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基站防雷設計及運行維護解決方案

時間:2013年09月23日瀏覽:437次收藏分享:
  1. 總則
               
  2. 尋呼通信系統的雷電過電壓及電磁場干擾防護是保護尋呼通信線路、設備及人身安全的重要手段,是確保通信線路、設備運行不可缺少的技術環節,是傳呼通信網建設及運行管理工作的重要組成部分。
  3. 本方案的制定目的在于闡述尋呼系統通信基站的防雷設計方案及運行維護管理解決方案,供從事尋呼臺建設及維護人員參考。
  4. 本方案中的所采用的過電壓保護產品是由世界知名防雷器生產商德國OBO BETTERMANN公司精工設計制造的電源及通信信號的過電壓保護器(SPD),其產品符合VDE、IEC及GB相關標準,并通過國內郵電、鐵道、電力等有關權威檢測機構檢測認證。
  5. 本方案的制定依據IEC1312《雷電電磁脈沖的防護》、VDE0675《過電壓保護器》、GB50057-94《建筑物防雷規范》、GA1731998《計算機信息系統防雷保安器》等相關標準。
  6. 本防雷設計方案具有一般指引作用,對特殊場合應視具體情況專門設計。
  7. 防雷設計
  8. 防直擊雷設計
    1. 根據尋呼通信基站位置特點,新建尋呼通信基站應嚴格依據《建筑物防雷設計規范》GB50057-94中第二類建筑物防類要求。
    2. 對于尋呼通信基站的建筑物,宜采用裝設在建筑物上的避雷帶、網、針或混合組成的接閃器,即設屋角、屋脊、檐角等易受雷擊的部位敷設,并在整個屋面組成不大于5′ 5m、6′ 4m的網格,所有均壓環采用避雷帶等電位連接。通信天線防直擊雷保護措施,宜采用常規的獨立避雷針。獨立針接閃器采用圓鋼或鋼管組成,針長1~2m時,圓鋼直徑為16mm,鋼管直徑為25mm。
    3. 建筑物的引下線不應小于兩處,并應設機房四周均勻對稱布置,其間距不應小于12m,對于高山基站獨立避雷針,其引下線圓鋼直徑取大于10mm。
    4. 防直擊雷接地,設計指標應保證可靠,安全泄流,且阻值要求如下表所示:

      表1

      序號

      接地網名稱

      接地電阻W

      一般

      高土壤電阻率

      1

      通信站(塔)

      <5

      <10

      2

      獨立避雷針

      <10

      <30

      序號

      接地網名稱

      接地電阻W

      一般

      高土壤電阻率

      1

      通信站(塔)

      <5

      <10

      2

      獨立避雷針

      <10

      <30

    5. 對于土壤電阻率高的地區,當一般做法的接地阻值難于滿足要求時,可采取向外延伸接地體,改善土壤的傳導性能,深埋地極、換土,使用長效降阻劑等辦法來實現降阻和改善電阻率。
  9. 過電壓保護器(SPD)的設計
    1. 進入機房的動力電纜與通信線路應分開,且在建入機房前宜采用地下電纜引入,電纜的戶外端離建筑物的距離不宜小于50m。入戶端金屬外皮就近和避雷系統線路相連接,芯線上應安裝OBO之過電壓保護器。
    2. 如用架空明線向基站引入電源,線路入戶處必須安裝避雷器。如高壓引入,則高壓架空配電線路終端桿桿體金屬部分應接地,如距主接地網較遠可做獨立接地,接地電阻不應大于30W ,桿上之相對地要分別裝設高壓避雷器。
    3. 配電變壓器高、低壓側應在靠近變壓器處裝設避雷器。變壓器在室內時,高壓側避雷器一般應裝于戶外,且離主體不得超過10m。機房配電屏或整流器入端之相對地應裝OBO之電流型避雷器或過壓型避雷器。
    4. 對于傳呼系統的與接收機和發射機相連接的同軸電纜線在入戶前,其金屬外皮應與避雷系統的引下線部分至少有兩點有可靠的電氣連接。入戶后在與設備的連接部分必須采用OBO之同軸電纜之防雷器。
    5. 為防止雷電電磁脈沖使機房內的敏感的設備產生誤動作,甚至擊毀設備,宜在與設備相連之電源部分、通信線部分采用合適的OBO之合適之過電壓保護器,具體配置如下表:

      電源線部分 (表2)

      1. SPD安裝位置

      SPD型號

      數量

      說明

      變壓器副邊

      LA60-B

      3

      過流型SPD(一級保護)

      交流配電屏內

      V20-C/4-AS

      1

      過壓型SPD帶聲光報警(二級保護)

      重要終端前面

      DNS-3-D

      視負載數量而定

      拖板式電源SPD(三級保護)

      1. 通訊線部分: (表3)

      1.                            
      2. 被保護設備

      SPD型號

      數量

      說明

      衛星接收機

      DS-N

      視接口而定

      高頻同軸電纜保護器

      傳呼發射機

      S-UHF

      視接口而定

      高頻同軸電纜保護器

      分接器

      SD09-V24/9

      視接口而定

      9針串口保護器


      1.                    
      2. 被保護設備

      SPD型號

      數量

      說明

      衛星接收機

      DS-N

      視接口而定

      高頻同軸電纜保護器

      傳呼發射機

      S-UHF

      視接口而定

      高頻同軸電纜保護器

      分接器

      SD09-V24/9

      視接口而定

      9針串口保護器

      1. 各種避雷器件應嚴格按廠家規定要求安裝。
      2. 為做到各SPD有效配合,各種電源SPD間的距離不應小于15m,否則SPD間必須串接OBO之專用退耦保護器(LAI-63、LAI-35)。
      3. 各種SPD的接地線應與機房內的接地系統相連接。
      4. 等電位連接
      5. 為防止地電位反擊,尋呼基站必須采取等電位連接措施。
      6. 對尋呼基站的防直擊雷的環形接地、系統工作地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等接地應按綜合一點接地原則進行電氣連接。(見圖2)
                       
      7. 尋呼基站內的電位補償系統必須采用星狀連接,具體如圖:

         

      8. 當尋呼基站的鐵塔位于機房旁時,機房地網應與鐵塔之地網,每隔3~5m作互焊連通,以組成一個封閉的聯合地網,以利雷電散流。
      9. 如由于特殊原因,使得某些設備的接地網與大樓主接地網分開的情形,則兩地網之間宜采用OBO之擊穿保險器或放電器連接,以保證正常時隔離,雷擊時均衡電位。
      10. 鐵塔上除架設本站必須的通信裝置外,不得架設構成雷電威脅的其它裝置,如電纜、電線、電視天饋線等。
               
      11. 運行維護
      12. 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。
      13. 接地網的接地電阻宜每年進行一次測量。
      14. 每年雷雨季節前應對運行中的OBO防雷器利用OBO元件老化測試儀進行一次檢測,雷雨季節中要加強外觀巡視,發現OBO防雷模塊顯示窗口出現紅色及時處理。
               
      15. 竣工驗收
      16. 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。
      17. 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。尋呼站應備有本站防雷設計資料。
      18. 工程竣工時,應由尋呼工程建設管理部門組織驗收,尋呼運行部門和防雷專責工程參加。
      19. 雷害分析與統計
               
      20. 雷害分析
        1. 設備遭受雷擊后應對損壞情況進行調查分析,調查分析內容主要包括:
          1. 各種電氣絕緣部分有無擊穿閃絡的痕跡,有無燒焦氣味,設備元件損壞部位
          2. OBO防雷器損壞情況,利用OBO元件老化測試儀,測試元件老化或損壞情況。
          3. 安裝OBO峰值電流記錄卡,記錄測量數據,寄回OBO維護中心,量度峰值電流數據加以記錄存檔。
          4. 了解雷害事故地點附近的情況,分析附近地質、地形和周圍環境特點及當時的氣象情況。
          5. 保留雷擊損壞部件,對現場進行拍照或錄像,做好各種記錄。
                                   
      21. 根據上述調查情況,組織有關專家分析,寫出調查分析報告及改進措施。

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