江苏电信无线市话基站防雷接地规范(试行)(6月9日版).doc

江苏省电信有限公司内部规范江苏省电信有限公司无线市话基站防雷接地规范（试行）江苏省电信有限公司发布2004年6月版权所有 不得翻印前 言江苏省电信有限公司在全省13个本地网都已开通了无线市话业务，并仍需要建设大批基站。为了规范江苏省电信有限公司无线市话基站的接地防雷的设计、施工、验收和维护及基站安装，确保无线市话系统的安全和正常运转，制订本规范。由于无线市话基站点多面广，受地形和施工条件的限制，若完全按照通信局站的防雷接地标准进行建设，难以实现，且考虑到基站建设的成本问题，所以，各分公司应结合基站安装的实际情况，根据本规范，采取必要的防雷保护措施。本规范由江苏省电信有限公司提出并归口管理本规范的起草主要参考了广东省电信有限公司科学技术研究院起草了相关标准，原标准的起草人包括：赖世能、梁家劲、关强华等，在此表示感谢。目 录1. 范围2. 规范性引用标准3、地网要求4、避雷针系统要求5、基站设备的接地及线路布置要求6、基站设备的线路接口防雷要求7、安装要求江苏省电信有限公司无线市话基站防雷接地规范1、范围本规范规定了江苏省电信有限公司无线市话基站系统（包括楼顶、挂墙等室内外型基站设备）的接地、防雷（包括防直击雷和感应雷）以及基站安装的技术要求。本规范适应于无线市话基站系统的防雷接地工程（包括新建或整治工程）的设计、施工、验收和维护及基站安装指导。2、规范性引用标准YD5068-98 移动通信基站防雷与接地设计规范 YD5078-98 通信工程电源系统防雷电技术规定 YD/T 1235.1 通信局站低压配电系统用电涌保护器技术条件TD/T 1235.2 通信局站低压配电系统用电涌保护器测试方法GB50057-94 建筑物防雷设计规范（2000版）ITU-T K.27 电信局站内电信装置的连接结构和接地ITU-T K.31 用户楼宇内电信装置的连接结构和接地IEC 61024-1-1 建筑物的防雷IEC 61312-1 雷电磁脉冲的防护3、地网要求3.1接地电阻值要求地网是基站系统所有接地防雷工作的基础，在无线市话的建设过程中是必不可少的。但由于无线市话基站大多数是架设在普通建筑物上面，一般都不具备符合电信要求的地网。要结合实际情况制订地网的技术要求和处理措施。无线市话基站应采用联合接地方式，其阻值要求原则上应符合表1的要求。表1 基站系统设备接地阻值要求基站类型接地电阻值安装GPS基站5室外大基站（200、500mW/2W）10室外小基站（10/20mW）20室内小基站（10/20mW）因地制宜3.2地网建设方案对于室外基站都必须有可靠的接地网。考虑到基站设备的工作地线与机箱外壳金属是直接相连的，因此在建筑物楼面可以将设备地线与避雷针地线联合起来，用同一地线下地网或者到避雷带。针对现状的差异，有三种方案可以选择：1） 方案一：已有现成符合要求的联合地网存在，且接地电阻测量值小于10欧的地方，无线市话上避雷针和设备地线的联合地线直接引到楼下地网。2） 方案二：没有正规地网，但楼顶上有符合防雷要求的避雷带、地面有完善而面积庞大的钢筋混凝土建筑结构和建筑基础形成基础地网（这种基础地网一般都小于10欧）的地方，则可以将无线市话上避雷针和设备地线的联合地线直接连到避雷带上，如图1所示。3） 方案三：没有正规地网，也没有合格的避雷带，且建筑基础结构质量差，没有完善的桩基础平台的地方，必须重新做一个简单地网。地网可以根据周围环境和地质条件，选择采用传统角钢方法或者化学接地极方法等处理措施。从地网中引出接地线供基站设备接地和基站避雷针接地使用，如图2所示。图1 有合格避雷带条件下基站接地示意图铜缆铜缆基站铜缆铜缆基站地网或接地极图2 困难环境条件下建造基站用简单地网示意图4、避雷针系统要求基站主要安装在建筑物楼顶上，因此遭直击雷打击的可能性还是比较大的。作好防直击雷的措施是必不可少的工作。这里主要考虑楼顶型和室外挂墙型二种类型的基站系统防直击雷要求（室内型基站系统不存在雷电直接打在设备上的可能性，所以不考虑防直击雷问题）。考虑的重点是避雷针、避雷带和雷电流引下线要求。4.1避雷针装置的要求4.1.1基站天线自带的避雷针装置对于放在楼顶上的无线市话系统来说，用避雷针防直击雷是一个重要要求。必须将无线市话安装在避雷针或其它避雷装置的保护范围内（保护范围可用45角法或滚球法确定）。一般来说，无线市话基站安装支架都配有厂家提供的避雷针，只要按照安装规范的要求安装即可起到一定的防直击雷作用。但要注意：避雷针实际上是起引雷作用的（将雷电引到自己身上），如图3所示。图3 基站天线自带避雷针示意图4.1.2加强措施避雷针容易遭受空中雷电的直接打击，雷电流要沿着针杆及其所连接的所有金属物体下去地面。传统的无线市话天线和基站设备是挂在避雷针杆子上的，当雷打在杆子上时，则巨大的雷电流将有一部分流进基站设备中，可能将设备打坏，所以，在有条件的地方，可以采取一些加强措施，比如将避雷针与无线市话天线系统设备完全隔离开来。这里所要求的隔离，不是一般的绝缘板隔离绝缘，而是要求能耐数十万伏雷电脉冲的高绝缘，并在避雷针顶上直接拉引下线到避雷带或下地网。又比如在距天线1.52米以外的地方安装比基站天线高出2米的独立避雷针，同时将支架上原有的避雷针拆除。避雷针针体要粗壮，安装要牢固，能抗12级台风。4.2避雷针的接地当建筑物有完善的雷电流引下线或建筑钢结构时，避雷针应通过二条不小于303mm的热镀锌扁钢或直径10mm以上的热镀锌圆钢或一条（或两条）不小于25mm2的铜缆与避雷带或楼顶建筑钢结构可靠连接。当建筑物没有合格的避雷带和引下线或不能确定是否有完善的避雷带和引下线时，需新建雷电流引下线下地网，雷电流引下线由一条（或两条）不小于303mm的热镀锌扁钢或一条（或两条）不小于50mm2的铜缆构成（铜缆应穿PVC管），当设置两条雷电流引下线时，引下线需在天面层进行复接。避雷针应通过一条（或两条）不小于303mm的热镀锌扁钢或直径10mm以上的热镀锌圆钢或一条不小于25mm2的铜缆与雷电流引下线可靠连接。4.3挂墙式基站的防直击雷要求一般来讲，挂墙式基站是不易遭直击雷打击的。但也要注意，若基站离避雷带、引下线很近时，需要重新将基站放到离避雷带和避雷针引下线1米以外的位置。5、基站设备的接地及线路布置要求5.1基站设备的接地要求应在基站设备下方安装专用的接地排，作为基站设备自身及基站防雷设施如电源避雷器、信号避雷器及天馈线避雷器等的接地总汇流排。接地总汇流排的大小和螺柱孔的数目应根据实际使用的情况而定，建议采用40040mm的铜排，螺柱直径为612，铜排的厚度应不小于5mm。基站设备的地线总汇流排应有效接地。一般情况下，设备接地汇流排应在楼顶与基站避雷针汇接起来，采用1根不小于25mm2的铜缆作为接地引下线直接连至地网。同时，该铜缆外应套上一层PVC管，在地面3米内还应套金属水管做防破坏处理。如果建筑物楼顶具有合格的避雷带装置时，也可利用原有避雷带的下地装置，此时应将地线总汇流排通过避雷针应通过一条（或两条）不小于303mm的热镀锌扁钢或直径10mm以上的热镀锌圆钢或一条不小于25mm2的铜缆与与楼顶避雷带可靠连接；若避雷针是独立针，则应与避雷针在避雷带上的连接点相距5米以上。5.2基站设备的线路布置要求由于防雷接地引下线作为雷电的泄放通路，其上出现的电流可能会相当大，如果电源线、信号线与其距离较近、甚至绑扎在一起，则极易产生感应过电压甚至可能产生击穿，此类干扰对较为脆弱的信号线可能会带来较大的危害。为了加强无线市话设备的运行安全性，有必要将防雷接地引下线与设备电源线、信号线分离一定的间隔，以避免危险干扰的出现。1、 采用建筑物避雷带作为避雷针接地和基站设备接地的无线市话基站，由于不存在大雷电流引下线与电源线、信号线并行走向的问题，因此可不予提出间隔要求。2、 避雷针单独拉线下地和（或）基站设备单独拉线下地的无线市话基站，避雷针接地引下线、设备接地引下线与基站电源线、信号线必须间隔1米以上。3、 基站电源配电箱从街电、居民配电箱或电信配电箱取电时，应该只拉取火线和零线，不能把街电的地线也接上去。如果基站电源线除了火线、零线外，还有地线接上去，则应将此供电电源线的地线拆除，如图4所示。总配电箱配电箱配电箱TV基站配电箱基站箱基站天线避雷器架空电力线路图4 无线市话基站配电箱不应拉电源地线安装实例图电源地线基站配电箱不应拉电源地线 6、基站设备的线路接口防雷要求无线市话基站的线路比较长，特别是传输电缆和交流电力线路都可能有几公里，因此线路引感应雷的可能性极大，因此必须加强电源接口、传输接口的防雷措施。在楼顶上敷设电源、传输线缆时，应当套上一层金属管（可选择普通金属水管），以加强屏蔽作用。根据目前无线市话的配置情况，一般都配有接线盒，而接线盒里往往有电源、传输接口的防雷装置。6.1隔离式防护配电箱技术要求使用交流电源的无线市话基站一般是从路边交流电源取电，都需要考虑防雷问题，故在基站箱上加上电源避雷器做防雷接地保护；同时这种用电设备一般放在室外或楼顶上，必须考虑防人身触电危险问题，所以在无线市话电源配电箱内还得加装漏电保护开关。但无线市话基站箱上的电源避雷器和前面电源配电箱的动作原理是相互矛盾的，结果在雷雨季节时，漏电开关会频频跳闸，中断电源供给，给维护工作带来非常大的压力，也严重影响通信质量。所有现有的无线市话基站电源避雷器和普通漏电开关是无法解决这个问题的。因此：1. 电力部门要求加装漏电开关并且安装在居民建筑上（取至居民用电）的无线市话基站，必须加装隔离式防护配电箱。2. 在按电力部门要求允许只装空气开关并且安装在居民建筑上（取至居民用电）的无线市话基站，建议加装隔离式防护配电箱。3. 安装在电信部门的建筑机房上（取电信生产用电）的无线市话基站，一般没有人身触电危险，且不需安装漏电开关，因此可以不装隔离式防护配电箱。隔离式防护配电箱电路见图5。4. 隔离式防护配电箱安装在无线市话基站市电引入端，应尽量安装在屋檐等雨水淋不到的地方以及儿童触摸不到的地方。5. 隔离式防护配电箱必须配箱、配锁，隔离式防护配电箱的技术指标要求见表2。漏电开关隔离变压器LN防雷保护模块图5 隔离式防护配电箱电路电源输出至基站 表2 隔离式防护配电箱的技术指标要求漏电开关防雷性能(10/700us)防雷保护模块隔离变压器标称放电电流(8/20us)最大持续运行电压是否带热脱扣功能功率要求功耗初、次级绕组耐压能力(10/700us)工作环境温度一般基站主控站2kV10kA385RMS（L-N,N-PE）是300W400W10W25kV-2080摄氏度6.2电源线路的雷电防护要求无线市话基站设备应配置耐雷电流能力20kA以上的电源避雷器。根据信产部行业标准YD/T1235.1，其主要指标要求见表3。表3 电源避雷器的指标要求类型系统额定电压最大持续运行电压标称放电电流(8/20us)等级限制电压最大放电电流(8/20us)分离装置耐负载能力交流电源避雷器220Vrms385RMS（L-N,N-PE）20kA1.5kV40kA必须有分离装置，以保证当避雷器因失效导致发热时，能与电源主回路分离开。400W基站设备电源接口基站设备电源必须与上述避雷器的保护要求相协调，应能耐受1.5kV以上雷电压，以保证20kA的雷电浪涌经过避雷器后，不会打坏电源设备。电源避雷器应通过不小于16mm2的铜缆，就近接到基站设备的地线总汇流排上。6.3传输线路的雷电防护要求无线市话基站系统的传输线路上采用的信号避雷器应满足表4所示的指标要求。无线市话基站系统的传输线路主要是采用双绞线，应根据其线路情况，选择物理接口合适的避雷器。表4 信号避雷器的指标要求类型额定电压耐交流电流能力标称放电电流(8/20us)最大放电电流(8/20us)电压保护水平(10/700us，4KV)FM内最大插入损耗传输速率FM信号避雷器130V15%DC应能耐受5A，15min而不起火。5kA8kA500V0.5dB1M基站设备传输接口基站设备传输接口必须与上述避雷器的保护要求相协调，应能耐受500V以上雷电压，以保证3kA的雷电浪涌经过避雷器后，不会打坏后面的传输设备。信号避雷器应通过不小于2.5mm2的铜缆，就近接到基站设备的地线总汇流排上。6.4天馈线的雷电防护要求由于雷直击于避雷针上时，天馈线上会产生雷电感应电压，因此可以考虑使用天馈线避雷器。天馈线避雷器的指标要求见表5。表5 天馈线避雷器的指标要求类型标称放电电流(8/20us)最大放电电流(8/20us)电压保护水平(10/700us，4KV)频率范围内最大插入损耗驻波比频率范围特性阻抗天馈线避雷器10KA20KA40V0.2dB1.21.82.0GHz50欧基站设备天馈线接口基站设备天馈线接口必须与上述避雷器的保护要求相协调，能耐1KV以上雷电压，以保证15kA的雷电浪涌经过避雷器后，不会打坏后面的射频接口设备。天馈线避雷器应通过不小于2.5mm2的铜缆，就近接到基站设备的地线总汇流排上。备注：对于室内型基站设备，暂只考虑采用信号避雷器进行线对间的保护，信号避雷器的指标要求见表4。7、安装要求7.1基站安装室外楼顶安装无线市话基站时，基站接地系统包括避雷针接地、天线安装支架接地、馈线接地、主机箱机壳接地、接线盒机壳（UT设备）接地、接线盒（UT设备）接地端接地，其中馈线接地、主机箱机壳接地、接线盒（UT设备）机壳接地、接线盒（UT设备）接地端接地、天线安装支架接地统一汇集到基站地线排上，由地线排统一下引接地。7.2基站抗风安装无线市话基站系统必须安装牢靠，主要部件包括避雷针、天线及安装支架、主机箱、避雷器、配电箱等必须能耐12级台风。7.3避雷针安装1、对于那些遭受雷击概率较低的户外基站，如城市内或基站旁有相对较高的建筑物，可继续采取厂家原有的避雷针方式；2、有条件的地方，可采取在基站天线安装支架旁另行安装高于基站天线的独立避雷针，它的接地点应尽量远离地线排的接地点。7.4防雷地网安装1、若楼顶有完善的建筑钢电气结构（关键是要立柱主钢筋有从地面到天面层一直焊接起来的，施工工艺有保证的）和避雷带装置时，可以将避雷针地线和基站设备地线都接在避雷带上，但是他们之间的焊接点应隔开5米以上（建议是对角位）。2、若建筑物无完善的建筑钢电气结构和避雷带装置、或其地阻值大于10欧姆时，则需新建地网，避雷针接地、基站地线排应分别采用404镀锌扁钢作为下引线与地网连接，接地点应相距5米以上。3、若同一天面有多个天线架，各天线架底座之间还要采用404的镀锌扁钢连接成一个环。7.5信号线、电源线的安装要求1、 信号线、电源线应套PVC管布放，布放时不应绑扎在建筑避雷带上，平行走线时应隔开0.5米以上。2、 PVC管布放应尽可能的短而直，PVC管内要求不能长期积水，水平安装时不宜弯曲，应尽量平直。7.6隔离式防护配电箱安装1、撤除原配电箱，将隔离式防护配电箱安装在原配电箱处；2、或者就近选取一遮雨靠墙处，将隔离式防护配电箱安装在墙上。7.7 UPS的安装放置对于一些需安装UPS的组控站，建议使用至少有8路信号保护的组合防雷箱，而不应使用两个只有4路信号保护的综合防雷箱，以便UPS与防雷箱各放一边，便于UPS和防雷箱的维护。如图6所示：楼顶UPS主控基站（包括2个主机箱，2个4路信号保护的综合防雷箱）楼顶UPS主控基站（包括2个主机箱，1个8路信号保护的综合防雷箱）图6a 错误的UPS安装方式图6b 正确的UPS安装方式图6 UPS安装示例图7.8施工注意事项l 天线加固支架各衔接部分电气可靠连接；l 地线排与天线加固支架电气可靠连接；l 天线底部金属部分与天线加固支架电气可靠连接；l 所有接地线的走向应向下，地线连接完成后，所有焊接接地处，均要涂上防锈漆，作防锈处理。l 接地线应尽量短直，避免弯曲、绕环；l 天馈线下端，应在接至CS前做金属外皮接地或安装过电压保护器（SPD）并采取适当的防水措施。l 在电源线进入主机箱前，应安装限压型SPD，