大的反差,因此、監控系統更需要全面的防雷。

因此、對移動基站監控系統的主要雷電防護措施有:

1、 對監控數據采集線的布放進行合理規劃,所有數據采集線路應使用屏蔽線,且其屏蔽層應接地,盡可能的降低雷電電磁脈沖在數據采集線路上感應出的雷電流;

2、 接地方面:在監控主設備下設一個小的監控設備接地參考點作為所有監控設備的接地,并用超過16mm2的接地線與基站總等電位排進行連接。目的用來降低各監控設備間因接地產生的電位差,

3、 在監控設備端安裝-48V的電源防雷器,釋放從地線或電源線引入的雷電流;

4、

5、

在開關電源直流輸出端安裝相應的直流防雷器,如電源防雷圖中所示, 在一些損壞頻度較高的設備與監控設備間的通信端口安裝相適用的信

號線防雷器,

6、 對于監控系統的數據采集線路以及控制線都是信號線,因此在選擇防雷器時要考慮信號線防雷器的接口類型、工作電壓、傳輸速率、線路阻抗與系統設備相匹配。下面我們主要推薦一些已經在中國移動省市基站主流監控設備及開關電源中使用過的防雷器如:艾默生、中興、亞信、亞奧等監控設備廠家;以及在開關電源的監控系統中使用過的信號線防雷器,如艾默生、中恒、動力環等;在這些設備中主要使用到的信號線防雷器被實踐和時間證明是非常有效的,而且不會有任何主設備產生任何影響。

具體配臵如下:

1. 在攝像機前安裝KBT-V/3監控多功能防雷器,通流容量10KA,對攝像機的電源線路、信號線路及控制線路進行防雷保護,共3只。 2. 在監控主機前端的信號線路前端安裝KBT-V40A視頻信號防雷器,共3只

3. 在在監控主機前端的控制線路前端安裝KBT-C485控制信號防雷器,共1只

4. 在數據采集線路上安裝KBT-C10A控制信號防雷器,共2只

4.等電位處理

在機房四周設臵一均壓環,作為各防雷器及通信設備的接地線匯聚排,并與室外接地裝臵可靠連接。均壓環材料為30*3紫銅排,長度為40米。

4.移動基站的外部防雷接地工程

移動基站的接地應采用聯合接地,對有鐵塔的基站應將鐵塔地網與機房地網相焊接,機房總接地排的接地線與地網連接時應避開鐵塔及避雷針的專用引下線,兩者間距離要求大于5米,以免鐵塔和避雷針上的雷電流沿總地線引入線流入機房內,。對一些租用大樓或民用建筑的基站,根據國家標準GB50057-94《建筑物防雷設計規范》的相關要求,對于建筑物的接地一般都采用其鋼筋混凝土基礎作為地網,建筑物其鋼筋混凝土基礎埋地較深,大樓的接地電阻基本上能滿足要求,因此可以使用大樓的主鋼筋作為防雷接地系統。

1、 根據YD5068-98《移動通信基站防雷與接地設計規范》的要求,通常移動基站的接地電阻要求小于5歐姆。如果山區基站接地電阻難以滿足要求,可以通過使用降阻材料來降阻,如果還是不能滿足要求則應將整個基站通過防雷器做好等電位連接。

2、 在移動基站外部進線孔處設立接地排,并與基站地網相連。將所有進入基站的纜線的接地與之相連,如天饋線接地、鐵塔走線架的接地、光纜加強芯的接地、供電線屏蔽管道的接地等。

3、 YD5098-2001中規定出入通信局(站的電力電纜(線)、通信纜線應采用金屬護套電纜或敷設在金屬管內,且應埋地引入,纜線埋地深度應不小于0.7m。特別對于進入通信局(站)的低壓電力電纜宜全程埋地引入,其電纜埋地長度不宜小于15m等。這些工程措施都具有一定的雷電防護作用。

4、 接地引線材料選擇金屬接地體應采用熱鍍鋅材料,在各個焊接點由于已破壞

了原來的熱鍍鋅層,因此一定要做防腐蝕處理。垂直接地體長度為1.5~2.5m,垂直接地體間隔為其自身長度的1.5~2倍。接地體上端距地面不小于0.7m,且應在凍土層之下。具體要求如下: 垂直接地體:

可采用直徑為50mm壁厚3.5mm的鋼管 或50mm*50mm*5mm的角鋼 水平接地體和接地引入線: 可采用40mm*4mm 或50mm*5mm的扁鋼。

附地網設計過程:

基站周圍的土質較差,土壤以風化石為主,土壤電阻在1000Ω〃m。原地的接地電阻為15歐姆,要求將整個接地接地的接地電阻降到4歐姆以下,現在其進行設計。

在基站下側的山坡上新建一個地網,長42米,寬28米,面積為1176平方米。地網布臵成網格狀,網絡大小為7米*7米,水平接體采用50*5熱鍍鋅扁鋼,共450米,垂直接地體采用50*50*5*熱鍍鋅角鋼,共35根,該接地網的接地電阻值計算如下:

地網長42米,寬28米,土壤電阻率為1000,按以下公式計算其電阻值。

R1?0.5?S?14.58 ?

新地網與老地網并聯后的接地電阻計算如下:

R?111?R1RY?7.4?

經計算:R1=7.4歐姆.,不能滿足4歐姆的要求,需使作其它材料使地網接地電阻值降低,

2.由于土壤電阻率很高,僅用角鋼和扁鋼難以使地網電阻滿足不小于4歐姆的要求,因此使用降阻劑,使地網的電阻值達到設計要求。

在水平接地體上包裹降阻劑,用量為15kg/m,總長度450米,共需降阻劑6750kg 1)使用降阻劑后的新建地網的接地電阻計算如下:

R1?0.5?S??14.58?0.7?10.2 ?

2)新地網與老地網并聯后的接地電阻計算如下:

R?111?R1RY?6.07?

經計算:R1=7.4歐姆.,不能滿足4歐姆的要求,需使作其它材料使地網接地電阻值降低,

3)繼續使高效用接地模塊來降低整個地網的接地電阻,型號為KBT-DF,數量為26塊,間距為7米。

單塊接地模塊的接地電阻計算如下:

R?0.068?a?b?152?

10塊高效接地模塊的聯合接地電阻計算如下:

R2? R152??17.9? n?10?0.85

使用10塊高效接地模塊、6750公斤降阻劑、450米扁鋼、角鋼與原地的聯合接地電阻計算如下:

R?11??4.5?

111111????R1R2R31510.217.9還是不能滿足不大于4歐姆的設計要求。需繼續采用其它的方法進一步降低地網的接地電阻。

4.為使地網的接地電阻降低到設計要求,本方案采取增設電解離子接地極的方法進一步降低接地電阻,電解離子接地極的型號為KBT-LJD,數量6支 單根離子接地極的接地電阻計算如下: R4??8l10008?3(ln?1)k?(ln?1)?0.2?40.2? 2?Ld2?3.14?30.2經計算.R2=40.2歐姆

6根離子接地極并聯后的接地電阻計算如下; R4?R40.2??7.9? n?6?0.855.新地網與原有地網聯接地的接地電阻計算如下

R?11111???R1R2R3R4?11111???1510.217.97.9?2.9?

合格

經計算,新建地網需使用450米熱鍍鋅扁鋼,35根1.5米根的熱鍍鋅角鋼,6750公斤降阻劑,10塊接地模塊,6根電解離子接地極,接地電阻可達到2.9歐姆,能滿足不大于4歐姆的要求。

如由于運輸困難,降阻劑難以施工,可不使用降阻劑,在其它材料用量相同的情況下,新建地網的接地電阻值為3.1歐姆,也可滿足設計要求。

R?11111???R1R2R3R4?11111???1514.617.97.9?3.1?但由于季節的變化,土壤中的水份會發生很大的變化,干旱季節由于土壤中的水分減少,導致土壤電阻率大大升高,從面使整個接地裝臵的接地電阻增加。而降阻劑能有效保持土壤中的水份,從而使整個接地裝臵的接地電阻保護穩定,不會隨季節的改變而發生大的變化,因此建議本工程使用降阻劑。

三、地網施工方案

1.人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5m。水平接地體應挖溝埋設,溝的尺寸為上寬上0.6米,下寬松0.4米,高0.6米的梯形。

2.地網的網格為7米*7米,在水平網格的交叉處放臵垂直接地體。 3.在水平接地體上包裹降阻劑,用量為15公斤/米。

4.電解離子接地極采用鉆孔的方法敷設,用熱熔焊的方法與水平接地體連接。 5.接地模塊與水平接地極采用焊接地方法連接。 6.新建地網與原地網連接點不少于兩處。

KBT-LJD離子接地體施工方法如下:

1、鉆孔

在選好的施工場地鉆出Φ155mm×3155mm垂直地面的孔洞。

2、配填充劑

(1)在容積大小150升的容器內放入50kg淡水(井口、自來水均可); (2)加入填充劑A,攪拌至全部溶解; (3)加入填充劑B,攪拌至全部溶解; (4)加入填充劑C,攪拌至糊狀。

3、植入接地棒

(1)拆開接地棒兩端密封膠帶

(2)將四分之一配臵好的的填充劑填入孔洞底部; (3)將接地棒植入孔洞中,棒頂與地平面平齊; (4)接好引出線; (5)將其余填充劑填在接地棒周圍,填至距棒頂端100mm時止; (6)蓋上防護帽,測量接地電阻;

(7)用土填蓋防護帽周圍,帽頂高出地面100mm。

4、注意事項

(1)鉆孔直徑不宜大于155mm,以免填充劑填充不足;

(2)蓋防護帽時注意棒上的通氣孔不得被泥土或填充劑堵塞,帽上通氣孔在回填土之上,不得堵塞。

(3)當一根接地棒達不到地阻要求時,可用兩根或幾根并聯使用,棒與棒之間的間隔不宜小于5m; (4)引出線采用50mm多股銅線,引出線與棒體實行壓接,接點防腐處理。 (5) 多極離子接地極的母線采用BV50mm²銅線實行火泥熔接連接。

服務與承諾

1、本公司保證所提供的產品符合國家有關防雷產品的法規和標準。

2.本公司防雷工程中所使用的產品實行一年內免費更換,五年內免費維修,終身維護。

3.我公司承包的防雷工程中所使用的產品,保修期的起始日期為產品安裝之日。 4.保修期內對符合保修條件的產品,不收取備件費和工時費;對不符合保修條件的產品,收取備件費,免收工時費。

5.凡本公司施工的防雷工程,保證防雷系統及被保護系統的安全有效運行,如防雷系統出現故障,自接到通知之時起,省外48小時派員趕到現場處理,省內24小時派員趕到現場處理,市內4小時派員趕到現場處理。

6.公司對各用戶實行免費提供防雷技術人員培訓,免費提供防雷技術咨詢。 7.本公司所使用的產品均由中國人民保險公司質量承保。 8.本《服務與承諾》解釋權歸湖南普天科比特防雷技術有限公司。

湖南普天科比特防雷技術有限公司

某移動基站綜合防雷工程預算表

序號1234567891011121314151617181920212223242526名 稱三相電源防雷箱三相電源防雷箱單相電源防雷器控制信號防雷器天饋線路防雷器監控多功能防雷器視頻線路防雷器小計安裝維護費等電位連接處理熱鍍鋅角鋼熱鍍鋅扁鋼高效接地模塊降阻劑電解離子接地極地網施工電解離子接地極施工型 號KBT-BJX40/380/100單位數量單價臺臺組只只臺只11312013750042001650總價75004200495054096001200120029190備注站用總電源開關電源進線處柜內各設備電源通信管理器KBT-BJX40/380/50KBT-BJX40/220/20KBT-C10AKBT-T2000AKBT-V/3KBT-V40A5404801200400天饋線路室外攝像頭網絡視頻服務器設備總價15%處50*50*5*150050*5KBT-DFKBT-JZKBT-LJD根米塊噸支米支35平方30*3紫銅排16平方10平方6平方米米米米米1354501076450620401020151000984586025001100043781000343020250860017500660001800048008004800150360120179378電源防器接地電源防雷器接電源信號防雷器接地地網施工各機柜接地處理408004012015188多股裸銅線均壓環電纜線電纜線電纜線合計稅金檢測費總計6%(普通發票)1076210762200902

第三篇:移動通信基站節能方案

據估算,2007年中國僅GSM基站耗電量將接近32億千瓦時,基站電費將接近20億元,這還不包括空調、變電、傳輸等能耗。

電能在通信企業能源消耗中占有絕對比重,節能在電信行業勢在必行。在國內電信市場日益飽和、殺手級業務缺失的壓力下,降低能耗節約開支實乃擺脫困境、提升利潤的有效途徑。

移動通信基站能耗構成

從移動通信網絡設備的能源消耗分布來看,無線基站部分的能耗約占到90%,核心網和網管等其它設備比重不足10%。

通常來講,移動通信基站由BTS設備、天饋系統、傳輸設備、整流器、蓄電池組、交流配電屏、變壓器、空調、環境監控等組成。根據消耗主體的不同,移動通信基站能耗主要包括:

(1)通信設備用電:通信設備用電主要取決于在網設備數量及其功耗,同時也受限于網絡負荷水平。統計數據發現,通信設備用電占機房總用電量的30%左右。其中,天饋系統及傳輸設備耗電相對較小,絕大部分來自于BTS設備。

(2)配電系統用電:電能經過配電系統的傳輸過程中會產生線損電量,可分為技術線損和管理線損。技術線損電量是在傳輸過程中直接損失在配電設備上的電量,可以通過采取相應的技術措施予以降低。管理線損電量則是在計量的統計管理環節上造成的,需要采取必要的組織措施與管理措施來避免和減少。

(3)機房環境用電:基站機房對設備運行環境的溫度、濕度、潔凈度有一定要求。為保障通信設備的正常運行和使用壽命,必須采取必要的溫控措施來平抑因用電設備散熱、室外熱傳導以及維護人員熱輻射而引起的機房溫度升高??照{是基站機房的主要耗電設備,能耗比重約占40%~50%。

(4)維護及其它用電:基站維護過程中將產生照明、檢修或施工用電,蓄電池組維護則涉及充放電容量試驗帶來的能耗。

基站節能應重點放在通信設備、機房環境兩大方向上。配電系統節能與機房建筑節能也同樣不容忽視。

基站節能的基本原則

移動通信基站節能必須滿足以下基本原則:

(1)系統可靠性。節能決不能以犧牲通信系統的安全作為代價?;緳C房環境一般應保持常年溫度10℃~35℃、濕度10%~90%、潔凈度達B級。簡單地通過改變機房工作環境來降低能耗并非明智之舉,通信設備與電力設備、蓄電池組的使用壽命都會因此而大打折扣。

(2)技術可行性。節能降耗實現途徑多種多樣,各有其優缺點和適用范圍。在實施過

程中,要因地制宜,綜合考慮設備要求、機房布局和地理位置等諸多因素,合理選擇可行的節能技術,以實現節能效率的最大化。

(3)技術有效性。開源與節流相輔相成。所謂開源,就是尋求常規能源的替代品,如太陽能、風能等可再生能源;節流是節能降耗,提高能源利用效率。理論上講,節流是有限的,開源是無限的。業界當前大多以節流為主,隨著可再生能源利用的成熟,最終實現常規能源向可再生能源利用的平穩、安全過度。

(4)經濟合理性。節能應兼顧經濟效益增長,切勿矯枉過正。用先進節能的產品更新替換老舊、高能耗設備固然合理,但在很大程度上受限于企業資本力量和網絡發展能力,孰優孰劣不置可否。實施前期要作好試點工作,關注節能方案的投資回收期。

(5)效果可測性。節能技術使用后是否達到預期目標、效率如何,都必須有一套健全、可行、有效的評測機制。定性分析相對容易,定量評估則有些難度。

基站節能技術方案

1.通信設備節能

通信設備運行過程中消耗的能量,除少量以電信號方式傳輸外,絕大部分轉化為熱量散發出來;空調耗電則源于維持通信設備正常工作的機房環境,在很大程度上取決于通信設備的發熱量。

基站節能應從源頭抓起。根據粗略估算,通信設備的功耗每下降1kW,配套通信電源系統和機房空調設備的建設投資費用可減少約2萬元,其相關的運行和維護成本中僅電費一項一年就可節約1.5萬元。

傳統基站采用獨立模擬功放技術,功放模塊功耗約占總體功耗的60%,然而功放效率通常卻低于10%。功放的核心問題是線性化和高效率。數字預失真(DPD)技術和Doherty技術相互配合應用時,功放效率可提高至27%以上。

基站設備耐高溫工作能力的增強將降低對冷卻系統的要求,整體能耗相應會減少。分布式基站和模塊化基站應用前景廣闊。

針對話務閑時開展智能節電技術可大幅降低基站能耗。利用軟件實時統計分析載波與信道的負荷程度,將承載的業務進行疏導,在保障通信服務提供能力的前提下,盡可能減少同時工作的TRX或TCH數量,通過自適應開關實現智能化節能控制。

良好的網絡結構對基站節能大有裨益,這也體現在網絡規劃與建設的有效性上。蜂窩基站布局合理,基站發射功率會有所限制,可以避免覆蓋空洞,最重要的是降低額外建站需求的概率,減少能耗風險。

2.機房環境節能

對于移動通信基站而言,機房環境節能主要體現在冷卻系統即空調上。

變頻技術是利用變頻器改變空調壓縮機的供電頻率,通過調節壓縮機的轉速達到控制室溫的目的,有利于降低空調耗電量和延長使用壽命。然而,應注意其對通信電源低壓配電系統以及通信設備的電磁干擾。

新風節能利用室外的自然環境作為冷源,采用空氣質量交換和能量交換原理,將基站內的熱量迅速向外遷移,實現室內散熱、降溫,從而減少空調使用時間,包括自然通風與熱交換兩種形式。自然通風系統一般適用于溫差大、空氣質量好的地區,熱交換節能系統則主要適用于室內外溫度差較大的環境。

空調自適應節能就是通過模糊控制技術,根據室內環境溫度的變化情況,靈活調節空調的工況參數,優化控制空調的運行狀態,通過自動控制來滿足機房環境要求。自適應節能系統具有高可靠性、安裝方便、易維護等優點。

基站空調應選用專用產品,一般來講無需除濕、加熱等功能。室外機安裝時要求周邊無靠近障礙物,影響空調散熱。室內機安裝要考慮設備排列、建筑結構、線纜走向等因素,合理優化空調氣流組織。

3.配電系統節能

配電系統節能可以從提高用電效率與質量、優化配電系統負載效率、引入新型清潔能源、加強用電系統管理等方面入手。

4.機房建筑節能

在保證使用功能、建筑質量和室內環境要求的前提下,機房建筑節能與建筑材料、體形系數、朝向、地理環境及氣候條件等有密切聯系。使用節能材料與外墻保溫技術是機房建筑節能的主要實現方式。

機房外圍護結構的熱傳導會導致室內冷量的損失,從傳熱耗熱量構成來看,外墻和屋面所占比例約為60%以上。外圍護結構的傳熱系數直接取決于材料類型及其厚度。外墻采用隔熱保溫材料的夾芯板,更利于防止熱量的散失。屋面不宜選用容重大的保溫材料,以防屋面重量及厚度過大;也不宜選用吸水率較大的保溫材料,以防施工后水分不易排出,從而降低保溫效果。

外墻外保溫不會產生冷熱橋現象,外保溫材料置于主體結構外側,減少外界溫度、濕度、各種射線對主體結構的影響,且不占用機房使用面積、易于施工。

外圍護結構的傳熱量與其傳熱面積是成正比的。在其他條件相同情況下,建筑物耗熱量指標隨體形系數的增長而增長。體形系數應盡可能地小,在滿足使用要求的前提下,不應隨意增加機房的層高、進深。

機房朝向宜采用南北向或接近南北向。機房所有進出孔洞、門窗應作密封或遮光處理。

機房門宜選擇夾芯材料為聚苯板或礦棉板的不銹鋼門。

結束語

移動通信基站節能是一項長期、復雜的系統工程,貫穿于規劃建設、日常維護、技術改造等各環節,必須處理好網絡安全與節能效果、投入成本與節能回報率等多方面的關系。盲目增加節能產品未必能達到理想的節能效果。移動運營企業應深入了解整個網絡設備的實際運行狀況和能耗構成,對不同條件下設備運行數據實行有效跟蹤分析,摸索行之有效、成本效益俱佳的解決方案。

第四篇:通信基站節能減排4套方案

基站空調節能技改(已小代大)方案

及實測效果的報告

節能減排工作是一項意義重大,落實起來難度非常大的工作,在過去幾年的維護工作中,在公司各級領導的耳聞目染細心指導下,對節能減排工作的意義,有了更深的理解。在維護工作中去思考一些如何節能的方法,并前后形成了幾套方案。在兩年多的時間里,進行試驗取得了相關數據,對各個方案進行實驗、排除、完善。經多次反復,最后確定了本方案。在以上工作中,維護部袁軍主任在基站站房環境、安全和以后維護工作中的便利性,提出了具體的要求和指導性建議。

要完成并達到節能減排的目標,對基站的基本情況、基站設備對工作環境的要求,有清晰的了解:

一.基站站房情況:磚混結構站房,房間大,安全性和密封保溫性較好。彩鋼夾芯板房,因其結構,安全性和密封保溫性較差一點,房間大小差別較大。

二. 基站設備情況:基站設備多少,情況差別較大。設備的發熱量差別較大,空調工作時間的長短和啟動頻次差別較大。

三. 基站空調情況:基站空調基本上分三種,單相3P(3.5KW)、三相3P(3.5KW)、三相5P(6.8KW)。

基站節能技改方案:通過以小代大,通風換氣通風降溫系統保障基站設備工作的溫度環境,大幅度降低用電量。采用智能系統,自動控制雙風機的開關和百葉窗的開關并加裝兩道防塵網,保障基站設備工作的衛生環境。如遇風機不工作,智能管理程序會自動啟動空調,保障基站設備工作的溫度環境。通過機房監控可看到,空調啟動了,就證明通風降溫系統有故障。就可及時處理該系統故障。

基站節能技改方案實測效果:通過對三種空調掛表實測,取得了三種空調耗電量的精確數據。通過對各基站高頻電源柜直流負荷的統計。該技改方案:節能減排效果顯著,節能30%—48%。適用范圍寬:適用所有基站。性能可靠,并能滿足基站設備對工作環境、安全和以后維護工作中的便利性等要求。

本方案是針對裝供電部門的復費率表計基站的,并不具有節能新疆奎屯市繁星科技發展有限公司

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裝復費率表基站節費方案

效果。但是,對于通信企業降低電費成本有非常直接且明顯的效果。

本方案是在基站用電量不變的情況下,通過調整用電時間,錯開峰時的高電價,多用谷時段低電價的電。從爾達到降低電費成本的目的。經測算,每站可減少電費支出23%-29%。本方案適用裝復費率表計的所有基站。

本方案的另一個作用,可以改善蓄電池因長期只充電不放電,在蓄電池內形成大量的氧化物沉積(該氧化物會直接影響蓄電池充·放電電流的流量,使蓄電池電壓快速下降,甚至造成斷電,進爾直接影響通信設備的正常運行),降低和減緩氧化物的形成和在電極附近的堆積。保護蓄電池,延長蓄電池的使用壽命。

室內分布·w-lan節能方案及測試報告

隨著我國社會經濟的快速發展,通信運營商為廣大客戶提供更好更優的服務,已投入大量人力·物力·財力,在已有的公共服務設施·商業服務設施及高層住宅,已經建立運行了大量的室內分布系統·w-lan系統。隨著經濟的快速發展,還會不斷投入繼續建設室內分布系統·w-lan系統,其產生的電費,給通信運營商帶來很大的成本壓力。但是,可以根據以上各類設施對通信信號需求時間段的不同,采取分時段停送電,運行設備??煞炔煌慕档驮O備用電量,達到降低電費成本的目的。

經過實際測試,各類不同設施,可減少電費支出:16%--56%。節能效果非常好,本方案適用室內分布系統·w-lan系統。且安全可靠。

基站(-48V)直流電池組保溫套系統

基站蓄電池組保溫套系統,主要適用于我國黃河以北廣大地區的通信基站。

由于我國通信運營商運營商,基站所使用的都是鉛酸蓄電池(300AH.500AH.800AH.1000AH),鉛酸蓄電池友好使用環境,是在避光環境下,溫度在+25度,其處于最佳的工況。而實際情況是,北方的冬天,氣溫都在零下或更低。這樣的使用環境下,蓄電池放電電新疆奎屯市繁星科技發展有限公司

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基站蓄電池組保溫套系統,可以改善蓄電池組在冬季使用環境下,使蓄電池組環境溫度保持在10度到25度之間。使蓄電池放電電流平穩,電壓下降平緩。充電時電壓穩定,蓄電池達到浮充。最大限度的保護蓄電池,延長蓄電池的使用壽命。

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第五篇:高速公路通信、監控、收費系統的防雷方案

一、概述

當今社會電子計算機技術、微波通信技術日益發展,各類電子設備大量應用,雷擊電感應到附近的導體中形成過電壓,可高達幾千伏,對微電子設備的危害極大。LEMP的主要侵入通道有電源線路、各類信號傳輸線路、天饋路線和進入系統的管、纜、橋架等導體侵入設備系統,造成電子設備失效或永久性損壞。因此,雷擊脈沖的防護是在入侵通道上將雷電流泄放入地,從而達到保護電子設備的目有。其主要方法是采用隔離、等位、鉗位、均壓、濾波、屏蔽、過壓過流保護、接地等方法將雷電過電壓、過電流及雷擊電磁脈消除在設備外圍,從而有效地保護各類設備。目前主要采用氣體放電管、放電間隙、高頻二極管、壓敏電阻、瞬態二極管、晶閘管、高低通濾波器等元件根據不同頻率、功率、傳輸速率、阻抗、駐波、插損、帶寬、電壓、電流等要求,組合成電源線、天饋線、信號線系列電涌保護器(SPD)安裝在微電子設備的外連線路中,地線按共用接地原則接入系統的地線,才不至于造成地電位反擊。只要設計合理、安裝合格,電涌保護器就能有效的防御雷電。

因此,采用完善的綜合防雷手段構成一套完整的防雷體系,這就是現代防雷的新理論:綜合防雷理論。目前高速公路建設發展迅速,為了使高速公路暢通無阻,保證高速公路通信、監控、收費系統正常運行,將雷電災害降低到最低限度,防雷工程技術人員應對系統進行全面規劃、綜合治理、制定完善的綜合防雷設計方案。

二、高速公路綜合防雷設計方案的依據

高速公路綜合防雷在設計時主要采用以下標準,供設計時參照。

1、 IEC61024《建筑物防雷》

2、 IEC61312《雷電電磁脈沖的防護》

3、 ITU K25《光纜的防雷》

4、 ITU K27《電信大樓內的連接結構和接地》

5、 GB50057-94《建筑物防雷設計規范》

6、 GB50343-2004《建筑物電子信息系統防雷技術規范》

7、 GB50174-93《電子計算機機房設計規范》

8、 GB50198-94《民用閉路監視電視系統工程技術規范》

9、 GB/T50311-2000《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》

10、YD5078-98《通信工程電源系統防雷技術規范》

11、XQ3-2000《氣象信息系統雷擊電磁脈沖防護規范》

三、高速公路通信、監控、收費系統的基本組成

1、每一條高速公路在其管理的區間內均設有一監控中心大樓。監控中心一般設在高速公路的出、入口處,也有設在管理區間的中心部位。中心一般設置有大型地圖板和監控電視系統,并配有多畫面切換控制設備、視頻監視器、低速錄象設備及自動轉換裝置。中心配備有計算機網絡系統、負責管理各收費站的收費信息、緊急電話的控制、公路出入口及中間各大型電子顯示屏的控制和公路沿線的小型電子提示牌的控制等。中心大樓內還有程控交換機系統、中心控制臺、光纜通信的兩個或四個8Mbit/s接口的光端機、電端機及上網設備、無線電話系統、UPS供電系統等多種電子設備。

2、在每個收費站配備有光纜通信設備,收費用的計算機局域小網,收費站信號燈控制系統,監視、攝像、記錄系統,控制操作臺,站內電話控制臺、無線對講電話等。

3、在每個收費亭內配備有收費計算機網絡系統工作站專用計算機,收費票據打印機,收費指示板,指示燈,車道控制機,自動欄桿,語音提示系統,車輛過境自動計數器,對講電話和空調及供電系統等設備。

4、在公路沿線及收費站廣場設置了多個監控攝像頭,將攝像頭的視頻信號通過光纜、同軸電纜、對稱電纜或通過微波傳輸系統,將視頻信號或語音信號傳到中心監控室,以利控制中心掌握公路沿線的車輛行駛運行情況,便于指揮調度。

5、道路LED指示牌。LED指示牌發布高速公路即時信息,位于空曠的環境中,其控制信號線一般由光纖組成,系統電源采用就地變壓(主要是使用開關電源)的措施,由電源引起的雷擊事故較為普遍。

四、高速公路的綜合防雷原則

高速公路的綜合防雷設計應考慮環境因素、雷電活動規律、系統設備的重要性、發生雷災后果的嚴重程度,分別采取相應的防護措施。

1、在進行綜合防雷設計時,應堅持全面規劃、綜合治理、優化設計、多重保護、技術先進、經濟合理、定期檢測、隨機維護的原則,進行綜合設計及維護。

2、高速公路綜合防雷系統的防雷設計應采用直擊雷防護、等電位連接、屏蔽、合理布線、其用接地系統和安裝電涌保護裝置等措施進行綜合防護。必須堅持預防為主,安全第一的指導方針。

3、高速公路綜合防雷系統應根據所在地區雷暴等級、設備放置在雷電防護區的位置不同,采用不同的防護標準。為確保防雷設計的科學性、先進性,高速公路建設工程在設計前宜做高速公路沿線現場雷電環境評估。

五、高速公路建筑物直擊雷防護措施

1、監控中心大樓一般設置在高速公路的出入端或控制管理區域的中心位置。由于周圍地形比較空曠,樓層一般都在六層以上,高度超過20m且樓頂還安裝有各類通信天線、有的還架設有鐵塔,這些都是直擊雷的重要目標。由于樓內有大量實時運行的電子、微電子設備,又是整個機場的指揮高度中心,根據GB50057-94《建筑物防雷設計規范》的規定,可定為二類防雷建筑。按滾球法(滾球法半徑45m)設計避雷針。設計方法請參照《建筑物防雷設計規范》附錄四的要求,決定避雷針的數目、布局、高度,在設計時應考慮避雷針抗當地30年最大風的抗風強度,并留有一定余量。

2、為了減少避雷針的維護,防止酸雨對避雷針的腐蝕,應在監控中心大樓樓頂安裝不銹鋼避雷針,其高度和數量根據滾球法計算其保護范圍能覆蓋整幢中心大樓的天面和各類天線,使其能有效防止直接雷擊以保護大樓的樓頂和各類通信天線的安全。

3、在公路沿線安裝監控攝像頭的云臺桿頂、收費站廣場云臺桿頂以及LED指示牌頂各安裝一套不銹鋼避雷針,以保護云臺攝像頭等設備免遭直擊雷危害。

4、在高速公路收費站鋼架屋頂上和大型室外電子顯示屏頂端左右對稱各安裝一套不銹鋼避雷針,以保護收費站鋼架屋頂和電子顯示屏框架結構免遭直擊雷危害。

5、避雷針的引下線最好利用鋼結構柱做泄流線,條件不允許時,也可以單獨用25mm2以上的銅絞線穿鍍鋅鋼管屏蔽,并做絕緣處理,從避雷針尖直接以最短路徑入地,以減少泄流時的雷擊電磁脈沖輻射而損壞微電子設備和室外大型電子顯示屏編碼控制系統。

六、雷擊電磁脈沖(LEMP)的防護措施

雷擊電磁脈沖(LEMP)所產生的感應電動勢通過侵入通道疊加在線路信號上產生瞬間高電壓,擊毀各類用電設備和微電子芯片,因此在實施防雷工程時必須將感應雷擊作為重點,進行有效的防御。在設計綜合防雷時,應從以上通道進行重點防護,同時做好等電位連接和共用接地系統。

1、電源系統的防雷措施

在監控中心大樓的總配電盤上安裝一套雷電通流容量Iimp≥25kA(波形10/350μs);響應時間Ta≤50ns的三相電涌保護器SPD1,型號為:REP-XEL385B25,作為一級保護。

在樓層分盤上安裝一套雷電通流量Imax≥40kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的三相電涌保護器SPD2,型號為:REP-D380M2,作為二級保護。

在UPS電源前安裝一套雷電通流容量Imax≥20kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤50ns的單相電涌保護器SPD3,型號為:REP-D216,作為三級保護。 在UPS電源后或設備前安裝一套雷電通流容量Imax≥10kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤50ns的單相電涌保護器SPD4,型號為:REP-D220CK,作為四級精細保護。

在強雷區應設SPD1-SPD4。四級防護;在多雷區和高雷區可選擇SPD

1、SPD2和SPD3三級作為電源系統防護選擇標準;在少雷區可選擇SPD1和SPD3二級作為電源系統防護選擇標準。

SPD連接導線應短而直,SPD連接導線不宜大于0.5m,當長度大于0.5m時應適當加粗線徑。當SPD1~SPD2的線距小于10m、SPD2~SPD3的線距小于5m、SPD3 ~SPD4的線距小于5m時,應在兩SPD間加裝退耦裝置。為防止SPD老化造成短路,要求SPD安裝線路上應有過流保護裝置,應選用有劣化顯示功能的SPD(如下圖)

在收費亭內的供電線路上各安裝一套雷電通流量Imax≥20kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD,型號為:REP-D116,保護各亭收費計算機、票據打印機、收費指示板、指示燈、自動攔桿、車道控制器、語音提示系統、對講機等電源線路安全。

廣場攝像頭頭部低壓直流供電線路兩端各安裝一只通流容量In≥5kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的低壓電涌保護器SPD,以保護低壓直流供電線路安全,型號為:GVD-220VAC。

在公路沿線的云臺攝像頭供電線路配電盤輸出端各安裝一套雷電通流量Imax≤40kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD1,型號為:REP-D220M2,作為一級保護。在直流整流供電設備前安裝一套雷電通流量Imax≥20kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD2,型號為:REP-D220CK,作為二級保護。在攝像頭直流供電線路上安裝一只通流容量Imax≥5kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的低壓電涌保護器SPD3以保護攝像頭供電線路安全,型號為:GVD-220VAC。

在進、出高速公路兩端和中間的大型電子顯示屏電源線路配電盤上各安裝一套雷電通流量Imax≤40kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD1,型號為:REP-D220M2,作為一級保護;在穩壓整流器設備前安裝一套雷電通流量Imax≥20kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD2,型號為:REP-D220M3,作為二級保護;在未級設備供電處安裝防雷插座,通流容量Imax≥15kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤25ns的單相電涌保護器SPD3,型號為:REP-D220CK,作為三級電源保護。

2、視頻信號傳輸線路的防護措施

(1)在廣場攝像頭到控制中心和收費亭車道的監控攝像頭到控制中心的視頻傳輸電纜兩端應安裝視頻信號SPD各一只,型號為:REP-CCTV,以保護攝像頭。

(2)在公路沿線云臺的攝像頭上各安裝一只視頻信號電涌保護器,型號為:REP-CCTV,以保護攝像頭。

(3)在收費電腦視頻卡視頻輸入、輸出BNC端口安裝視頻信號SPD各1個,型號為:REP-CCTV,保護收費電腦。

3、收費系統信號線的防護措施

(1)在監控中心機房計算機網絡服務器至網絡交換機(HUB)間安裝一只計算機網絡信號SPD,型號為:REP-X06-RJ45E100,以保護服務器。

(2)在監控中心機房網絡交換機至收費亭的微機間的數據線兩端各安裝一只計算機網絡信號SPD,型號為:REP-X06-RJ45E100,以保護網絡交換機和收費亭微機網絡端口。

(3)在電子顯示屏的光、電端機編碼器之后至控制器兩端各安裝一只數據線SPD,型號為:REP-X04-ZX,以保護光、電端機、編碼器和控制器。

(4)收費亭與監控中心有線對講系統兩端各安裝音頻信號避雷器1個,通流容量5KA(波形8/20μs),型號為:REP-X04-AU。

(5)宜在程控電話和緊急電話傳輸線兩端安裝程控電話電涌保護器,其標稱導通電壓為Un≤1.5Uc ;雷電通流量Ia≥5kA(波形8/20μs);響應時間Ta≤50ns 的程控電話SPD,型號為:REP-X02-ZX。

七、屏蔽措施

1、屏蔽是減少電磁干擾的基本措施,宜采取以下措施:外部屏蔽措施、線路敷設于合適的路徑、線路屏蔽,這些措施宜聯合使用。

為改善電磁環境,所有與建筑物組合在一起的大尺寸金屬部件都應等電位連接在一起,并與接地裝置相連。屋頂為金屬表面、立面金屬表面、混凝土內鋼筋和金屬門窗框架,都必須進行等電位連接后接地。

在需要保護的空間內,當采用屏蔽電纜時其屏蔽層至少在兩端并宜在雷電防護區交界處做等電位連接。當微電子設備系統要求只在一端做等電位連接時,可將屏蔽電纜穿金屬管引入,金屬管在一端做等電位連接。

建筑物之間的連接電纜應敷設在金屬管道內,這些金屬管道從一端到另一端應全線電氣貫通,并連到各建筑物的等電位連接帶上。電纜屏蔽層也應連到這些帶上。

2、實踐中建筑物或房間的大空間屏蔽是由金屬支撐物、金屬框架或鋼筋混凝土的鋼筋這些自然構件組成的。這些構件構成一個格柵形大空間屏蔽。穿入這類屏蔽的導電金屬物應就近與其做等電位連接后接地。

3、監控系統設備機房位置應選擇在LPZ最高級區和避免設在建筑物的頂三層內;當建筑物天面部分的避雷網格尺寸不符合系統抗干擾的要求時,應在天面加裝屏蔽層。使用非屏蔽電纜,入戶前應穿金屬管并埋入地中水平距離10m以上。如受條件限制無法穿金屬管埋地入戶,則應加長入戶屏蔽管或棧橋長度,金屬管或棧橋的兩端以及在雷電防護區交界處要做等電位連接和接地。

4、監控系統設備為金屬外殼時,應用最短的導線將其與等電位連接帶連接。如是非金屬外殼,當設備所在建筑物屏蔽未達到設備的電磁兼容性要求時,應加裝金屬網或其它屏蔽體對設備屏蔽,金屬網應與等電位連接帶進行等電位連接。

5、計算機、通信、監控機房的設備應與建筑物外墻保護1m左右距離。以防止大樓遭到直擊雷時沿外墻泄流入地的引下線周圍產生較強的電磁場而損壞微電子設備。

八、等電位連接與共用接地

1、等電位連接是現代防雷技術重要的防護措施之一。將進入監控中心大樓的各類管線的屏蔽層、機架等在進入大樓前進行等電位連接后接地。在進入設備前再進行二次等電位連接后接地。將廣場攝像頭輸出的同軸電纜的外層和其它管線外層在進入大樓前進行等電位連接后接地。

2、將分開的外導電裝置用等電位連接導體連接后接地,以減少系統設備所在的建筑物金屬構件與設備之間或設備與設備之間因雷擊產生的電位差。利用鋼筋混凝土結構的建筑物內所有金屬構件的多重連接建立一個三維的連接網絡是實現等電位連接的最佳選擇。為方便等電位連接施工,應在一些合適的地方預埋等電位連接預留件。

進入系統所在建筑物的各類水管、采暖和空調管道等金屬管道的金屬外層在進入建筑物處應做等電位連接,燃氣管道入戶后應在法蘭盤連接處插入一塊絕緣兩端用開關型SPD連接后戶內金屬管道可參加等電位連接,并與建筑物組合在一起的大尺寸金屬件連接在一起,按GB50054的要求做總等電位連接之后,接向總等電位連接帶,并可靠連通接地。

3、在建筑物入口處,即LPZ0B與LPZ1區交界進行總等電位連接后接地,在后續的雷電防護區交界處按總等電位連接的方法進行局部等電位連接,連接主休應包含系統設備本身(含外露可導電部分)、PE線、機柜、機架、電氣和電子設備的外殼、直流工作地、防靜電接地、金屬屏蔽線纜外層、管道、屏蔽槽、電涌保護器SPD的接地等均應以最短的距離就近與這個等電位連接帶直接連接。連接基本方法應采用網型(M)結構或星型(S)結構。網型結構的環行等電位連接帶應每隔5m經建筑物墻內鋼筋、金屬立面與接地系統連接。當采用S型等電位連接網絡時,系統的所有金屬組件除在接地基準點,即ERP處連接外,均應與共用接地系統的各組件有足夠的絕緣(大于10KV, 1.2/50μs)。

4、宜利用建筑物的基礎鋼筋地網作為共用接地系統。如建筑物沒有基礎鋼筋地網,宜在建筑物四周埋設人工垂直接地體和水平環型接地體。接地體的接地電阻不宜大于4Ω。原則上應在各雷電防護區界面處做等電位連接,但由于工藝要求或其它原因,被保護設備的安裝位置不會正好設在界面可能發生的電涌電壓時,電涌保護器安裝在被保護設備處,而線路的金屬保護層或屏蔽層宜首先在界面處做一次等電位連接接地。

5、埋于土壤中的人工垂直接地體宜采用角鋼、鋼管或圓鋼;埋于土壤中的人工水平接地體宜采用扁鋼或圓鋼。圓鋼直徑不應小于10mm扁鋼截面不應小100mm²,其厚度不應小于4mm;角鋼不應小于40 X 40 X 4mm;鋼管壁厚不應小于3.5mm。人工垂直接地體的長度宜為2.5m。人工垂直接地體間的距離及人工水平接地體間的距離宜為5m,當受條件限制時可適當減小。人工接地體在土壤中的埋設深度不應小于0.5m,在凍土區人工接地體應埋設在凍土層以下。接地體應遠離由于磚窯、煙道等高溫影響土壤電阻率升高的地方。

6、在高土壤電阻率地區,降低接地裝置接地電阻宜采用下列方法: A、采用多支線外引接地裝置,外引長度不應大于60m; B、為了有效降低接地電阻,可適當使用降阻劑; C、換土法。

7、在監控中心大樓周圍應做一環型閉合接地電阻小于4Ω的復式混合地網,澆灌長效降阻劑,以保證地阻常年穩定。此地網主要用于監控中心大樓和收費亭的安全保護接地。并與大樓并網作為共用接地系統。該地網引出極應用40 X 4mm鍍鋅扁鋼制作,用截面積大于50 mm²和BR銅線從引出極引出至各收費亭供接地專用。一根以最短路徑引入主機房接地母排上供機房接地專用。

在公路沿線云臺桿下面各做一個小于4Ω的聯合地網,每個地網做兩個引出極,極間距宜大于5m,一根引出極作為防直擊雷接地,一根引出極作設備安全接地用。每根地線穿1.5英寸鍍鋅鋼管屏蔽后,引到云臺桿頂和設備間供兩種接地用。各分散的地網通過電源系統的安全保護地連通全線達到等電位連接的目的。

十、運行維護

(1)避雷器安裝之后,應檢查所有接線是否正確安裝,然后運行測試,看系統和設備是否正常工作,有無異常情況,如有,應及時檢查,直至整個系統均正常運作。

(2)每年雷雨季節前應對接地系統進行檢查和維護。主要檢查連接處是否緊固、接觸是否良好、接地引下線有無銹蝕、接地體附近地面有無異常,必要時應挖開地面抽查地下蔽部分銹蝕情況,如果發現問題應及時處理。

(3)接地網的接地電阻宜每年進行一次測量。

(4)每年雷雨季節前應對運行中的避雷器進行一次檢測,雷雨季節中要加強外觀巡視,如檢測發現異常應及時處理。

十一、竣工驗收

(1)防雷工程施工單位須按設計要求精心施工,工程建設管理部門應有專人負責監督。對于隱蔽工程應實行隨工驗收,重要部位應進行拍照和專用設備項記錄。

(2)設計資料和施工記錄應由相應的防雷主管部門妥善存檔備查。 十

二、銷售服務及質量保證

(1)由本公司銷售的產品和施工的工程均由保險公司承擔產品質量和工程責任保險。

(2)工程中所使用的防雷器件,從工程驗收合格之日起一年內免費保修,超過保修期兩年內維修只收取工本費,終身負責維修。

(3)根據用戶需求,免費提供防雷知識或防雷技術講座;

(4)保修期內,若防雷系統出現故障,公司技術人員在接到通知后的24小時內趕到現場。

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