防雷工程設計交流區-回復帖子[河北德實科技有限公司]

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主題最新回顧(發布時間：2010-5-17 10:21:50)

-- 作者：admin
-- 3G移動基站電源防雷解決方案

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<font face="宋體"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b">1 </span><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b">前言<span lang="EN-US"><?XML:NAMESPACE PREFIX = O /><o:P></o:P></span></span></font> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　隨著國家對<span lang="EN-US">3G</span>產業的不斷推進，<span lang="EN-US">3G</span>建設正在不斷展開。但<span lang="EN-US">3G</span>基站與<span lang="EN-US">2G</span>基站的電路結構是不同的，<span lang="EN-US">2G</span>基站只有天饋上塔，但<span lang="EN-US">3G</span>基站還存在<span lang="EN-US">RRU</span>（射頻遠端設備）上塔的問題，雷擊環境相對惡劣，這給系統防雷設計提出了嚴峻的考驗�？紤]<span lang="EN-US">3G</span>的上塔線纜為光纖和電源線，而一般采用的是沒有加強筋的光纖，不存在雷擊的問題，所以電源的防雷在解決<span lang="EN-US">3G</span>基站防雷中占有重要的地位。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　因為電源防雷是屬于系統工程，必須整體考慮。一般包括以下<span lang="EN-US">4</span>個方面：交流動力電纜的防雷、基站地網與站內設備的地線連接、站內組合電源系統防雷，<span lang="EN-US">RRU</span>電源線及電源端口防雷等。只有在這<span lang="EN-US">4</span>個方面進行綜合防護，才能達到理想的防雷效果。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　本文從<span lang="EN-US">3G</span>基站電源防雷的<span lang="EN-US">4</span>個方面進行探討，提供一個完整的<span lang="EN-US">3G</span>移動基站電源防雷解決方案。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">2 3G</span>移動基站電源防雷方案<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　交流動力電纜的防雷<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">⑴ </span>進站的交流動力電纜的防護，對有條件的基站，變壓器的高壓側電纜和低壓側電纜均應埋地安裝。根據郵標《<span lang="EN-US">YD 5098-2005</span>通信局（站）防雷與接地工程設計規范》（以下簡稱<span lang="EN-US">‘</span>郵標<span lang="EN-US">’</span>）要求<span lang="EN-US">“</span>使用專用變壓器時高壓電力電纜的埋設長度不宜小于<span lang="EN-US">200m</span>，低壓電纜進機房時，其埋地長度不宜小于<span lang="EN-US">15m</span>（當高壓電力電纜已采取埋地敷設時，低壓側電纜一般不做此要求），低壓埋地電纜，應采用有金屬鎧裝層的電力電纜或穿鋼管埋地引入機房，電纜金屬鎧裝層應該在兩端就近與變壓器地網和機房地網連通<span lang="EN-US">”</span>。但對于高壓側電纜，埋地安裝投資及施工難度比較大，一般的基站都難以做到，根據以上同樣標準要求，此時應沿架空線架設避雷線，并在變壓器高壓側加裝高壓防雷器。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">⑵ </span>在交流低壓電力電纜進入機房的入口處安裝<span lang="EN-US">B</span>級防雷箱。特別注意<span lang="EN-US">B</span>級防雷箱在安裝時應采用<span lang="EN-US">“</span>凱文<span lang="EN-US">”</span>接線方式，以降低引線上的殘壓，充分發揮<span lang="EN-US">B</span>級防雷箱的作用。對于交流低壓電力電纜埋地進入的基站，由于交流低壓電力電纜埋地后對雷擊電流的衰減作用非常明顯，<span lang="EN-US">B</span>級防雷箱采用<span lang="EN-US">8/20μs</span>波形的普通壓敏電阻式防雷模塊即可，但對于非埋地進入的低壓電力電纜，其雷擊電流可能會比較大，應推薦使用<span lang="EN-US">10/350μS</span>波形的高通流容量的主動點火型間隙式防雷模塊。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　基站地網與站內設備的地線連接<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　基站地網應按照<span lang="EN-US">’</span>郵標<span lang="EN-US">’</span>的第七章《小型無線基站的防雷與接地》進行地網設計，接地電阻也應滿足小于<span lang="EN-US">10Ω</span>的標準。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　良好的地網設計和較低的接地電阻，對基站的防雷起著重要的作用，但這是遠遠不足夠的。一個防雷接地系統是否成功，更大成度上決定于站內設備間的地線連接（安裝）關系。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">⑴ </span>常見的不合理站內設備地線連接關系<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <p style="TEXT-ALIGN: center" align="center"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><?XML:NAMESPACE PREFIX = V /><v:SHAPETYPE id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f"><v:STROKE joinstyle="miter"></v:STROKE><v:FORMULAS><v:F eqn="if lineDrawn="lineDrawn" pixelLineWidth="pixelLineWidth" 0"></v:F><v:F eqn="sum @0 1="1" 0"></v:F><v:F eqn="sum 0="0" 0="0" @1"></v:F><v:F eqn="prod @2 1="1" 2"></v:F><v:F eqn="prod @3 21600="21600" pixelWidth"></v:F><v:F eqn="prod @3 21600="21600" pixelHeight"></v:F><v:F eqn="sum @0 0="0" 1"></v:F><v:F eqn="prod @6 1="1" 2"></v:F><v:F eqn="prod @7 21600="21600" pixelWidth"></v:F><v:F eqn="sum @8 21600="21600" 0"></v:F><v:F eqn="prod @7 21600="21600" pixelHeight"></v:F><v:F eqn="sum @10 21600="21600" 0"></v:F></v:FORMULAS><v:PATH o:extrusi gradientshapeok="t" o:c></v:PATH><o:LOCK v:ext="edit" aspectratio="t"></o:LOCK></v:SHAPETYPE><v:SHAPE id="_x0000_i1025" style="WIDTH: 307.5pt; HEIGHT: 168.75pt" type="#_x0000_t75" alt=""><v:IMAGEDATA src="file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image001.jpg" o:href="http://www.dzsc.com/data/uploadfile/200911411166955.jpg"><font face="宋體"><img height="225" alt="" src="http://www.adokiye.com/UploadFiles/20105171015498048.jpg" width="410"/></font></v:IMAGEDATA></v:SHAPE><o:P></o:P></span> <span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><o:P><font face="宋體"> </font></o:P></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　圖<span lang="EN-US">1 </span>常見的不合理站內設備地線連接關系<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　這是一種最常見的機房內設備地線連接關系。其弊端非常明顯：就是機房入口的<span lang="EN-US">B</span>級防雷箱地線引線過長，無法發揮應有作用；另外開關電源的地線也過長，地線上的殘壓會疊加在后端設備的電源端口上。對與這種基站，無論地網設計如何優良，接地電阻小到何種程度，都無法起到良好的防雷作用。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">⑵ ‘</span>郵標<span lang="EN-US">’</span>推薦兩種等電位地線連接方案：環形等電位連接和星形等電位連接。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <p style="TEXT-ALIGN: center" align="center"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><v:SHAPE id="_x0000_i1026" style="WIDTH: 310.5pt; HEIGHT: 225.75pt" type="#_x0000_t75" alt=""><v:IMAGEDATA src="file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image002.jpg" o:href="http://www.dzsc.com/data/uploadfile/200911411166766.jpg"><font face="宋體"><img alt="" src="http://www.adokiye.com/UploadFiles/20105171016186574.jpg"/></font></v:IMAGEDATA></v:SHAPE><o:P></o:P></span> <span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><o:P><font face="宋體"> </font></o:P></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　圖<span lang="EN-US">2 </span>站內設備環形等電位地線連接方案<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　根據<span lang="EN-US">‘</span>郵標<span lang="EN-US">’</span>規定<span lang="EN-US">“</span>采用環形等電位連接時，應在機房內沿走線架和墻壁設置環形接地匯集線，環形接地匯集線應多點就近與地網連通，站內設備由環形匯集線就近接地。<span lang="EN-US">”<o:P></o:P></span></font></span> <p style="TEXT-ALIGN: center" align="center"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><img height="286" alt="" src="http://www.adokiye.com/UploadFiles/20105171016356126.jpg" width="407"/><o:P></o:P></span> <span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><o:P><font face="宋體"> </font></o:P></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　圖<span lang="EN-US">3 </span>站內設備星形等電位地線連接方案<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　根據<span lang="EN-US">‘</span>郵標<span lang="EN-US">’</span>規定<span lang="EN-US">“</span>采用星形等電位連接時，基站的總接地匯流排，應設在配電箱和第一級電源<span lang="EN-US">SPD</span>附近，開關電源以及其他設備的接地排母線均由總接地匯流排引接。如設備機架與總匯流排相距較遠時，可以采用兩級匯流排<span lang="EN-US">”</span>。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　基站地網和站內設備的地線連接推薦采用<span lang="EN-US">‘</span>郵標<span lang="EN-US">’</span>規定的等電位地線連接方案，這樣真正充分發揮各級防雷器的作用，實現良好防雷效果。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　站內組合電源系統防雷<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　對于站內組合電源系統的防雷，其防雷電路比較簡單，也比較成熟，根據<span lang="EN-US">‘</span>郵標<span lang="EN-US">’</span>，在組合電源系統交流側采用通流容量為<span lang="EN-US">40kA</span>（<span lang="EN-US">8/20μS</span>波形）的<span lang="EN-US">“3+1”</span>方式的交流<span lang="EN-US">C</span>級防雷器，在組合電源的直流側采用通流容量為<span lang="EN-US">15kA</span>（<span lang="EN-US">8/20μS</span>波形）的<span lang="EN-US">“1+1”</span>方式的直流防雷器即可。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <p style="TEXT-ALIGN: center" align="center"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><img height="261" alt="" src="http://www.adokiye.com/UploadFiles/20105171016501503.jpg" width="257"/><o:P></o:P></span> <span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><o:P><font face="宋體"> </font></o:P></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　圖<span lang="EN-US">4 </span>站內組合電源<span lang="EN-US">C</span>級防雷器<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <p style="TEXT-ALIGN: center" align="center"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><v:SHAPE id="_x0000_i1029" style="WIDTH: 153pt; HEIGHT: 153.75pt" type="#_x0000_t75" alt=""><v:IMAGEDATA src="file:///C:\DOCUME~1\ADMINI~1\LOCALS~1\Temp\msohtml1\01\clip_image005.jpg" o:href="http://www.dzsc.com/data/uploadfile/200911411166249.jpg"><font face="宋體"><img alt="" src="http://www.adokiye.com/UploadFiles/2010517101773286.jpg"/></font></v:IMAGEDATA></v:SHAPE><o:P></o:P></span> <span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><o:P><font face="宋體"> </font></o:P></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　圖<span lang="EN-US">5 </span>站內組合電源直流側防雷器<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">RRU</span>電源線及電源端口防雷<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">RRU</span>電源線從塔底機房一直引到塔頂，空間跨度大，塔頂和塔底地網的電位差也很大，其防雷非常重要，難度也相對較大，應關注以下防雷要點：<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">⑴ </span>使用屏蔽電纜，而且屏蔽層兩端要可靠接地，屏蔽層的上端接<span lang="EN-US">RRU</span>的外殼（對<span lang="EN-US">RRU</span>外置防雷箱的系統，接<span lang="EN-US">RRU</span>外置防雷箱的外殼），屏蔽層的下端在饋線窗處接室外地排，而且不應引進室內，避免<span lang="EN-US">RRU</span>電源線屏蔽層將鐵塔雷擊電流引入室內；<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　<span lang="EN-US">⑵ RRU</span>電源端口的防雷電路應串入差模電感，以抑制雷擊電流流向<span lang="EN-US">RRU</span>后端電路。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <p style="TEXT-ALIGN: center" align="center"><span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><img height="368" alt="" src="http://www.adokiye.com/UploadFiles/20105171017378179.jpg" width="466"/><o:P></o:P></span> <span lang="EN-US" style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><o:P><font face="宋體"> </font></o:P></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　圖<span lang="EN-US">6 RRU</span>電源線及電源端口防雷<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　注：<span lang="EN-US">① </span>如果組合電源內部沒有配置合適的直流防雷器，則應該在<span lang="EN-US">RRU</span>電源線引出機房處加裝一級直流防雷箱；<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　因為<span lang="EN-US">RRU</span>防雷器件的具體參數各個廠家不一，應根據具體使用場所選擇。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　結束語<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span> <span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #3b3b3b"><font face="宋體">　　目前<span lang="EN-US">3G</span>基站的建設主要集中于城市，尚未大規模推向農村及偏遠山區，而城市的雷擊環境因為建筑物普遍較高，基站的鐵塔（抱桿）也往往不是周圍的制高點，所以雷擊環境相對較好。一旦<span lang="EN-US">3G</span>基站大規模推向農村及偏遠山區，則將要經歷非常嚴酷的雷擊環境的考驗。<span lang="EN-US">3G</span>基站除了電源部分需做好上述的各項措施之外，還應全面考慮天饋線的防雷，<span lang="EN-US">RRU</span>內部電路的防雷設計、<span lang="EN-US">GPS</span>的防雷等各個方面，才能保證<span lang="EN-US">3G</span>基站的穩定可靠運行。<span lang="EN-US"><o:P></o:P></span></font></span>
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