移动通信基站整体的防雷设计方案(3)

3.4 其它设施

由于金属管道如水管、气管等在地下易受到反击，所以应将它们在穿越各级雷电保护区的分界面处做等电位连接。在LPZ0 区与LPZ1 区的界面上，虽然机房屋顶与四周墙壁及地面已形成笼式结构，但由于受门、窗等影响，雷电电磁脉冲仍会侵入机房内，因此，可将所有金属门、窗等电位连接在一起。此外，还应将机房内走线架每隔5m 就近连接到接地母排上，连接点不应不少于两点，以便让感应雷电流能顺利泄入大地。

3.5 设备接地和防雷接地

良好的接地可以将雷电流迅速引入地下泄放，从而达到防雷的目的。机房设有防静电地板时，应在地板下围绕机房敷设环形接地母排，并与机房钢筋保持绝缘。接地母排的材料为截面积不小于120mm2 的铜材，也可采用相同电阻值的镀锌扁钢。机房内的所有设备、SPD 以及各种缆线金属屏蔽层均应就近连接到环形接地母排上,形成一个等电位体。接地线可采用截面积为35～95mm2 的多股铜线，因其导电性能和强度都比较好，且接地线应尽可能做到粗、短、直，以降低引线电感，确保防雷效果。

为了能兼顾共同接地方式在防雷时的优点和分开接地方式在正常工作时的优点，可采用瞬态共地的方式，即将防雷和电源的强电系统与设备等弱电系统分开接地。在两个接地系统之间接入放电间隙，如图⒊⒊５所示，这样，在正常工作状态下两种地是分开的，不会有泄漏电流对设备工作时必需的信号接地点，即零伏参考电位产生干扰，而当雷击发生时，放电间隙击穿，两种地瞬态导通，保证防雷接地、保护接地和信号接地最终接到一起，以达到等电位。

图3.3.5 机房等电位连接示意图

机房的接地母排通过接地引入线跟地网可靠焊接连通，形成一个完整的防雷 接地系统。接地引入线一般不应少于两处，可沿机房四周均匀对称布置，接地引入线应作防腐、绝缘处理，裸露在地面以上的部分，应有防止机械损伤的措施，其材料可采用截面积不小于40㎜×4㎜的镀锌扁钢或截面积不小于95mm2的多股铜线。在建筑物内可能有多个局部等电位接地母排，这些接地母排与总等电位接地母排相互连通，以实现全建筑物范围内的等电位连接。

3.4 基站地网部分

地网是接地系统的基础，地网能否快速发散电流，是整个防雷系统建立等电位的关键，因此，要根据地理环境和土壤电阻率的不同，设计地网的结构。 ⒊⒋１ 铁塔地网和机房地网

铁塔位于机房旁边时，应设单独的铁塔地网，同时利用塔基地桩内两根以上主钢筋作为铁塔地网的垂直接地体。铁塔地网面积应延伸到塔基四脚外1.5m 以远的范围，网格尺寸应不大于3m×3m，其周边为封闭式。若铁塔位于机房屋顶，铁塔四脚应与屋顶避雷带就近不少于两处焊接连通，并对焊接处进行防腐处理，一

防雷与接地的方法

定要保证连接点的数量和分散性，以利于分散引流。

机房地网应沿机房散水点外设环形接地装置，同时还应利用机房基础横竖梁内两根以上主钢筋共同组成机房地网。当机房基础有地桩时，可利用地下钢筋混凝土基础作为接地体，将地桩内两根以上主钢筋与机房地网焊接连通。这样，接地体是分布在地下四周的钢筋混凝土基础，与大地接触面广，接地电阻低且又稳定。 ⒊⒋２ 联合地网

铁塔地网、变压器地网、机房地网互相连接成为一个联合的共用地网，三网 共地是均衡三网地电位极其重要的措施。当变压器设在机房内时，其地网可合用 机房地网。铁塔地网、变压器地网和机房地网任意两者之间，应每隔3～5m 相互焊接连通一次，连接点不应少于两点，以相互组成一个周边封闭的地网，如图⒊⒋１所示。经验表明，封闭环形结构的接地体有助于降低地面电位梯度和降低地电位反击的强度。

图3.4.1 基站地网示意图

基站地网的接地电阻值应小于5Ω，当地网的接地电阻值达不到要求时，可适当增加地网面积。在地网外围增设1 圈或2 圈环形接地装置，环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成，水平接地体周边为封闭式，与地网宜在同一水平 面上，环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔3～5m 相互焊接连通一次。

3 移动通信基站防雷设计

3.1 外部防雷设计

1．建筑物年预计雷击次数应按下式确定：

N ＝ k Ng Ae

式中：N ──建筑物预计雷击次数（次/a）；

k ──校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野

孤立的建筑物取2；金属屋面的砖木结构建筑物取1.7；位于河边、

湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶

部、山谷风口等处的建筑物，以及特别潮湿的建筑物取1.5；

Ng ──建筑物所处地区雷击大地的年平均密度［次/(km2·a)］；

Ae──与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km2)。

2．雷击大地的年平均密度应按下式确定：

Ng ＝ 0.024Td 1.3

式中：Td──年平均雷暴日，根据当地气象台、站资料确定（d/a）。

3．建筑物等效面积Ae应为其实际平面积向外扩大后的面积。其计算方法应符合下列规定：

（1）当建筑物的高H小于100m时，其每边的扩大宽度和等效面积应按下列公式计算确定（附图1．1）：

D H(200 H)

Ae [LW 2(L W)H(200 H) H(200 H)]·10 6

防雷与接地的方法

式中：D──建筑物每边的扩大宽度（m）；

L、W、H──分别为建筑物的长、宽、高（m）。

（2）当建筑物的高H等于或大于100m时，其每边的扩大宽度应按等于建筑物的高H计算；建筑物的等效面积应按下式确定。

Ae ＝〔 LW＋2 H(L＋W)＋πH2 〕·10-6

（3）当建筑物各部位的高不同时，应沿建筑物周边逐点算出最大扩大宽度，其等效面积Ae应按每点最大扩大宽度外端的连接线所包围的面积计算。 由上述公式算得基站的年预计雷击次数，以及属于第几类防雷建筑物。 接闪器设计

首先在铁塔上安装避雷针对建筑物进行保护，避雷针的高度以及保护范围根据规范《GB50057-94》中的要求来计算得出，且在屋顶女儿墙上敷设避雷带，材料为热镀锌圆钢，直径12 为㎜。如果还不能完全保护建筑物，需利用建筑物屋顶的钢筋作为避雷网，对建筑物以及机房等进行保护。

引下线设计

①天线避雷针

避雷针可用铁塔作引下线，因铁塔已良好接地，所以，只需在安装避雷针时 保证避雷针与铁塔有良好的电气连接，并将铁塔分别在四个角上与建筑物混凝土 内的钢筋相连即可，同时做好防腐处理。

②机房建筑物避雷网

机房建筑物避雷网可用建筑物内的钢筋作引下线，同时建筑物内的钢筋也起到了均压环的作用。

地网的设计

机房建筑物的接地体可采用建筑物地梁和框架柱混凝土桩基础内的钢筋，用框架柱基础内的主钢筋作垂直接地体，用地梁内主钢筋作水平接地体，它们可连接成均匀布置的地网。

地网接地电阻值应满足规范要求，小于5Ω。

3.2 内部防雷设计

①电源避雷器

1） 当220/380V 供电线路进入基站时，应首先在进站后的第一配电处进行第一 级防雷保护，即在交流配电屏处安装第一级电源避雷器。达到IEC规定的最高防护标准。 技术参数：雷电通流量≥100KA（10/350μs）；

残压峰值 ≤2.5KV；

响应时间 ≤100ns；

2）在机房配电箱的输入端加装相应的第二级电源避雷器。

第二级电源避雷器采用C类保护器进行相-中、相-地、中-地的全模式保护。

技术参数：雷电通流量≥40KA（8/20μs …… 此处隐藏：2109字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……