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標準》中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標準》及信息產業部頒發的YD/T50982005《通信局〔站〕防雷接地工程設計標準》，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。現有基站情況根本符合標準要求，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：機房地網由機房根底接地體〔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，并與機房根底接地體橫豎梁內兩根以上主鋼筋焊接連通。機房根底接地體有地樁時，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根底地網做連接處理，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。防止影響工作。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平安距離，計算方法依據《建筑物防雷設計標準》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、美觀的原那么。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平安、防火防燙傷等的平安措施。固定應可靠鞏固。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，與設計目標比擬后作出判斷。合格后進行第八個步驟的工作。不合格那么要進行整改。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，得到認可前方可撤離現場，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，受雷擊或感應的時機相當大，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〕高壓局部的防護：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，變壓器接地地阻值到達標準要求。2〕電源引入局部的防護：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。如下列圖：實例圖片3〕室內電源局部的防護：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到達要求。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中條規定浪涌保護器選用參考YD5098-2005的規定,根據YD5098-2005中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，到達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中條規定基站內的第一級和第二級浪涌保護器的安裝點到達不小于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.4條規定直流電源局部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、天饋線局部的雷電防護措施國家標準和行業標準中規定，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擬惡劣，根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根底。QB-W-011-2007中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、光纜局部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多股銅纜接到接地聚集線上。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還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\網型接地方式比照圖整改方案：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那么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。第二步撤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。第四步撤除跨接線。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平安性，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ZYM