移動基站綜合防雷工程方案設(shè)計

1、防雷工程設(shè)計方案工程名稱：移動基站綜合防雷工程建設(shè)單位：湖南移動常分公司設(shè)計單位：湖南普天科比特防雷技術(shù)有限公司設(shè)計負責人: 編 號 ：日 期： 一、概述移動通信基站的主要設(shè)備一般分為以下幾個系統(tǒng)：傳輸系統(tǒng)，包括SDH設(shè)備，光纜,電纜等等；動力系統(tǒng)，蓄電池，市電等等；動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)；天饋系統(tǒng)； 基站收發(fā)信臺BTS（包括收發(fā)信機無線接口TRI、收發(fā)信機子系統(tǒng)TRS等設(shè)備）；以及其他輔助設(shè)備，如空調(diào)，防盜門等等。基地站的配電電壓為264v。通常是由主干電力線路經(jīng)ACDC變換器得到的。當主干線路發(fā)生故障時，備用電池將能在一定時間內(nèi)向基地站供電。 移動通訊基站多位于地勢較高的多雷雨地帶，氣候條件惡劣，夏

2、季通訊機房設(shè)備及發(fā)射鐵塔遭遇雷擊的概率較高?；窘ㄔO(shè)的基礎(chǔ)部分多為巖石結(jié)構(gòu)，基本無土層，接地電阻很難保證在1 以下，在此條件下給雷電的泄放帶來很大困難。電源采用架空線上山，基站交流供電線路較長，同線路上用電負載比較復(fù)雜，大型用電設(shè)備啟動或停止瞬間會產(chǎn)生很大的沖擊電壓干擾，嚴重影響通訊組合電源的使用安全?；镜慕拥叵到y(tǒng)在設(shè)計時也沒有得到足夠的重視，極易遭受直擊雷、感應(yīng)雷及電源操作等多種過電壓的侵襲。再者基站重要設(shè)備都是微電子設(shè)備，由于微電子設(shè)備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性，這就使其對各種諸如雷電過電壓、電力系統(tǒng)操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁干擾非常敏感。如果防護措施不力，隨時可

3、能遭受重大損失。二、雷電引入途徑分析移動基站防雷的主要保護對象是在機房中的通信設(shè)備，保障這些通信設(shè)備的正常運行。雷電損壞設(shè)備通常是它在通過帶電或非帶電的導(dǎo)體對地泄放的過程中，由于電荷運動產(chǎn)生的一些物理效應(yīng)，比如熱效應(yīng)、磁效應(yīng)等，改變了在雷電泄放通道中所涉及設(shè)備的基本性能，從而使設(shè)備不能正常運行或被損壞。因此我們需要對雷電的入侵途徑進行仔細分析，發(fā)掘出雷電可能的入侵途徑，并在雷電流到達設(shè)備前改變其對地泄放途徑，保障設(shè)備的安全運行。雷電傳導(dǎo)主要有兩種方式：一、 直接雷擊：即雷云通過地面上某一點直接對地釋放。由于我們國家對建筑物的防雷有嚴格的標準，通常雷電都是通過建筑物的外部防雷系統(tǒng)對地泄放，在曠野

4、中通常通過一些架空電源線或其它一些對地具有良好導(dǎo)電性能的突出媒介進行對地泄放。雷電流直接入侵基站內(nèi)部設(shè)備主要是通過一些與外界相連的媒介傳導(dǎo)入侵，如進出局站的電源線、通信線及鐵塔地網(wǎng)等。二、 感應(yīng)雷擊：帶電的雷云層由于靜電感應(yīng)作用，使地面某些范圍內(nèi)帶上異種電荷，當直擊雷發(fā)生以后，云層帶電迅速消失，而地面某些范圍由于散流電阻較大，以致出現(xiàn)局部高壓，從而形成雷電流；或者在由于直擊雷放電過程中，強大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象。而磁場感應(yīng)方式入侵最終也是體現(xiàn)在一些帶電的金屬導(dǎo)體上。根據(jù)物理學(xué)尖端放電的原理人類發(fā)明了避雷針，它可以將一定場強范圍內(nèi)的閃電引到自己身上

5、，再通過引下線將雷電流泄放入地，從而使在這個范圍內(nèi)的建筑不成為雷電對地泄放的途徑，也就避免了被雷擊。而在移動基站中，高高的鐵塔通過鋼筋混凝土與大地緊密相連，由此可以說鐵塔就是一個巨大的“引雷針”，它可以將方圓幾公里內(nèi)的雷電引到自己身上。從而大大增加了移動基站直接被雷擊的概率，更增加了在鐵塔旁一些纜線、金屬構(gòu)架產(chǎn)生感應(yīng)雷電流的概率。因此我們必須對移動基站的鐵塔及其周邊環(huán)境進行仔細分析，以確定雷電侵入移動基站內(nèi)部的主要途徑。三、 鐵塔引雷分析通常從移動基站的外部環(huán)境構(gòu)造來看，從雷電引入的角度可以粗略分為帶鐵塔和不帶鐵塔兩種，這兩種情況雖然里面內(nèi)部構(gòu)造相同，但遭受雷擊的概率卻大相徑庭。不帶鐵塔的基站

6、：這類基站主要分布在城市市區(qū)或市郊，多為租用普通大樓或民宅，基站天線采用抱桿，這類基站遭受雷擊的概率通常較小。這些基站機房的特點是整個建筑本身在等電位連接、電磁屏蔽、接地電阻方面都能較好的滿足信息產(chǎn)業(yè)部的要求，但存在問題是大樓的功能并不是為基站設(shè)計，所以比較難找到一個較好的接地參考點來確保機房內(nèi)電子設(shè)備有良好的接地。要保證機房內(nèi)部有良好的等電位連接系統(tǒng)，通常這類基站的接地系統(tǒng)和大樓的接地網(wǎng)采用的聯(lián)合接地系統(tǒng)。這類基站雷電入侵的主要途徑是雷電浪涌通過一些電源系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、接地系統(tǒng)等所有進出機房的線纜和管道引入，采取浪涌保護措施。帶鐵塔的基站：這類基站主要分布在農(nóng)村、郊區(qū)，多為獨立機房旁邊建鐵塔

7、的方式，這類基站多建在地勢開闊的平原地帶、山坡上。通常鐵塔在當?shù)貫樽罡呓ㄖ?，有非常好的接地，按信息產(chǎn)業(yè)部的要求基站接地要求小于5歐姆，一旦在該區(qū)域內(nèi)有雷云，地面上的電荷將通過鐵塔與雷云中的電荷發(fā)生中和，鐵塔將成為云中雷電對地泄放的一個主要通道。與鐵塔相連的一些線路、橋架、設(shè)備就成為雷電入侵的對象，比如天饋線、走線架、與地網(wǎng)相連的設(shè)備等。這類基站被雷電擊中的概率較不帶鐵塔的基站要高得多，因此對有鐵塔的基站防雷就更加的迫切，有必要對這類基站進行進一步分析。通常按移動基站機房與鐵塔的關(guān)系可分為：塔邊屋、屋頂塔、塔下屋三種。下面就這三種基站類型進行相應(yīng)的防雷接地、等電位連接，起到良好的雷電防護作用。（

8、一）、屋頂塔鐵塔與機房獨立型的移動站，如圖一所示。雷電對該類型移動通信基站的危害主要途徑是直擊雷和感應(yīng)雷兩種。 圖1 .鐵塔與機房一體型結(jié)構(gòu)1 .雷電流直接危害根據(jù)我們現(xiàn)場的調(diào)查和分析，在移動通信基站的鐵塔建在基站機房上面的情況下，當雷電擊中鐵塔后，雷電流就會沿著鐵塔及同軸饋線的外導(dǎo)體往下瀉放，由于移動通信同軸饋線的外導(dǎo)體與鐵塔是相互連接的，鐵塔上的雷電流直接會分流一部分到同軸饋線的外導(dǎo)體上，并沿同軸饋線的外導(dǎo)體和機房內(nèi)的走線架直接流入到移動設(shè)備上，對移動設(shè)備造成雷擊危害。除此以外，還由于同軸饋線的走線架是與鐵塔直接相連，并進入機房，從而將雷電直接引入到機房內(nèi)，對機房內(nèi)的通信設(shè)備造成危害。2.

9、 雷電感應(yīng)對移動通信基站內(nèi)設(shè)備造成的危害當雷電流在移動通信基站周圍的空中或空中對地放電時，就會在移動通信基站周圍的空中產(chǎn)生交變電磁場，從而使移動設(shè)備上產(chǎn)生感應(yīng)電流和電壓，嚴重者也會對移動設(shè)備通信造成危害，但這種危害的概率較少，另一方面若雷電擊中鐵塔并沿著鐵塔和機房的立柱中的鋼筋在下瀉的過程中，也會在周圍產(chǎn)生強大的交變電磁場，從而在移動設(shè)備上產(chǎn)生感應(yīng)雷電流和雷電壓，同樣地感應(yīng)雷電對通信設(shè)備所造成的危害比起直擊雷所造成的危害要少得多。（二）、鐵塔與機房獨立型鐵塔與機房獨立型的移動站，如圖二所示。該移動站遭雷電直擊的主要途徑是雷電流通過鐵塔的走線架和同軸饋線的外導(dǎo)體進入機房，對通信設(shè)備造成危害。其次

10、是雷電在空中放電時對機房內(nèi)的通信設(shè)備所造成的感應(yīng)雷的影響，同樣感應(yīng)雷對通信設(shè)備所造成的影響比起直擊雷來說，則概率很少。該類型的移動站與上述的第一種鐵塔與機房一體型的情況相比，則少得多。圖二鐵塔與機房相互獨立型結(jié)構(gòu) （三）、鐵塔包圍機房型鐵塔包圍機房型的移動基站，如圖三所示。該種類型的移動基站遭直擊雷的途徑與第二類的鐵塔與機房獨立型的移動站相似，主要是雷電通過同軸饋線的外導(dǎo)體和同軸饋線的走線架進入機房，對通信設(shè)備造成危害。但該種類型的移動站所遭受到的感應(yīng)雷則最少，因有四面鐵塔的屏蔽作用。（四）不帶鐵塔型基站這類基站往往建在城區(qū)，一般使用公共大樓或民用建筑來作為機房。對于公用建筑上，由于我們國家對

11、這類建筑物有嚴格的防雷標準要求，因此這類基站具有接地良好，外部防雷完善，且整個建筑形成一個法拉第籠的特點，所以這類基站遭受直接雷擊的概率較小，受到雷電電磁干擾的影響也較小。雷電入侵這類基站的方式將主要是供電線路、同軸饋線的外導(dǎo)體和同軸饋線的走線架、接地系統(tǒng)進入機房。對這類基站的防護級別，對防雷器的通流能力通常不需要很高，因此對這類基站通常只需選擇一般的B類限壓型和C類限壓型兩級防雷就基本能滿足這類基站要求。而民用建筑與公用建筑的差別主要在國家對這類建筑的要求不是很高，因此建筑物在屏蔽和接地的效果上可能差一些，但只要將這類基站的接地問題處理好，很多防雷問題也就迎刃而解。我們把雷電入侵移動基站的主

12、要渠道總結(jié)如下：雷電對移動通信基站的四個引入渠道第一個入侵渠道由鐵塔天饋線、接地系統(tǒng)引入的雷害第二個入侵渠道由交流配電系統(tǒng)引入的雷害第三個入侵渠道由傳輸線路引入的雷害第四個入侵渠道由雷電電磁脈沖的雷害 通過對雷電主要入侵途徑的分析，結(jié)合移動基站現(xiàn)場綜合環(huán)境特點，給我們進行防雷方案設(shè)計提供了思路和線索。根據(jù)防雷分區(qū)、綜合防雷的思想，綜合基站所處的地理環(huán)境，在具體位置選擇相匹配的浪涌保護器，將可以很好解決移動基站的防雷問題。移動通信基站的雷電過電壓保護，各級防護器件是相輔相成的，互相影響的，此時用以局部防護的過電壓器件不能有效的發(fā)揮其防護性能，將影響移動通信基站的整體防護。另外還有一個重要的原則，

13、移動通信基站的雷電過電壓保護設(shè)計必須是建立在聯(lián)合接地基礎(chǔ)上。因此移動通信基站雷電保護并非是簡單的接地或者單一的雷電過電壓保護器件應(yīng)用，而是根據(jù)移動通信基站所處的具體位置、環(huán)境因素、所在地區(qū)的雷暴強度及雷暴日的大小、來確定基站的雷電保護措施和方法。因此，移動通信基站的雷擊電磁脈沖防護必須綜合考慮，應(yīng)從整體防雷的角度來進行防雷方案的設(shè)計二、依據(jù)的規(guī)范1GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范2YDJ26-89移動基站(站)接地設(shè)計暫行技術(shù)規(guī)范（綜合樓部分）3 YD/T 1235.1、2-2002 移動基站站低壓配電系統(tǒng)用電涌保護器技術(shù)要求及測試方法4YD5068-98移動通信基站防雷與接地設(shè)計規(guī)范5

14、YD5078-98通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定6YD5098-2001移動基站(站)雷電過電壓保護設(shè)計規(guī)范三、方案設(shè)計原則一、綜合防雷的思想移動基站的防雷是一個系統(tǒng)工程，它包括直擊雷防護、等電位連接措施、屏蔽措施、規(guī)范的綜合布線、安裝電涌保護器（電源、信號）、完善合理的接地系統(tǒng)六個部分組成。這六部分在一個完善的移動基站防雷系統(tǒng)工程中缺一不可。對移動基站的防雷設(shè)計應(yīng)進行全面規(guī)劃、綜合治理、多重保護，將外部防雷措施和內(nèi)部防雷措施應(yīng)整體統(tǒng)一考慮，做到安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、施工維護方便。綜合防雷的思想在YD5098總則中就有明確規(guī)定，如YD5098-1.0.3 通信局（站）雷電過電壓保護工程應(yīng)

15、建立在聯(lián)合接地、均壓等電位分區(qū)保護的基礎(chǔ)上。綜合防雷的思想在移動基站中的主要體現(xiàn)到具體的防雷手段，就是分流、接地、屏蔽、等電位連接和過電壓保護五個方面。其中：（A）、分流利用避雷針將雷電流沿引下線或鐵塔安全地流入大地，防止雷電直接擊在基站建筑物和設(shè)備上。 （B）、屏蔽移動基站內(nèi)應(yīng)采取屏蔽措施的對象主要有兩種：一是所有的帶電金屬導(dǎo)線,包括電力電纜、通信電纜和信號線，應(yīng)采用屏蔽線或穿金屬管屏蔽。二是基站內(nèi)部電子設(shè)備，通常采取的措施是在機房建設(shè)中利用建筑物鋼筋網(wǎng)和其他金屬材料，使機房形成一個屏蔽籠。以及通信設(shè)備的機柜因具有一定的屏蔽效果，用以防止外來電磁波（含雷電的電磁波和靜電感應(yīng)）干擾基站設(shè)備。（

16、C）、非帶電金屬等電位連接通常等電位連接分帶電與不帶電金屬導(dǎo)體，這里主要指將基站機房內(nèi)所有非帶電金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、走線架、金屬門窗、設(shè)備外殼等金屬構(gòu)件進行電氣連接，以均衡電位。（D）、帶電設(shè)備的過電壓保護 對于與基站設(shè)備相連的饋線、信號線、電源線路安裝防雷器進行過電壓保護。（E）、接地 在移動基站中的接地包含兩個方面，一是地網(wǎng)，建立一個接地通暢的地網(wǎng)是移動基站防雷基礎(chǔ)，具體要求是根據(jù)YD5078中要求基站接地電阻小于5歐姆；二是、基站內(nèi)的接地系統(tǒng)，為保護基站通信設(shè)備和人身安全，解決環(huán)境電磁干擾及靜電危害，需要一個良好的接地系統(tǒng)。一個好的接地系統(tǒng)的關(guān)鍵在于建立統(tǒng)一的接地參考點，

17、采用“S型”接地。二、 “防雷分區(qū)、逐級泄放”的思想為了定義雷電電磁脈沖（LEMP）影響程度不同的空間，和選擇帶電導(dǎo)體等電位連接點的適當位置，被保護空間必須首先被分成不同的防雷保護區(qū)。（見下圖）這點在移動基站的防雷工程中非常重要，等電位連接點的位置選擇將直接影響到防雷設(shè)備在基站防雷效果。根據(jù)IEC61312中對雷電保護區(qū)的劃分思想，我們通?？梢詫⒁苿踊痉览走M行如下圖分區(qū)根據(jù)IEC1312以及YD5098中的相關(guān)規(guī)定，其中YD5098中1.0.4 通信局（站）雷電過電壓保護設(shè)計應(yīng)根據(jù)電磁兼容原理按防雷區(qū)劃分，對電涌保護的安裝位置進行合理規(guī)劃，如見圖DJZFL01： 圖：YDJZFL01 移動基

18、站的防雷分區(qū)根據(jù)IEC1312以及YD5098中的防雷分區(qū)規(guī)定，可以將移動基站內(nèi)空間及設(shè)備的防雷分區(qū)進行如下劃分：LPZ0B區(qū)：移動基站機房外部都有外部防雷措施，如果存在鐵塔則鐵塔為一個巨大的避雷針，通常我們認為在被鐵塔保護的區(qū)域為LPZ0B區(qū)，因此進入基站的電源線和通訊線及其它線路應(yīng)從LPZ0B區(qū)進入機房。LPZ1區(qū)：整個機房的外墻對雷電電磁脈沖有一定屏蔽作用，可看作是屏蔽層1；按照IEC1312防雷分區(qū)的概念，整個機房內(nèi)部空間應(yīng)劃為LPZ1區(qū)。LPZ2區(qū)：通常移動基站設(shè)備都有機柜，機柜外殼為可看作屏蔽層2，機柜內(nèi)部空間可劃分為LPZ2區(qū)，通常對基站防雷而言我們所保護的對象就是這些機柜內(nèi)部的

19、通信設(shè)備，因此也就沒有必要在往下劃分了；故通常對移動基站內(nèi)部可以分為LPZ1、LPZ2區(qū)。四、移動基站綜合防雷設(shè)計1、供電線路防雷保護：雷電即可以通過對輸電線路直接放電，也可以在幾公里之外通過雷電電磁脈沖在輸電線路上感應(yīng)出雷電流入侵移動基站。因此供電線路成為雷電泄放的主要途徑之一。目前我們國內(nèi)的供電線路以架空線為主且線路較長，據(jù)不完全統(tǒng)計國內(nèi)移動基站中的雷害近80%與電力線路有關(guān)。而且在國際、國內(nèi)的相關(guān)防雷標準中對供電系統(tǒng)的雷電防護描述也是占絕大部分篇幅，因此對供電線路的防雷是整個基站防雷的重心，而對移動基站的電力供電系統(tǒng)進行雷電防護是解決整個移動基站防雷問題的核心。目前國內(nèi)移動基站的市電引入

20、情況基本上是先從架空高壓電力線終端引入通信局（站）的10KV或6.6KV高壓電力線，經(jīng)過配電變壓器輸送到基站。移動基站的防雷也就從配電變壓器開始考慮，這類基站的供電構(gòu)成按YD5078-98要求：對于從高壓到配電變壓器這一段供電系統(tǒng)的防雷在YD50982001中3.7.13.7.4有明確規(guī)定，主要的要求是配電變壓器不能與通信設(shè)備同在一建筑內(nèi)，高壓鎧裝線路到配電變壓器應(yīng)兩端接地，在架空高壓電力線終端桿與鎧裝電纜的接頭處，應(yīng)采用標稱放電電流大于20KV的交流無間隙氧化鋅避雷器（強雷電避雷器）。配電變壓器高、低壓側(cè)避雷器的接地端子、變壓器的外殼、中性線、經(jīng)及電力電纜的鎧裝層應(yīng)就近接地。移動基站內(nèi)供電系

21、統(tǒng)（YD5078-98）規(guī)定如圖二、移動基站內(nèi)低壓配電系統(tǒng)防雷器選型如圖中所示在移動基站中主要的供電設(shè)備有交流穩(wěn)壓器、交流配電屏、整流設(shè)備、直流控制屏。從YD5078-98無人值守移動基站供電系統(tǒng)圖中可以比較清晰的體現(xiàn)“防雷分區(qū)、逐級泄放”的思想，首先市電從LPZ0B區(qū)入戶進入LPZ1區(qū)交流配電設(shè)備前安裝第一級防雷器，在開關(guān)電源的整流設(shè)備前安裝第二級防雷器,在直流輸出端安裝第三級防雷器。很多事實也證明，移動基站防雷只安裝一級防雷器是不夠的，必須進行分級保護、分級泄流的防護方案，才能比較好的解決移動基站的防雷問題。第一級防雷器選用模塊化三相電源防雷箱，安裝在電源的總進線配電屏處，該產(chǎn)品是我公司的

22、專利產(chǎn)品，型號為KBT-BJX40/380/100，標稱通流容量100KA，接線方式為3+1，保護模式為L-PE，N-PE，L-N，并具有專長防水防爆、阻燃、雷電通流量大、漏電流小的特點，同時具有產(chǎn)品劣劣化指示、聲光告警、雷電計數(shù)、遠程告警干點輸出等功能，專用于通信基站的電源線路雷電過電壓保護。第二級防雷器選用模塊化三相電源防雷箱，安裝在開關(guān)電源的整流設(shè)備配電屏處，型號為KBT-BJX40/380/50標稱通流容量50KA，接線方式為3+1，保護模式為L-PE，N-PE，L-N，并具有防水防爆、阻燃、雷電通流量大、漏電流小的特點，同時具有產(chǎn)品劣劣化指示、聲光告警、雷電計數(shù)、遠程告警干點輸出等功

23、能，專用于通信基站的電源線路雷電過電壓保護。第三級防雷器選用模塊化三相電源防雷箱，安裝在各設(shè)備機柜的電源總進線處，型號為KBT-BJX40/220/20，標稱通流容量20KA，保護模式為L-PE，N-PE，L-N，并具有專長防水防爆、阻燃、雷電通流量大、漏電流小的特點，同時具有產(chǎn)品劣劣化指示、聲光告警、雷電計數(shù)、遠程告警干點輸出等功能，專用于通信基站的電源線路雷電過電壓保護2移動基站信號及天饋線防雷雷電除了通過供電系統(tǒng)侵襲移動基站內(nèi)的設(shè)備外，還通過接地系統(tǒng)、天饋線、通信線路來影響移動基站的工作。從這些途徑上切斷雷電入侵就非常顯得必要，因為與這些線路相連設(shè)備的通信端口以及IC電路板的耐壓水平水平

24、非常的低，而且這些設(shè)備對信號的要求都非常的敏感，信號稍微有點衰耗就會影響通信，因此對這類設(shè)備通常不能采用多級防雷設(shè)備防護，而只能通過在一個防雷設(shè)備內(nèi)采用多級電路進行精細級保護。一、PCM 2M線的防雷移動基站的2M端口設(shè)備發(fā)生損壞主要有如光端機、BTS的傳輸板、DDF架、及一些傳輸設(shè)備。通常雷電通過信號線來入侵移動基站設(shè)備的主要有兩種情況：1、 不同設(shè)備間發(fā)生雷電高電位的耦合和轉(zhuǎn)移：移動基站遭受雷擊時，如雷電電流通過：1）基站鐵塔直接引下到地；2）通過室外感應(yīng)的饋線的外部屏蔽層引至地線系統(tǒng)；3）電源線上的直擊或感應(yīng)雷電流經(jīng)SPD引下到接地系統(tǒng)，其50%的雷擊電流以電阻方式對地耦合，這時會使基站

25、的地網(wǎng)電位瞬時抬高，此時即使是0.5歐的接地電阻的基站在雷擊電流通過瞬間也會使接地電位瞬間呈現(xiàn)幾十千伏的電壓。使得設(shè)備接地與信號芯線之間存在高電壓，信號線上就帶上感應(yīng)雷電流，與通信線相連的另一端處于正常電位的情況下，如果設(shè)備未加裝性能良好的SPD，就會出現(xiàn)了雷電通過通信線將兩端設(shè)備的通信端口損壞，嚴重的將導(dǎo)致一些傳輸通信設(shè)備被損壞。2、 室外通訊線感應(yīng)雷電流傳導(dǎo)入戶：一些基站的通信線如2M線存在從室外引入的情況，雷電往往通過電磁感應(yīng)的方式在戶外通信線中感應(yīng)出雷電流。3、 基站內(nèi)的電磁干擾：由于基站走線的情況是地線和電源及信號線全部為平行布放，地線回路上的雷電電流勢必會在相應(yīng)的電源或信號線上耦合

26、現(xiàn)象。對于2M線而言，直接的后果是在信號線上感應(yīng)出過電壓，將設(shè)備打壞。在YD5098-2001 3.4中對2M線路的雷電防護措施有明確規(guī)定：3.4.1 出入通信局（站）光纜或電纜，應(yīng)在進線室將金屬鎧裝外護層做接地處理，另外光纜應(yīng)將纜內(nèi)的金屬構(gòu)件，在終端處接地；3.4.2 進入通信局（站）的PCM電纜芯線應(yīng)在終端處加裝SPD，空線對必須就近接地。通信系統(tǒng)由于受到工作電平、接口速率、和傳輸性能（插入損耗）、線路阻抗等指標的約束，不能象供電系統(tǒng)一樣分幾級防雷，因此PCM 2M線防雷應(yīng)在通信線路與設(shè)備的接口即LPZ1-LPZ2區(qū)處使用一級與之通信接口、工作電平、速率相匹配、線路阻抗匹配的精細級防雷器，

27、同時通信線應(yīng)就近接地。在中國移動的基站的傳輸線的速率小于2Mb/S，線路阻抗有75和120歐姆兩種，工作電平通常小于12V。其中阻抗為75歐姆的2M線的接口類型主要有BNC，L9，C4等類型，如在NOKIA的基站中的傳輸接口就大量使用BNC接口；阻抗為120歐姆的2M線接口類型主要有RJ45、9針或15針的通信串口等，如愛立信的RBS2000型基站就大量使用15針的串口。移動基站天饋系統(tǒng)防雷措施通常移動基站中天饋線的布放是沿著鐵塔爬梯布放，然后通過走線架進入機房內(nèi)部，存在與鐵塔防雷引下線平行布放的問題，因此非常容易受到在雷電流同通過鐵塔引下線泄放的過程中產(chǎn)生的雷電電磁場的干擾。根據(jù)YD5098

28、-2001.3中對天饋線的防雷措施主要有：1、對天饋線的防雷從工程上講就是三點接地，鐵塔上架設(shè)的波導(dǎo)饋線、同軸電纜金屬外護層應(yīng)分別在上、下端、及進入機房入口處就近接地，當饋線及同軸電纜長度大于60m時，其屏蔽層宜在塔的中間部位增加一個接地連接點，室外走線架始末兩端均應(yīng)作接地連接。2、城市內(nèi)孤立的高大建筑物或建在郊區(qū)及山區(qū)，地處中雷區(qū)以上的無線通信局（站），當饋線采用同軸電纜時，應(yīng)在同軸電纜引進機房入口處安裝標稱放電電流不小于5KA的同軸SPD，同軸SPD接地端子的接地引線應(yīng)從天饋線入口處外側(cè)的接地線、避雷帶或地網(wǎng)引接。因此要對天饋線防雷器進行選型。3、天饋線防雷器的選擇問題：移動基站通常使用帶

29、饋電和不帶饋電的兩種系統(tǒng)，饋線傳送速率為850M-960M，傳輸速率非常的高。因此選用天饋線防雷器時主要考慮的防雷器的插入損壞、回波損耗VSWR等。YD5098 5.4.1 要求：同軸型SPD插入損耗應(yīng)小于等于0.2dB，駐波比小于等于1.2，同軸型SPD最大輸入功率能滿足發(fā)射機最輸出功率的要求，安裝與接地方便，具有不同的接頭，同軸型SPD與同軸電纜接口應(yīng)具備防水功能。同軸型SPD的標稱放電電流應(yīng)大于等于5KA。具體配置如下：1在天饋線路上安裝KBT-T2000A天饋線路防雷器，數(shù)量共20只，通流容量10KA，插入損耗應(yīng)小于等于0.2dB，駐波比小于等于1.2，3 移動基站的監(jiān)控系統(tǒng)防雷措施近

30、年來，中國移動基站普遍采用了智能監(jiān)控系統(tǒng)，據(jù)統(tǒng)計監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備目前已經(jīng)成為移動基站中設(shè)備被雷電損壞頻度最多的設(shè)備，也是被損壞最嚴重的系統(tǒng)。統(tǒng)計被雷電損壞與監(jiān)控系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備中比較多的有：空調(diào)的控制板(通常通過RS232端口與監(jiān)控相連)、一些數(shù)據(jù)采集器的RS422或485端口、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、監(jiān)控設(shè)備的傳輸板等。為什么很多基站在供電系統(tǒng)防雷比較完善的情況下其監(jiān)控系統(tǒng)還是被損壞呢？雷電對基站的監(jiān)控系統(tǒng)的入侵途徑與入侵PCM 2M線的方式一樣也就不再說明，損壞的主要原因在于監(jiān)控系統(tǒng)自身的特點，從對眾多監(jiān)控系統(tǒng)被雷電損壞的基站情況來看，可以總結(jié)出以下幾個因素：1、 設(shè)備電源沒有防雷措施，且耐壓水平低，根據(jù)IE

31、C6100045直流-48V的通信設(shè)備的耐壓水平不會高于500V；2、 控設(shè)備的RS485、RS422或RS232通信端口都沒有相應(yīng)的防雷措施，且通信端口本身的耐壓水平非常低，通常RS485、RS422或RS232通信端口的耐壓水平不超過100V；3、 監(jiān)控系統(tǒng)被雷擊的基站的開關(guān)電源普遍沒有安裝直流防雷器；4、 監(jiān)控系統(tǒng)存在大量的數(shù)據(jù)采集線路，這些線路的布放不規(guī)范，往往是捆在一起，且很多數(shù)據(jù)采集線不是屏蔽線纜；5、 監(jiān)控設(shè)備接地參考點不統(tǒng)一，且接地線不規(guī)范。可以說監(jiān)控系統(tǒng)紛繁復(fù)雜的布線為雷電流入侵提供了更多的渠道，與本身羸弱的防護能力形成巨大的反差，因此、監(jiān)控系統(tǒng)更需要全面的防雷。因此、對移動

32、基站監(jiān)控系統(tǒng)的主要雷電防護措施有：1、 對監(jiān)控數(shù)據(jù)采集線的布放進行合理規(guī)劃，所有數(shù)據(jù)采集線路應(yīng)使用屏蔽線，且其屏蔽層應(yīng)接地，盡可能的降低雷電電磁脈沖在數(shù)據(jù)采集線路上感應(yīng)出的雷電流；2、 接地方面：在監(jiān)控主設(shè)備下設(shè)一個小的監(jiān)控設(shè)備接地參考點作為所有監(jiān)控設(shè)備的接地，并用超過16mm2的接地線與基站總等電位排進行連接。目的用來降低各監(jiān)控設(shè)備間因接地產(chǎn)生的電位差，3、 在監(jiān)控設(shè)備端安裝-48V的電源防雷器，釋放從地線或電源線引入的雷電流；4、 在開關(guān)電源直流輸出端安裝相應(yīng)的直流防雷器，如電源防雷圖中所示，5、 在一些損壞頻度較高的設(shè)備與監(jiān)控設(shè)備間的通信端口安裝相適用的信號線防雷器，6、 對于監(jiān)控系統(tǒng)的

33、數(shù)據(jù)采集線路以及控制線都是信號線，因此在選擇防雷器時要考慮信號線防雷器的接口類型、工作電壓、傳輸速率、線路阻抗與系統(tǒng)設(shè)備相匹配。下面我們主要推薦一些已經(jīng)在中國移動省市基站主流監(jiān)控設(shè)備及開關(guān)電源中使用過的防雷器如：艾默生、中興、亞信、亞奧等監(jiān)控設(shè)備廠家；以及在開關(guān)電源的監(jiān)控系統(tǒng)中使用過的信號線防雷器，如艾默生、中恒、動力環(huán)等；在這些設(shè)備中主要使用到的信號線防雷器被實踐和時間證明是非常有效的，而且不會有任何主設(shè)備產(chǎn)生任何影響。具體配置如下：1 在攝像機前安裝KBT-V/3監(jiān)控多功能防雷器，通流容量10KA，對攝像機的電源線路、信號線路及控制線路進行防雷保護，共3只。2 在監(jiān)控主機前端的信號線路前端

34、安裝KBT-V40A視頻信號防雷器，共3只3 在在監(jiān)控主機前端的控制線路前端安裝KBT-C485控制信號防雷器，共1只4 在數(shù)據(jù)采集線路上安裝KBT-C10A控制信號防雷器，共2只4等電位處理在機房四周設(shè)置一均壓環(huán)，作為各防雷器及通信設(shè)備的接地線匯聚排，并與室外接地裝置可靠連接。均壓環(huán)材料為30*3紫銅排，長度為40米。4移動基站的外部防雷接地工程移動基站的接地應(yīng)采用聯(lián)合接地，對有鐵塔的基站應(yīng)將鐵塔地網(wǎng)與機房地網(wǎng)相焊接，機房總接地排的接地線與地網(wǎng)連接時應(yīng)避開鐵塔及避雷針的專用引下線，兩者間距離要求大于5米，以免鐵塔和避雷針上的雷電流沿總地線引入線流入機房內(nèi)，。對一些租用大樓或民用建筑的基站，根

35、據(jù)國家標準GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范的相關(guān)要求，對于建筑物的接地一般都采用其鋼筋混凝土基礎(chǔ)作為地網(wǎng)，建筑物其鋼筋混凝土基礎(chǔ)埋地較深，大樓的接地電阻基本上能滿足要求，因此可以使用大樓的主鋼筋作為防雷接地系統(tǒng)。1、 根據(jù)YD5068-98移動通信基站防雷與接地設(shè)計規(guī)范的要求，通常移動基站的接地電阻要求小于5歐姆。如果山區(qū)基站接地電阻難以滿足要求，可以通過使用降阻材料來降阻，如果還是不能滿足要求則應(yīng)將整個基站通過防雷器做好等電位連接。2、 在移動基站外部進線孔處設(shè)立接地排，并與基站地網(wǎng)相連。將所有進入基站的纜線的接地與之相連，如天饋線接地、鐵塔走線架的接地、光纜加強芯的接地、供電線屏蔽管

36、道的接地等。3、 YD5098-2001中規(guī)定出入通信局（站的電力電纜（線）、通信纜線應(yīng)采用金屬護套電纜或敷設(shè)在金屬管內(nèi)，且應(yīng)埋地引入，纜線埋地深度應(yīng)不小于0.7m。特別對于進入通信局（站）的低壓電力電纜宜全程埋地引入，其電纜埋地長度不宜小于15m等。這些工程措施都具有一定的雷電防護作用。4、 接地引線材料選擇金屬接地體應(yīng)采用熱鍍鋅材料，在各個焊接點由于已破壞了原來的熱鍍鋅層，因此一定要做防腐蝕處理。垂直接地體長度為1.52.5m，垂直接地體間隔為其自身長度的1.52倍。接地體上端距地面不小于0.7m，且應(yīng)在凍土層之下。具體要求如下：垂直接地體：可采用直徑為50mm壁厚3.5mm的鋼管或50m

37、m*50mm*5mm的角鋼水平接地體和接地引入線：可采用40mm*4mm或50mm*5mm的扁鋼。附地網(wǎng)設(shè)計過程：基站周圍的土質(zhì)較差，土壤以風(fēng)化石為主，土壤電阻在1000m。原地的接地電阻為15歐姆，要求將整個接地接地的接地電阻降到4歐姆以下，現(xiàn)在其進行設(shè)計。在基站下側(cè)的山坡上新建一個地網(wǎng)，長42米，寬28米，面積為1176平方米。地網(wǎng)布置成網(wǎng)格狀，網(wǎng)絡(luò)大小為7米*7米，水平接體采用50*5熱鍍鋅扁鋼，共450米，垂直接地體采用50*50*5*熱鍍鋅角鋼，共35根，該接地網(wǎng)的接地電阻值計算如下：地網(wǎng)長42米，寬28米，土壤電阻率為1000，按以下公式計算其電阻值。新地網(wǎng)與老地網(wǎng)并聯(lián)后的接地電阻

38、計算如下：經(jīng)計算：R1=7.4歐姆.,不能滿足4歐姆的要求,需使作其它材料使地網(wǎng)接地電阻值降低，2由于土壤電阻率很高，僅用角鋼和扁鋼難以使地網(wǎng)電阻滿足不小于4歐姆的要求，因此使用降阻劑，使地網(wǎng)的電阻值達到設(shè)計要求。在水平接地體上包裹降阻劑，用量為15kg/m，總長度450米，共需降阻劑6750kg1）使用降阻劑后的新建地網(wǎng)的接地電阻計算如下：2）新地網(wǎng)與老地網(wǎng)并聯(lián)后的接地電阻計算如下：經(jīng)計算：R1=7.4歐姆.,不能滿足4歐姆的要求,需使作其它材料使地網(wǎng)接地電阻值降低，3）繼續(xù)使高效用接地模塊來降低整個地網(wǎng)的接地電阻，型號為KBT-DF，數(shù)量為26塊，間距為7米。單塊接地模塊的接地電阻計算如下： 10塊高效接地模塊的聯(lián)合接地電阻計算如下：使用10塊高效接地模塊、6750公斤降阻劑、450米扁鋼、角鋼與原地的聯(lián)合接地電阻計算如下：還是不能滿足不大于4歐姆的設(shè)計要求。需繼續(xù)采用其它的方法進一步降低地網(wǎng)的接地電阻。4為使地網(wǎng)的接地電阻降低到設(shè)計要求，本方案采取增設(shè)電解離子接地極的方法進一步降低接地電阻，電解離子接地極的型號為KBT-LJD，數(shù)量6支單根離子接地極的接地電阻計算如下:經(jīng)計算.R2=40.2歐姆6根離子接地極并聯(lián)后的接地電阻計算如下;5.新地網(wǎng)與原有地網(wǎng)聯(lián)接地的接地電阻計算如下 合格經(jīng)計算，新建地網(wǎng)需使用450米熱鍍鋅扁鋼，35根1.5米根的熱鍍鋅角鋼，675