移动通信基站整体的防雷设计方案(2)

⒈１ 天线

利用基站铁塔和常规避雷针，可以有效地保护天线免遭直接雷击。

①接闪器

大部分天线的防雷措施，主要是在通信铁塔上安装避雷针，这种方法经济、简单，但应严格按照以下要求进行设计。

基站天线通常放在铁塔上，天线安装位置应在避雷针的防护范围内。避雷针 应架设在铁塔顶部，与铁塔焊接，并做好焊点防腐处理。避雷针的架设高度按滚 球法计算，滚球半径应符合所选择的防雷体系的保护等级，避雷针宜采用圆钢或 钢管组成，当针长为1～2m 时，可采用直径为16 ㎜的圆钢或直径为25 ㎜的钢 管。避雷针应与天线之间保持一定的间隔，如图⒊⒈１所示，以防止由于避雷针 的存在而损坏天线的辐射图形，影响通信效果。

图3.1.1 避雷针保护天线示意图

②引下线有铁塔的基站，铁塔本身就是良好的引下线，因铁塔已良好接地，塔身截面足以安全通过雷电流。所以，只需接闪器与铁塔有良好的电气连接，并做防腐处理，即可保证雷电流及时流入大地，这样既减少投资，又达到保护的目的。

1.2 馈线

基站的馈线一般采用同轴电缆，由于它已在避雷针的保护范围内，其引入机房的主要是感应雷电波，所以，可采取屏蔽层接地的方法，将雷电流尽快泄入大地，

防雷与接地的方法

减少对机房通信设备的影响。应将同轴电缆的金属屏蔽层在塔顶与铁塔的钢梁连接，作为一个接“地”点；离开塔身至机房转弯处上方0.5～1m 适当位置与铁塔钢梁连接，作为另一个接“地”点；在机房入口处就近与地网引出的接地线妥善连通，作为第三个接“地”点，如图⒊⒈２所示。当同轴电缆长度超出60m 时，金属屏蔽层应在铁塔中部增加一处接“地”点，使相邻两个接“地”点间的距离不超过60m。

电缆金属屏蔽层接地可以防止高电位引入机房，在高电位到达电缆时，电缆金属屏蔽层与芯线之间的绝缘介质被击穿，两者连通。根据集肤效应，电流被排挤到金属屏蔽层而进入大地，从而起到钳制高电压引入的作用。

同轴电缆进入机房后，在连接到基站通信设备前其芯线应加装天馈避雷器，以便让从芯线传来的雷电能量泄放到大地，防止感应雷的引入。

1.3 其它设施

基站铁塔顶部如设有航空标志灯，对于使用交流电的塔灯，其电源线也是雷电流引入的途径之一，应采取必要的防雷措施，首先应保证塔灯在避雷针的有效保护范围内。

塔灯电源线应穿金属管布放，金属管全长应保持电气上的连续。穿线金属管在铁塔顶端与铁塔钢梁作可靠连接，在机房入口外侧处应与机房地网就近连通，为了加强屏蔽的效果，横向布设的金属管可每隔5～10m 就近接地，尽可能焊接，并处理好焊接点防腐防锈。塔灯电源线应在机房入口外侧对地加装避雷器后再进 入机房，如图⒊⒈３所示。塔灯电源线若不穿金属管，则必须采用有金属护套的 电缆，绝对不许只用普通电源线引接灯塔电源。

图3.1.3 塔灯电源线加装避雷器示意图

2 基站电力传输部分

基站由市电供电，通过架空线将高压电输送到变压器，经变压器变成低压电 后，再由电力电缆进入基站交流配电屏。

2.1 高压架空线

由于高压架空线要经变压器、低压电缆才进入基站，所以，如何最大限度减 小高压架空线进线段遭直击雷的概率，是我们应当重点解决的问题。

为了防护高压架空线免遭直击雷袭击，宜在其上方架设避雷线，对高压架空线进线段进行保护，避雷线的架设长度不宜小于500m。避雷线能将雷云对高压架空线的放电引向自己并泄放到大地，防止高压架空线遭受直接雷击，避雷线的保护范围如图⒊⒉１所示。一旦高压架空线受到雷电绕击时，避雷线还会起到分流、耦合和屏蔽作用，使高压架空线所承受的过电压降低。为了稳妥起见，还可在高压架空线终端杆上对地增设一组氧化锌避雷器，从而起到限制雷电波幅值和陡度的作用。

图3.2.1 避雷线保护高压架空线示意图

图3.2.2 高压架空线防护示意图

避雷线和氧化锌避雷器都应作相应的接地，避雷线除终端杆处，应每杆作一次接地，使得雷电流分散泄入大地。站区内终端杆接地体，离基站地网的距离应有20m

防雷与接地的方法

以上，以避免地电位反击，若达不到此距离，需与地网连接。站外各杆应单设接地体，接地体宜设计成辐射形或环形，如图⒊⒉２所示，接地电阻值终端杆应小于10Ω，其余各杆小于30Ω。

2.2 变压器

基站宜设置专用变压器，并在变压器处完成由TN-C 系统到TN-C-S 系统的转换。为了保护变压器，必须在其来波方向设置一条装有避雷器，且其阀值电压远 远小于雷电电压的接地支路，让雷电冲击波先行泄入大地，使其降低到变压器绝 缘能承受的范围内。因此，变压器高压侧的三根相线，应分别在靠近变压器处， 对地装设相应电压等级的氧化锌避雷器。

在变压器低压侧，三根相线也应分别就近对地加装氧化锌避雷器，如图⒊⒉３所示。它可将侵入低压配电系统的大部分雷电流泄放入地，同时也保护了变压器的高压部分，因为侵入低压系统的过电压可以通过正、反变换到高压端，破坏高压端的绝缘。

图3.2.3 变压器防护示意图

⒉３ 低压输电线

从变压器到基站的机房，低压线路宜全程采用具有金属护套的电缆穿钢管埋地引入，电缆长度不宜小于50m，埋地深度不小于0.7m。在机房入口处，将金属护套和钢管就近与地网连通，由于雷电流的集肤效应，可使相当大的一部分电流沿金属护套和钢管接地端口泄入大地，最大限度衰减从其上引入的雷电高电压。电源引到机房后，应根据设备的多少和配置来增设相应的防雷保护措施。 ３ 基站机房部分

基站的工作人员和通信设备都在机房内，因此，做好这部分的防雷是基站整 体防雷工程的关键。

⒊１ 机房

如果基站机房位置的海拔高度很高，有时直击雷可能从横向及斜面击来，出现绕过避雷针，再击中机房的绕击现象。在这种情况下，独立的避雷针往往已不能防御雷电对机房的直击，因此，必须采取其它有效的防雷措施。

机房的防雷主要在屋顶安装避雷带或避雷网作为接闪器，并与屋顶各种金属设施就近焊接连通，以有效防止直击雷和绕击。避雷带和避雷网一般可采用圆钢或扁钢，圆钢直径不应小于8 ㎜，扁钢截面积不小于48 ㎜2，厚度不小于4 ㎜，避雷网的网格尺寸应与机房的防雷等级相一致。

图3.3.1 机房笼式结构示意图

对于钢筋混凝土结构的机房，可利用其梁、柱、楼板和四周墙面内的混凝土钢筋作引下线。钢筋上端应与房顶避雷装置相连，下端与地网可靠电气连接，中间与各层均压环焊接，如图⒊⒊１所示，这样形成的法拉第笼式结构，可大大削弱闪电时的瞬变电磁场。

3.2 电源系统

通信电源是通信系统的“心脏”，做好通信电源的防雷保护是做好整个通信 系统防雷工作的重要内容。对于电源系统的防护，可在该系统中加装过电压保护 器，它能在极短时间内释放电路上因雷击而产生的大量脉冲能量，将被保护线路连入等电位系统中，使设备各端口的电位差不超过设备所能承受的冲击耐受电

防雷与接地的方法

压，从而保护设备免遭损坏。

① 分级保护

图3.2.2 电源系统三级防护示意图

根据设备的不同位置和耐压水平，可将保护级别分为三级或更多。多级防护是以各防雷区为层次，对雷电能量逐级泄放，让各级避雷器的限制电压相互配合，最终使过电压值限制在设备绝缘强度之内，电源系统的三级防护如图 …… 此处隐藏：2661字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……