通信基站雷害防御措施
摘要 概括了通信基站的雷害分类,并从通信基站雷电引入的途径,介绍了雷电防御的具体措施,并简述浪涌保护器的使用。本文从基站防雷接地系统的构成及基本要求和雷害引入途径的防御两条主线加以叙述,并简述浪涌保护器的使用。雷电对通信基站的危害大体可分为直击雷、感应雷、球雷、雷电侵入波等。
关键词 基站;雷害分类;防雷措施;浪涌保护器
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)121-0241-02
0引言
随着通信行业的迅速发展,通信基站几乎遍及全球每一个角落,因为移动通信基站地处位置属于制高点,而且分布的范围非常广泛,经常就会遭受雷击的灾害。雷电的破坏性是非常强大的,通信的信号就经常因为雷电破坏的原因二造成中断,这样就给社会带来很大的经济影响。因此,要保证通信设备的安全,就需要做好基站的综合防雷工作,这也是非常重要的事情。
1 基站雷害引入途径的防御
本文从基站雷害的引入途径入手,说明其具体的防雷措施。主要归纳为基站铁塔、馈线、架空管线、机房的接地引入线、雷电电磁场的。下面介绍上述五种雷害途径的具体防雷措施:
1.1 基站铁塔的防雷
铁塔一般都比较高,因此就需要在相邻的两个接地点距离超过60m的时候增加一个接地点。为了更好的分散雷电流,接地点的数量和分散性就需要一定的保证。铁塔是落地铁塔的时候,每间隔3m~5m的机房地网和铁塔地网之间就需要相互焊接连通1次,而且还必须有两处以上相互连通。铁塔的四脚也是就近焊接连通着地网。避雷针必须具有良好的接地线,才能保证雷电及时的流入大地,因此,避雷针和铁塔是焊接在一起的。
1.2 馈线的雷电防护
为防止基站铁塔或天线受雷击在馈线上感应出很高的雷电过电压沿馈线窜入机房,馈线屏蔽层在馈线和塔顶厉害塔身到机房转弯上方0.5m~1.0m处、进入机房入口后的内侧3点妥善接地。
1.3 架空管线的防雷
光缆和电力线等架空管线没有分类穿入金属管地是不可以进入机房的,只有穿入金属管埋地后能连至机房。电力线和光缆的两端因为路程的长短决定是否加装保护装置。机房内直流电源接地线与保护地各自独立,不共用引线,从室内地线排上引入,再接入接地汇流排上。
1.3.1电力线的雷电防护
在移动通信基站雷害中所占比例最大的就是电力线引入的雷电过电压。直击雷和感应雷这两种都是雷害的原因。
移动基站的电力电缆都是埋地敷设,压电力电缆的埋设长度超过200m就需要使用专用变压器。基站机房的低压电缆进入时,埋地长度需要大于15m。引入机房的埋地的低压埋地电缆一般都是采用的电力电缆都是有金属铠装层的或者传真管,变压器地网和机房电网就是通过电缆金属铠装层和钢管的两端进行连通的。
站内和站外的电源配电箱都不能安装漏电开头,必须安装短路开头。
山区的架空电源线经常遭受直击雷的侵入,可将使用Φ8mm以上的钢铰线的避雷针同杆架设在架空电源线上方1m处,与地网每隔3~5杆做简易连接,电源线的垂度和避雷针的垂度都是一样的。
如果基站频繁受到雷击,高压避雷器及变压器就会经常的损坏,这样可以要求电力部门用强雷电负载避雷器代替原来的5KA配电避雷器。
1.3.2光缆的雷电防护
光纤加强芯避雷最好做法是在进入机房时采取地埋的方式,距离机房的最好埋地长度不小于30m-50m,但是现在一般都是采用比较长加强芯的线路直接架空到基站,这样就很容易传导雷电过电压。
但目前基本是架空到基站,且线路较长,其加强芯很容易传导雷电过电压。目前采取的主要做法是将于光纤的加强芯加设经过绝缘处理的独立地排和连接线,将采用35mm2BVR多股铜缆的接地线引到馈线地排上。有环形等电位排时的机房,可以直接将采用35mm2BVR多股铜缆的地线接到铜排上。
1.4 机房接地引入线的雷电防护
接地引入线是接地汇集线与接地体之间的连接线。机房接地引入线引起基站雷害其实质是地电位反击,对地电位反击的雷电防护可采取以下措施:
1)增设接地体
要想使机房设备受到电位反击减少的话,就需要增加以雷电流引下处为中心的接地数的数量,这样电容电流对设备的影响就会减少。
在土壤中的人工接地体适宜埋设在冻土层以下其深度不小于0.7m。需要的时候需要挖沟埋设水平接地体;直接打入地沟内的一般是铜质垂直接地体,均匀布置且间距不应小于长度的两倍;挖坑埋设的一般都是石墨材料和铜质接地体。接地装置的水平接地体距建筑物外墙不小于1m。
2)控制机房接地引入线与雷电流引下线在地网上引接点的距离
如果从降压角度考虑的话,要想使机房设备受到电位反击减少,地网上的机房接地引入线与雷电流引下线的引接点的距离要加大,接地体上的两者间的感抗也就增大了,流向设备的电容电流也就减弱了。
1.5 雷电电磁场的防护
雷电电磁波进入机房主要是通过承载在架空线缆上的雷电脉冲电流和穿透墙体进入的。机房内的雷电电磁场防护的措施如下:1)在进机房前进入机房的电缆外导体就地和地网连接;2)机房内的走架线、设备的外壳、屏蔽电缆的金属外护层等都相互连接后与接地汇集线相连,而这些直接就近与地网连接,并与机房的金属门窗相隔;3)信号线路有可能受到电磁场的影响,因此就需要使用屏蔽电缆或外套金属管道的信号传输电缆,而且屏蔽层或外套金属管的电缆两端就应该就近接地。
3 浪涌保护器的使用方法
3.1 电源线路浪涌保护器(SPD)
1)电源线路的SPD应安装在被保护设备电源线路的前端;SPD各接线端应分别与配电柜(箱)线路和同名端相线连接,SPD的接地端与配电柜(箱)的保护接地线(PE)接地端子板连接,配电柜(箱)接地端子板应与所处防雷区的等电位接地端子板连接。
2)SPD连接导线应平直,与所要保护的设备间的导线距离应尽量短,不宜超过0.5m。
3)SPD连接导线的规格、型号应符合设计要求。
4)带有接线端子的电源线路SPD应采用压接;带有接线柱的SPD宜采用线鼻子与接线柱连接。压接线鼻子应搪锡后用绝缘胶布缠好,然后再与接线端子连接;固定导线用的螺栓应使用平垫片及弹性垫片,连接处应使线芯全部接在接线端口内并压接牢固,防止出现线间短路和导线脱落。
3.2 信号线路浪涌保护器(SPD)
1)信号线路SPD应连接在被保护设备的信号端口上;SPD输出端与被保护设备的端口相连;SPD也可以安装在机柜内,固定在设备机架上或附近支撑物上。
2)信号线路SPD接地端宜采用截面积不小于1.5mm2铜芯导线,与设备机房内的局部的局部等电位接地端子板连接;接地线应平直。
3)安装信号线SPD要核实信号线的类型、端口、工作电压、带宽及速率等参数,特别注意防止虚接及使用轴电缆的截面形状改变等。
4)安装完成后,检查设备信号的传输情况是否良好,并及时调整。
4 结论
随着IT业的不断发展,移动通信站点的设备和防雷技术也在不断革新,我们应充分认识雷电可能的入侵途径,采取经济有效、因地制宜的方法进行全方位、多层次综合防护,相信一定能取得有效的防雷效果。
参考文献
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