寻呼基站防雷设计及运行维护解决方案

黄花菜

寻呼基站防雷设计及运行维护解决方案

（草 案）

1. 总则
   1. 寻呼通信系统的雷电过电压及电磁场干扰防护是保护寻呼通信线路、设备及人身安全的重要手段，是确保通信线路、设备运行不可缺少的技术环节，是传呼通信网建设及运行管理工作的重要组成部分。
   2. 本方案的制定目的在于阐述寻呼系统通信基站的防雷设计方案及运行维护管理解决方案，供从事寻呼台建设及维护人员参考。
   3. 本方案中的所采用的过电压保护产品是由世界知名防雷器生产商德国OBO BETTERMANN公司精工设计制造的电源及通信信号的过电压保护器(SPD)，其产品符合VDE、IEC及GB相关标准，并通过国内邮电、铁道、电力等有关权威检测机构检测认证。
   4. 本方案的制定依据IEC1312《雷电电磁脉冲的防护》、VDE0675《过电压保护器》、GB50057-94《建筑物防雷规范》、GA1731998《计算机信息系统防雷保安器》等相关标准。
   5. 本防雷设计方案具有一般指引作用，对特殊场合应视具体情况专门设计。
2. 防雷设计
   1. 防直击雷设计
      1. 根据寻呼通信基站位置特点，新建寻呼通信基站应严格依据《建筑物防雷设计规范》GB50057-94中第二类建筑物防类要求。
      2. 对于寻呼通信基站的建筑物，宜采用装设在建筑物上的避雷带、网、针或混合组成的接闪器，即设屋角、屋脊、檐角等易受雷击的部位敷设，并在整个屋面组成不大于5´ 5m、6´ 4m的网格，所有均压环采用避雷带等电位连接。通信天线防直击雷保护措施，宜采用常规的独立避雷针。独立针接闪器采用圆钢或钢管组成，针长1~2m时，圆钢直径为16mm，钢管直径为25mm。
      3. 建筑物的引下线不应小于两处，并应设机房四周均匀对称布置，其间距不应小于12m，对于高山基站独立避雷针，其引下线圆钢直径取大于10mm。
      4. 防直击雷接地，设计指标应保证可靠，安全泄流，且阻值要求如下表所示：

         表1

         序号	接地网名称	接地电阻W
         		一般	高土壤电阻率
         1	通信站(塔)	<5	<10
         2	独立避雷针	<10	<30
         序号	接地网名称	接地电阻W
         		一般	高土壤电阻率
         1	通信站(塔)	<5	<10
         2	独立避雷针	<10	<30

      5. 对于土壤电阻率高的地区，当一般做法的接地阻值难于满足要求时，可采取向外延伸接地体，改善土壤的传导性能，深埋地极、换土，使用长效降阻剂等办法来实现降阻和改善电阻率。
   2. 过电压保护器(SPD)的设计
      1. 进入机房的动力电缆与通信线路应分开，且在建入机房前宜采用地下电缆引入，电缆的户外端离建筑物的距离不宜小于50m。入户端金属外皮就近和避雷系统线路相连接，芯线上应安装OBO之过电压保护器。
      2. 如用架空明线向基站引入电源，线路入户处必须安装避雷器。如高压引入，则高压架空配电线路终端杆杆体金属部分应接地，如距主接地网较远可做独立接地，接地电阻不应大于30W ，杆上之相对地要分别装设高压避雷器。
      3. 配电变压器高、低压侧应在靠近变压器处装设避雷器。变压器在室内时，高压侧避雷器一般应装于户外，且离主体不得超过10m。机房配电屏或整流器入端之相对地应装OBO之电流型避雷器或过压型避雷器。
      4. 对于传呼系统的与接收机和发射机相连接的同轴电缆线在入户前，其金属外皮应与避雷系统的引下线部分至少有两点有可靠的电气连接。入户后在与设备的连接部分必须采用OBO之同轴电缆之防雷器。
      5. 为防止雷电电磁脉冲使机房内的敏感的设备产生误动作，甚至击毁设备，宜在与设备相连之电源部分、通信线部分采用合适的OBO之合适之过电压保护器，具体配置如下表：

         电源部分(3级保护)：

黄花菜

1. 电源线部分 （表2）

SPD安装位置	SPD型号	数量	说明
变压器副边	LA60-B	3	过流型SPD（一级保护）
交流配电屏内	V20-C/4-AS	1	过压型SPD带声光报警（二级保护）
重要终端前面	DNS-3-D	视负载数量而定	拖板式电源SPD（三级保护）

1. 通讯线部分： (表3)

被保护设备	SPD型号	数量	说明
卫星接收机	DS-N	视接口而定	高频同轴电缆保护器
传呼发射机	S-UHF	视接口而定	高频同轴电缆保护器
分接器	SD09-V24/9	视接口而定	9针串口保护器
被保护设备	SPD型号	数量	说明
卫星接收机	DS-N	视接口而定	高频同轴电缆保护器
传呼发射机	S-UHF	视接口而定	高频同轴电缆保护器
分接器	SD09-V24/9	视接口而定	9针串口保护器

1. 各种避雷器件应严格按厂家规定要求安装。
2. 为做到各SPD有效配合，各种电源SPD间的距离不应小于15m，否则SPD间必须串接OBO之专用退耦保护器(LAI-63、LAI-35)。
3. 各种SPD的接地线应与机房内的接地系统相连接。
4. 等电位连接
5. 为防止地电位反击，寻呼基站必须采取等电位连接措施。
6. 对寻呼基站的防直击雷的环形接地、系统工作地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等接地应按综合一点接地原则进行电气连接。(见图2)
7. 寻呼基站内的电位补偿系统必须采用星状连接，具体如图：

   　

8. 当寻呼基站的铁塔位于机房旁时，机房地网应与铁塔之地网，每隔3~5m作互焊连通，以组成一个封闭的联合地网，以利雷电散流。
9. 如由于特殊原因，使得某些设备的接地网与大楼主接地网分开的情形，则两地网之间宜采用OBO之击穿保险器或放电器连接，以保证正常时隔离，雷击时均衡电位。
10. 铁塔上除架设本站必须的通信装置外，不得架设构成雷电威胁的其它装置，如电缆、电线、电视天馈线等。
11. 运行维护
12. 每年雷雨季节前应对接地系统进行检查和维护。主要检查连接处是否紧固、接触是否良好、接地引下线有无锈蚀、接地体附近地面有无异常，必要时应挖开地面抽查地下蔽部分锈蚀情况，如果发现问题应及时处理。
13. 接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。
14. 每年雷雨季节前应对运行中的OBO防雷器利用OBO元件老化测试仪进行一次检测，雷雨季节中要加强外观巡视，发现OBO防雷模块显示窗口出现红色及时处理。
15. 竣工验收
16. 防雷工程施工单位须按设计要求精心施工，工程建设管理部门应有专人负责监督。对于隐蔽工程应实行随工验收，重要部位应进行拍照和专用设备项记录。
17. 设计资料和施工记录应由相应的防雷主管部门妥善存档备查。寻呼站应备有本站防雷设计资料。
18. 工程竣工时，应由寻呼工程建设管理部门组织验收，寻呼运行部门和防雷专责工程参加。
19. 雷害分析与统计
20. 雷害分析
    1. 设备遭受雷击后应对损坏情况进行调查分析，调查分析内容主要包括：
       1. 各种电气绝缘部分有无击穿闪络的痕迹，有无烧焦气味，设备元件损坏部位
       2. OBO防雷器损坏情况，利用OBO元件老化测试仪，测试元件老化或损坏情况。
       3. 安装OBO峰值电流记录卡，记录测量数据，寄回OBO维护中心，量度峰值电流数据加以记录存档。
       4. 了解雷害事故地点附近的情况，分析附近地质、地形和周围环境特点及当时的气象情况。
       5. 保留雷击损坏部件，对现场进行拍照或录像，做好各种记录。
21. 根据上述调查情况，组织有关专家分析，写出调查分析报告及改进措施。