高山基站
防雷保護技術方案
目錄第一章、 現場情況分析 5
第二章、 設計依據與防護措施 7
第三章、 設計範圍及工程責任分工 9
第四章、 防雷裝置的選型和應用原則 10
第五章、 供電系統防雷保護設計方案 13
第六章、 防雷器的安裝方式和注意事項 18
第七章、 等電位連線及接地 21
第八章、 地線引入點的選擇 22
附件一: 每個基站需增加防雷器的型號即數量
附件二： 相關規範及防雷器選擇、計算說明
保定地區年雷暴日一般在30天左右，而且本次方案涉及改造的基站均處於高山地區,由於客觀環境的制約,大部分高山站的電源線路還採用架空電源線直接引入基站的方式,所以高山基站遭到雷擊可能性非常大。雖然很多電源裝置已經配置了一些防雷器,但只是簡單的電源浪湧保護，與國家相關標準存在相當大的差距。為此，在雷雨季節，很容易發生裝置被雷擊損害的事故，影響通訊網路的正常執行。
一般來說高山基站的雷擊損害原因有以下幾個方面：
1. 客觀因素:由於各基站的地理位置都處於高山上所以遭遇雷擊侵襲的概率都比較大,電源線路由於經濟投入的因素多採用架空方式引入這更加大了雷擊侵襲的概率和強度.
2. 直擊雷防護:各基站均建有鐵塔且利用其做為接閃器和引下線,所以直擊雷防護裝置相對比較完善,從各一些相關的統計資料來看基站各裝置也沒有因雷直擊損壞的情況,所以此部分是一般是合格的也無需進行改造.
3. 電源防雷器的選型:雖然有部分基站已經在基站配電箱處安裝了一或兩級防雷器,但存在選擇的效能引數偏小的情況,比如在高山站即使採用最大通流僅為60ka的限壓型防雷器做第一級保護也是遠遠不夠的。
有些情況是：雖然在配電箱處就做了兩級保護,但兩級就是直接併聯安裝,根本沒有距離和引數的配合,所以保護效果也不好.
4. 防雷器的安裝:有些基站雖然已安裝了防雷器,但防雷器安裝的位置選擇不太恰當,且安裝方式不正確造成相線引線和接地線過長從而使防雷保護效果下降的情況也比較多.
5. 等電位連線和裝置接地:部分裝置由於接地不好或者沒有接地從而造成損壞,比如據報道有些基站的光端機根本就沒有接地從而造成損壞.
6. 地網阻值和接地線引入:一般來說，高山基站的地網阻值往往很難做到符合標準要求。此外，接地線引入的位置經常有選擇不恰當的情況,比如有的基站接地線是直接從鐵塔的腳上直接引入的。
7. 天饋線和訊號防雷器的使用:一般饋線引下時普遍採用三點接地,所以因從天饋線引入的雷擊過電壓造成裝置損壞的情況相對較少,而且訊號線路由於採用光纖線路,只需做好接地工作即可。
我們針對這些在高山基站普遍性的問題，有針對性的提出了以下技術方案供使用者參考,對於無需改造部分的如直擊雷防護,地網建設等就不再詳述和考慮.本方案將以高山基站內裝置為保護物件，以對從電源線天饋線訊號線進入的雷電過電壓進行洩放和攔截為手段，並以等電位連線為保證，加上良好的接地和遮蔽措施，從而形成乙個多層的完整全面的防護體系為目的。
1 設計依據
● 國標《建築物防雷設計規範》gb50057-94（2023年版）
● 國標《電子計算機機房設計規範》gb50174-93
● 國標《民用電氣設計規範》jgj/t16-92
● 國標《計算機場地安全要求》gb9361-88
● 《通訊局（站）雷電過電壓保護工程設計規範》yd/t5098-2001
● 《通訊局（站）接地設計暫行技術規定》ydj26－89
● 《通訊工程電源系統防雷技術規定》yd5078-1998
● 國際電工委員會 iec系列標準
● 國際電信聯盟itu-t（原ccitt）相關建議及標準
● 建設單位提供的資料，及設計人員了解和收集的資料。
2. 防護措施
概括的說，當今電子裝置的防雷手段，主要採用分流、接地、遮蔽、等電位和過電壓保護五種方法。
分流：用避雷針、避雷帶和避雷網等將雷電流沿引下線安全地流入大地，防止雷電直接擊在建築物和裝置上。
遮蔽：建築物內所有的金屬導線,包括電力電纜、通訊電纜和訊號線均採用遮蔽線或穿金屬管遮蔽，在基站建設中，利用建築物鋼筋網和其他金屬材料，使基站形成乙個法拉第籠。用以防止外來電磁波（含雷電的電磁波和靜電感應）干擾基站內裝置。
等電位連線：基站內所有金屬物體，包括電纜遮蔽層、金屬管道、金屬門窗、裝置外殼等金屬構件進行電氣連線，以均衡電位。
接地：在基站各系統中，為保證其穩定可靠的工作、保護計算機通訊裝置和人身安全，解決環境電磁干擾及靜電危害，需要乙個良好的接地系統。
過電壓保護：電子裝置的訊號線、電源線上安裝相應的過電壓保護器，利用其非線性效應，將線路上過高的脈衝電壓濾除，保護裝置不被過電壓破壞。主要的保護器件為氧化鋅壓敏電阻、二極或三極放電管、快速箝位二極體等，根據需要進行組合，形成完整的防雷保護器。
本方案十幾個高山基站的防雷設計，在本方案中考慮了以下五個方面的內容：
1、 基站電源第一級防雷保護。
2、 直流48v裝置的防雷保護
3、 防雷器安裝方式和注意事項
4、 等電位連線及接地
5、 地網引入點的選擇。
此外，本設計還負責提出電源避雷器裝置的技術效能要求，以及負責所需的防雷裝置的選型。
我們認為以下兩個方面的內容由於已經做的比較完善,所以在本方案就不再單獨考慮:
1. 直擊雷防護
2. 基站地網
鄭重建議:希望使用者方在以後的新建基站的電源進線方式選擇上,盡量採用埋地電纜方式引入基站,以降低雷擊強度和幅值.
防雷裝置的正確選擇和應用，將直接關係到整個系統防雷的質量。如果選擇不當，不但難於起到防雷的作用，甚至還會對裝置造成不必要的影響，因此，防雷裝置的選型和應用將是至關重要。
1、 電源避雷器的選擇和應用原則
考慮到電源負荷電流容量較大，為了安全起見及使用和維護方便，電源系統的多級防雷，原則上均選用併聯型電源避雷器。
電源避雷器的保護模式有共模和差模兩方式。共模保護指相線-地線（l-pe）、零線-地線（n-pe）間的保護；差模保護指相線-零線（l-n）、相線-相線（l-l）間的保護。對於低壓側各級保護，除選擇共模的保護方式外，還應盡量選擇包括差模在內的保護。
殘壓特性是電源避雷器的最重要特性，殘壓越低，保護效果就越好。但考慮到我國電網電壓普遍不穩定、波動範圍大的實際情況，在盡量選擇殘壓較低的電源避雷器的同時；還必須考慮避雷器有足夠高的最大連續工作電壓。如果最大連續工作電壓偏低，則易造成避雷器自毀。
電源系統低壓側有不同的保護級別，應根據保護級別的不同，選擇合適通流容量和電壓保護水平的電源避雷器，並保證避雷器有足夠的耐雷電衝擊能力。原則上，每一級的交流電源之間連線導線超過25m以上，都應做該級相應的保護。
電源低壓側保護用的電源避雷器，應該選擇有失效警告指示，並能提供遙測埠功能的電源避雷器，以方便監控、管理和日後維護。
電源避雷器必須具有阻燃功能，在失效、或自毀時不能**；且必須具有失效分離裝置，在失效時，能自動與電源系統斷開，而不影響通訊電源系統的正常供電。
電源避雷器的連線端子，必須至少能適應25mm的導線連線。安裝避避雷器時的引線應採用截面積不小於10mm的多股銅導線，建議使用25mm的多股銅導線，並盡可能短（引線長度不宜超過1.0m）。
當引線長度超過1.0m時，應加大引線的截面積。引線應緊湊併排或綁紮布放。
電源避雷器的接地：接地線應使用不小於10～35mm的多股銅導線，並盡可能就近與交流保護地匯流排、或總匯流排、接地網直接可靠連線。
根據防雷區的劃分和實際情況合理地設計各級電源防雷體系，並選擇適當的防雷器。
附註：防雷區的劃分
根據iec1312-1雷電電磁脈衝的防護標準，計算機系統的防雷保護區分為四個區域，各區交界處應作相應的防雷處理。各區劃分如下：
lpz0a區：直擊雷作用區，處於建築物避雷針系統保護區以外的區域，由於本區內所有物體均有可能遭受直接雷擊，並可能導走全部雷電流；另外本區能所有物體均處於雷電電磁場最強處，故對於雷電的感應最強。
lpz0b區：感應雷主作用區，處於建築物避雷針系統保護區內，但未經空間電磁遮蔽，雷電作用電磁場並不衰減，處於此空間的所用可導電物體均可感應較強雷電流的區域。
lpz1區：建築物遮蔽區，本區內各物體不可能遭受直擊雷，流往各導體的雷電流比0b區進一步減小，本區內電磁場也可能會衰減，取決於建築物的遮蔽措施。
lpz2區：房間遮蔽區，對於計算機主機房所處空間，應採用遮蔽措施，以進一步減小空間電磁場的干擾。
當金屬導線（電源線、訊號線等）穿越不同的保護分割槽時，因電磁感應的作用，會產生較高的過電壓，影響室內裝置的安全。因此，需安裝相應的過電壓保護器，對裝置進行保護。在不同的保護分割槽，所採用的防雷器級別是不同的。
同時，需要作相應的等電位處理。
防雷保護分割槽和防雷器的分級應用如下圖所示：
針對高山基站的情況和我們所了解的一些資訊,我們提出以下防雷器使用方案，並請參考下圖。
1）基站電源系統第一級保護
為了防止沿市電供電迴路侵入的雷擊，依據國標《建築物防雷設計規範》第6.4.7條和信產部標準《通訊局（站）雷電過電壓保護工程設計規範》第3.
7.6和3.7.
7款的規定，我們設計在高山基站配電箱的低壓進線處安裝德國phoenix flt間隙型避雷器做為電源系統的第一級保護。（規範原文及防雷器選型計算依據見附件2）
2）基站電源系統第二級保護
為了進一步降低沿市電迴路的侵入雷電過電壓的峰值，以及為了防止內部供電線路由於靜電、電磁感應所產生的過電壓，依據國標《建築物防雷設計規範》第6.4.9條和信產部標準《通訊局（站）雷電過電壓保護工程設計規範》3.
7.7款的相應規定，我們設計在開關電源輸入端安裝限壓型防雷器做為第二級保護。由於開關電源已經普遍安裝了這級防雷器,所以對於此級防雷器的選型和效能指標在這裡不再贅述。
（規範原文見附件2）
3） 直流負載的防雷保護
為了防止直流線路由於靜電感應、電磁感應所產生的過電壓，以及為了消除直擊雷洩流時在地線(正極)線路上所產生的地電位反擊, 依據信產部標準《通訊局（站）雷電過電壓保護工程設計規範》3.7.15條的相應規定我們建議在直流輸出屏和負載處安裝直流電源防雷器。
高山通訊基站防雷接地改造
摘要 本文針對原陽縣境內的高山通訊基站易遭受雷擊的特點，根據基站的所處環境和建築物實際情況，分析出基站接地存在的問題，提出了各種防雷地網整改方案，並結合實際情況分析了各種方法具有的優缺點。關鍵字 防雷接地 外引地網 電解電極 降阻劑 前言 隨著手機 電腦等現代化通訊裝置的普及，移動基站的數量正已指數...
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