图文完整版-(GB50057-94)建筑物防雷设计规范 »

通信基站防雷的主要问题及其对策

摘  要:通信基站的防雷问题一直是通信部门十分重视和难以妥善解决的问题,基站建设的初始阶段,通信行业制定了部门的技术设计规范,力求自己解决。但因为行业技术的片面性,并没有取得很好的效果。今年来开始重视与气象部门的技术合作。本文总结了十年里与通信部门在基站防雷接地检测、施工及整改工作中的经验,在此仅供参考

关键词:通信基站  防雷问题  方法

  引  言

    通信基站经过十多年的发展,从初期的第一代模拟通信到第二代GSM数字通信以及近年的3 G通信,网络从小规模、小范围覆盖到今天的大规模覆盖全国地市县,我国无线通信从无到有并成为世界第一手机用户大国的发展历程。各省、市每年均有新的基站建设。特别2008年通信行业的重组整合后,各地的无线通信基站建设又如火如荼的开展。微电子技术是无线通信基站电子设备的核心,这些设备遇到雷电显得很脆弱,雷电易对它们产生破坏,造成通信中断和严重的经济损失。无线通信基站分城区站、城郊站和高山站,其通信天线一般都有金属塔支撑。机房所处地势也较高,通信铁塔容易成为雷电对地放电的接闪通道,从而导致基站设备容易遭受雷击。过电压以及功率强大的雷电电磁脉冲对基站电子设备的损坏事件呈逐年上升趋势。因此,加强无线通信基站的防雷安全建设,减少雷击灾害损失,就显得十分重要和必要。在多年从事无线通信基站防雷接地施工和整改工作以及基站雷击事件勘察中,我们发现了一些问题,总结了一些经验。记述出来供大家参考。

  一基站接地建设情况

  基站按建设的地理位置分为城区站、城郊站和高山站。它的标志建筑是金属塔,有的立地而起,有的架设在居民用房或办公用房上。主流铁塔六十米高,简易塔也有三十米高。基站的另一主体机构是设备用房,即机房,机房有的建在塔下的各种楼房内.有的建在塔基边。距离远近及位置都是通信部门技术人员按规范要求及实际情况而定。但无论基站建设如何不同,每一个基站的防雷设施都必须要做的.其中包括电涌保护器的安装、等电位连接排的设置以及接地体的埋设。因为基站环境的不同,为了接地电阻的合格,接地体的埋设五花八门,一些环境差的基站,伤透脑筋也难以达到预期的效果。四川成都远大防雷公司从上个世纪末参与联通基站接地工程的施工,近几年也参与移动基站接地的整改工程,实际施工和整改情况看,也发现了初期基站接地设计和施工中存在一些问题,更取得了一些施工经验。在此与大家探讨。

  二  基站防雷的主要问题

  2000年以来,笔者一直从事防雷技术工作,经常与移动和联通公司的工程运维等部门打交道,通信基站的防雷接地施工、整改和验收数量已有几百个。通过实践、交流和总结,关于通信基站的防雷问题主要有以下几点。

  1  铁塔部分的问题

  铁塔上避雷针与通信天线的垂直、水平距离太近,避雷针接闪时,馈线上雷电感应电压过高,造成通信设备端口损坏;铁塔上的电源通信线敷设交叉和屏蔽存在问题;铁塔上所有金属构件的可靠连接问题等。

  2  线路部分的问题

  有的基站供电线路架空直接进入机房,没有埋地敷设进站;有的基站电源线路金属套管没有接地:还有就是光缆进入基站后,金属层、金属芯和光端机未接地。

  3  接地部分的问题
  接地只是死套规范,没有实事求是。如接地体与铁塔太近,接地体太多,接地体太小,接地极太少及接地体埋设太浅 。

  三  基站防雷问题的解决办法

  由于每个基站所处地理位置环境和建设方式的不同,对基站防雷与接地系统不能一概而论,应根据具体情况采取合理有效的防雷措施。实践中,除了要按照《移动通信基站防雷与接地设计规范》(YD5068—98)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057—94)和建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2004)的要求认真做好基站建设和防雷系统的安装,我们认为从以下方面考虑有助于解决基站的防雷安全问题。

  1  基站的选址

  通信基站的选址在平原地区的相对简单容易些,在山区就要充分考虑防雷接地问题。山区客观的复杂地形、地貌和土壤等因素决定了选址的重要性。实际工作中,由于基站的环境和
建设方式不同,基站的接地设计、安装不能一概而论,应根据具体情况采取不同的防雷接地措施。因此,在新建基站选址时要考虑有利的地形,不宜选用高土壤电阻率的岩石地带,也不宜选择不能连续开挖的孤立的地方。独立铁塔与机房不能靠得太近,单独设置的铁塔地网与机房有一定的距离,一般3-5米。

  2基站的线路保护

  目前作为电源线路的保护广泛使用多级过电压保护装置(SPD)的原理,完善的防护一般采用三级电涌保护器保护。有的基站的电源柜内已加装了金属氧化锌阀片,是电源部分的末级保护,在机柜前可以设置两级电涌保护器。分级保护的原理是逐级将雷电流泄放人地,从而扼制雷电流的入侵,将瞬态过电压幅值降低到设备可以承受的水平,起到保护电子设备的作用。一般第一级电涌保护器的参数较高,然后逐级减小,标称电流从第一级的60KA或80KA以上到第三级的20KA以下。另外一方面的问题是有些通信基站的低压电力线路是架空引人的,很容
易遭到雷电感应影响,过电压沿线路一直传到机房使设备损坏,同时电源线架空过高,还可能遭到直接雷击。所以应从加强屏蔽的角度去保障系统的安全。《移动通信基站防雷与接地设计规范》(YD5068-98)说的很清楚:进入移动通信基站的低压电力电缆宜从地下引人机房,其长度不宜小于1 5米(当变压器高压侧已采用电力电缆时,低压侧电力电缆长度不限)。具体做法就是屏蔽电缆穿铁管埋地敷设进基站

  3  基站的接地系统安装

  防雷接地系统是分流和排泄直接雷击和雷电电子脉冲能量最有效的手段之一。没有接地装置或者接地装置不合格的避雷设施就成了引雷人室的祸害。防雷更无从谈起。按照《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》(YD5098-2005)的规定,通信基站铁塔地网、机房地网以及变压器地网要妥善连接,站内实行联合接地。

  移动通信基站所在区域土壤电阻率低于7001~Ω/m时,基站地网的工频接地电阻宜控制在10Ω以内;当基站的土壤电阻率大于700Ω/m时,可不对基站的工频接地电阻予以限制,此时地网的等效半径应≥20m,并在地网四角敷设20-30m的辐射型接地体。

  在从事基站防雷接地系统施工和整改过程中.经常看到铁塔地网和机房地网以及其他地网独立设置,有的接地母线仅仅是发散状的接地结构,尽管敷设距离较远,甚至到山下的山沟里,但检测的接地电阻还是较高。通信部门工程运维技术人员也和我们探讨,认为这不尽合理,致使防雷效果较差。造成这种情况的主要原因,一方面是施工人员教条的照搬规范,另一方面是由于现场环境限制,机房和铁塔距离、位置差异,施工困难造成的。

  实践证明,不管通信基站环境如何复杂,共用接地、增加地网的面积、环形接地以及增加接地极数量是可以较好的改善防雷接地效果。目前,在基站防雷接地整改中,一般采用下面的基站接地优化设计,且一边施工一边检测,随时增加地网面积和接地极数量,确保接地合格。

  当然,基站接地问题可能是多方面的,解决的方法可能多样,但只要我们抓住了防雷主要问题,其他问题就好解决了。解决的办法只要管用就是好办法.规范更多的是提供解决问题的思路,而不是唯一的方法。

参考资料:
    ①《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》(YD5098—2005)
    ②《建筑物防雷设计规范》(2000年版)
    ③《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
转载请注明:http://www.cdyuanda.com/post/1.html

  • 相关文章:

日历

最新评论及回复

最近发表