通信基站(独立站)防雷解决方案
一、前言
长期以来,通信基站(独立站)的防护工作将防雷与接地工程割裂并由不同的部门完成,造成整个工程投资和维护费用高居不下、增加了工程施工难度和各方关系的协调难度,而防雷效果又差强人意,这是长期困惑通信运营商建设、维护部门的问题。
深圳远征技术有限公司与北京邮电大学从2000年开始,在考察了大量因雷击事故而造成基站设备损坏的情况,结合最新的防护技术观念,历经4年的理论探索和5年的实际应用、改进,提出了“简易地网+隔离防护技术”这一全新的通信基站防雷、接地一站式防护解决方案。
该方案采用设备的方法简化了复杂的基站地网工程,彻底隔绝了防雷接地、工作接地、保护接地之间的影响;同时,针对雷电流侵入基站的各个通道采用隔离与泄流相结合的方式,实现了整个通信基站设备的可靠保护。采用“隔离式分组接地技术”的联合接地系统,规范了接地方法,在工程上采用“简易地网”结合“接地系统雷电流高频抑制器”的方法,使通信基站(独立站)的接地和防雷工程的设计、施工、维护更加规范、简便,消除了原来的接线混乱状态,简洁的设备和接线方式实现了机房标准化,免除了维护工作中的机房整治等工作,既降低了雷击故障概率、提高了网络运行质量,同时又大幅度的降低了基站(独立展)建设投资和维护费用,具有很显著的可靠性指标和经济性指标。
二、技术原理简介
“简易地网”+“隔离防护技术”方案的基本思想是在每个雷电流侵入所要保护系统的通道上面采取隔离的措施,将雷电流阻断在系统之外,也为雷电流的泻放提供良好的泻流通道;同时,通过将所有接地系统进行按功能分组,利用设备来规范接地方法,既保证了整个系统的正常运行又将机房标准化建设纳于了设计和建设工程中;采用简易地网的接地方案节约了人、财、物和时间的投入。
隔离式分组接地技术:在独立站传统联合接地网地基础之上,将所有接地线按功能分为两类,即防雷接地线、保护接地线,在保护接地线与联合接地网之间串联“接地系统高频抑制器”,当地网上存在雷电流时,“接地系统高频抑制器”开始工作,将联合接地网与保护接地线之间的连接通道隔离开,阻断地网上的雷电流不能通过保护接地线反串进入通信系统。这样就可以放宽对接地网接地电阻值的要求,实现较大接地电阻的接地,工程中实现采用“简易地网”替代传统的复杂地网。
通道防护技术:如下图为雷电流入侵基站(独立站)的示意图,雷电流主要通过交流线路、光缆金属加强芯、接地网地电位反击进入通信系统。通过在交流供电线路中安装“串联型雷电流高频抑制器”,切断或者隔离浪涌电流电源通道的传播通道。同时将地线分组,将保护地和防雷地用“雷电流高频抑制器”分类接线,防止地电位反击。
三、“隔离防护技术” 应用方案
“无线通信基站雷电入侵通道隔离防护技术”在工程实际应用中,采用“简易地网”配合深圳远征通信公司研发的“接地系统雷电流高频抑制器”、即实现了大接地电阻接地,又实现了通信基站(独立站)所有设备和网络的防护。
单相电源综合保护箱:串联安装于电源入线下杆处,在线路中串联了2套“雷电流高频抑制器”,并提供了B级100KA雷电流的泄放通道和C级40KA的过压防护,阻断来自交流供电系统的浪涌电流进入通信基站(独立站);在防雷地和保护地之间增加了一套“接地系统雷电流高频抑制器”,防止地电位反击和系统中的过压串绕。
四、系统防护解决方案
建议在移动基站(独立站)交流电源输入端安装“单相电源综合保护箱”。
交流电源系统是雷电入侵的高发点,开关电源设备是雷击故障最多的设备,传统的方式是“加装电源线避雷线、铠装电缆穿管入地、加装多级并联型SPD”等方式,但实际效果并不理想。
为此,我们建议采用我公司在交流电源下杆处加装“单相电源综合保护箱” 《YZ(O)AC/JD25KV-100KA(10A)》,该设备可有效的阻断雷电流进入电源系统,同时也提供了雷电流入地的通道。由于该设备采用了“交流电源高频抑制器”,对雷电流有强大的阻断抑制作用,可以超过“避雷线、铠装电缆穿管入地”的对雷电流的衰减抑制作用,故可以免除在这两项的工程投入。同时,该设备内置有B级100KA雷电流的泄放通道和C级40KA的过压防护,阻断来自交流供电系统的浪涌电流进入通信基站(独立站);在防雷地和保护地之间增加了一套“接地系统雷电流高频抑制器”,防止地电位反击和系统中的过压串绕。
故该系统安装“单相电源综合保护箱”可以减少“加装电源线避雷线、加装多级并联型SPD、铠装电缆穿管入地”等传统防雷方式的建设和维护投资,同时取得更好的防护效果。
五、建议配置
针对各地的气候、地理地质等特点以及网络建设与后期维护的不同情况;根据城区独立站与高山独立站考虑实际防护效果强度,我们通过系统的防护效果和费用考虑,提出独立站(单站)只需安装一套综合防护箱,就可对电源系统、接地系统进行全面整体的防护。
配置参考表:
选用设备名称
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数量
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单相电源综合保护箱
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1套
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简易地网
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接地电阻可放宽至100欧姆,可用大楼或土建时基础钢结构
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