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移动通信站的防雷与接地规范

2014-5-28 15:51:04      点击:

移动通信站的防雷与接地规范


    防雷规范:移动通信站信号线路的防雷与接地要求

  信号电缆应由地下进出移动通信基站,电缆内芯线在进出站处应加装相应的信号避雷器,避雷器和电缆内的空线对均应作保护地。站区内严禁布放架空缆线。

  对于地处年雷暴日大于20天、大地电阻率大于100Ω.m的新建信号电缆,宜采取在电缆上方布放排流线或采用有金属外护套的电缆,亦可用光缆,以防雷击。

  对于寻呼台GSM站内通信设备,目前,已普遍应用局域远程广域网,用得较多的挪威网和以太网,速度已达10M波特,不久将会扩展到60M甚至超过100M波特。对于经常遭雷电脉冲及过电压危害的设备,如:数字编码器,网卡、Modem、自动排队器、AT多功能卡、发射机、天线转换器、程控交换机、终端、服务器等,信号输入端或网络连接口应根据其传输速度、阻抗特性、接口特征选用相应的信号防雷器加以保护。

  防雷规范:移动通信基站铁塔的防雷与接地要求

  1、移动通信基站铁塔应有完善的防直接雷及二次感应雷的防雷装置。

  2、移动通信基站铁塔应采用太阳能塔灯。对于使用交流电馈线的航空障碍信号灯,其电源线应采用具有金属外护层的电缆,电缆的金属外护层应在塔顶及进机房入口处的外侧就近接地。塔灯控制线及电源线均应在机房入口处分别对地加装避雷器,零线应直接接地。

  防雷规范:移动通信基站的联合接地系统

  (一)地网的组成

  1、移动通信基站应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。

  2、移动通信基站地网由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成,地网的组成如图所示。基站地网应充分利用机房建筑物的基础(含地桩)、铁塔基础内的主钢筋和地下其他金属设施作为接地体的一部分。当铁塔设在机房房顶,电力变压器设在机房楼内时,其地网可合用机房地网。

  3、机房地网组成:机房地网应沿机房建筑物散水点外设环形接地装置,同时还应利用机房建筑物基础横竖梁内二根以上主钢筋共同组成机房地网。当机房建筑物基础有地桩时,应将地桩内2根以上主钢筋与机房地网焊接连通。

  当机房设有防静电地板时,应在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线,作为地板金属支架的接地引线排,其材料为铜导线,截面积应不小于50mm2,并从接地汇集线上引出不少于二根截面积为50~75mm2的铜质接地线与引线排的南、北或东、西侧连通。

  4、对于利用商品房作机房的移动通信基站,应尽量找出建筑防雷接地网或其它专用地网,并就近再设一组地网,三者相互在地下焊接连通,有困难时也可在地面上可见部分焊接成一体作为机房地网。找不到原有地网时,应因地制宜就近设一组地网作为机房工作地、保护地和铁塔防雷地。工作地及防雷地地网上的引接点相互距离不应小于5m,铁塔尚应与建筑物避雷带就近两处以上连通。

  5、铁塔地网的组成:当通信铁塔位于机房旁边时,铁塔地网应延伸到塔基四脚处1.5m远的范围,网格尺寸不应大于3m×3m,其周边为封闭式,同时还要利用塔基地桩内2根以上主钢筋作为铁塔地网的垂直接地体,铁塔地网与机房地网之间应每隔3~5m相互焊接连通一次,连接点不应小于二点。当通信铁塔位于机房屋顶时,铁塔四脚应与楼顶避雷带就近不少于二处焊接连通,同时宜在机房地网四角设置辐射式接地体,以利雷电流散流。

  6、变压器地网的组成:当电力变压器设置在机房内时,其地网可合用机房及铁塔地网组成的联合地网;当电力变压器设置在机房外,且距机房地网边缘30m以内时,变压器地网与机房地网或铁塔之间,应每隔3~5m相互焊接连通一次(至少有两处连通),以相互组成一个周边封闭的地网。

  7、当地网的接地电阻值达不到要求时,可扩大地网面积,即在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成,水平接地体与地网宜在同一水平面上,环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔3~5m相互焊接接连通一次;也可在铁塔四角设置辐射式延伸接地体,延伸接地体的长度宜限制在10~30m以内。

  (二)接地体

  1、接地体宜采用热镀锌钢材,其规格要求如下:

  钢管Φ50mm,壁厚不应小于3.5mm

  角钢不应小于50mm×50mm×5mm

  扁钢不应小于40mm×4mm

  2、垂直接地体长度宜为1.5~2.5m,垂直接地体间距为其自身长度为1.5~2倍。若遇到土壤电阻率不均匀的地方,下层的土壤电阻率低,可以适当加长。当垂直接地体埋设有困难时,可设多根环形水平接地体,彼此间隔为1~1.5m,且应每隔3~5m相互焊接连通一次。

  3、在沿海盐碱腐蚀性较强或大地电阻率较高难以达到接地电阻要求的地区,接地体宜采用具有耐腐、保湿性能好的非金属接地体。

  4、接地体之间所有焊接点,除浇注在混凝土中的以外,均应进行防腐处理。接地装置的焊接长度:对扁钢为宽度的2倍,对圆钢为其直径为10倍。

  5、接地体的上端距地面不应小于0.7m,在寒冷地区,接地体应埋设在冻土层以下。

  (三)接地线和接地引入线

  1、接地线宜短、直、载面积为35~95mm2,材料为多股铜线。

  2、接地引入线长度不宜超过30m,其材料为镀锌扁钢,截面积不宜小于40mm×4mm或不小于95mm2的多股铜线。接地引入线应作防腐、绝缘处理,并不得在暖气地沟内布放,埋设时应避开污水管道和水沟,裸露在地面以上部分,应有防止机械损伤的措施。

  3、接地引入线由地网中心部位就近引出与机房内接地汇集线连通,对于新建站不应小于二根。详见图所示。

  (四)接地汇集线

  接地汇集线一般设计成环形或排状,材料为铜材,截面积不应小于120mm2,也可采用相同电阻值的镀锌扁钢。

  机房内的接地汇集线可安装在地槽内、墙面或走线架上,接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。

  (五)接地电阻

  1、移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ω,对于年雷暴日小于20天的地区,接地电阻值可小于10Ω。

  2、架空电力线与电力电缆接口处的保护接地以及电力变压器(100KVA以下)保护接地的接地电阻值应小于10Ω。

  3、架空电力线上方的避雷线及增装在高压线上的避雷器的接地电阻值,其首端(即进站端)应小于10Ω,中间或末端于小30Ω。

  (六)防止SPG对DCG地电位反击的措施

  目前IEC标准及国际GB50057--94都推荐采用综合地网,但是,某些单位及某些设备制造商仍在强调采用独立的直流电网。据国际有关专家统计,微电子设备遭受雷电危害,大约有60%是来自地电位反击。所以针对目前具体情况,提出以下防止SPG对DCG地电位反击的措施。

  假设大厦公用防雷地网SPG冲击接地电阻值为4Ω,一个中等(40KA)的直击雷击中大厦屋顶防雷针系统,40KA雷电浪涌电流通过避雷针、引下线(有可能是大厦结构钢筋)、地网泄入大地,在地网接地电阻(4Ω)上形成瞬时电压降4×40000=160kv,即16万伏高压。机房内微电子设备,正常不带电的金属外壳保护接地(SPG),此时电位为160KV,而微电子设备内部电路接直流地(DCG),其电位为"0"伏,微电子设备的内外电位差达160KV高压,必毁无疑!而且是毁坏机房内一大批设备。

  既要保持独立设置的直流工作地网抗干扰的优越性,又要防止大厦遭直击雷时破坏性的地电位反击,最合理的措施是在DCG入室处C点,接一地网连结保护器SGP1(100KA)或低压电源避雷器DC98(220V),其接地点接到SPG系统的D点。在未遭直击雷的绝大多数情况下,由于地网连结器的气体放电管起隔离作用或DS98开路,SPG与DCG是两套互相独立的地网,直流地网可以照常发挥其抗干扰的优越性;在遭直击雷的特殊情况下,地网连结器中气体放电管放电或DS98内部MOV元件导通(忽略残压),故相当于SPG与DCG构成瞬时等电位体,机房内所有微电子设备都可避免因地电位升高而引起的损坏。