中华人民共和国通信行业防雷接地标准与移动通信及网络系统的防雷

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信息产业部邮电设计院（原邮电部设计院）是制定中华人民共和国通信行业防雷接地标准的唯一编制单位，上世纪60年代，邮电部设计院的防雷专家就对工程中出现的雷害事故进行了广泛、深入的研究，1986年开始编制国内外第一个将联合接地理论用通信局（站）的标准YDJ 26-89《通信局站接地设计技术规定》（综合楼部分）到YD 5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》的颁布已经是第五个标准了，YD 5098-2001使通信局（站）的防雷技术进入一个崭新的阶段，该标准采取广泛与IEC及ITU等相关国际标准接轨的编写方法，不但结合了中国国情，也充分考虑了通信局（站）的具体情况而推出的集科学性、先进性、实用性与国际接轨的工程设计标准。目前已经在通信局（站）的具体情况而推出的集科学性、先进性、实用性志国际接轨的工程设计标准。目前已经在通信局（站）防雷工程中起到非常明显的效果，全面的解决了占通信局（站）雷击事故85%以上的雷电过电压保护问题，下面对中华人民共和国通信行业防雷接地标准与移动通信及网络系统的防雷等相关问题进行介绍。

1中华人民共和国通信行业防雷接地标准
（1）YDJ26-89《通信局（站）接地设计暂行技术规范》（综合楼部分）——原邮电部第一个通信局（站）防雷接地标准，在世界上第一个将联合接地的理论写在通信局（站）防雷接地的标准中；
（2）YD 2011-93《微波站防雷与接地设计规范》；
（3）YD 5068-98《移动通信苦站防雷与接地设计规范》；
（4）YD 5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》；
（5）YD过5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护设计规范》是为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP网站，移动通信基站、卫星地球站、微波站等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害，确保通信设备的安全和正常而编制的。
通信局（站）雷电过电压保护工程的基础应建立在联合接地、均压等电位分区保护之上是非常重要的另外通信局（站）雷电过电压保护设计应根据电磁兼容原理，按防雷区划分，对电涌保护器的安装位置进行合理规划。
　　从通信局（站）雷击概率的统计分析，近年来虽然对通信局（站）建筑物的防雷接地进行了大量的改造，但雷电产生的浪涌电流还是造成通信设备的损坏，雷击使通信中断的事故时有发生，根据国内外有关资料的统计，雷击造成通信设备损坏事故的85%是雷电过电压引起的，因此对通信局（站）雷电过电压的保护就更为重要。
　　通信局（站）雷电过电压保护并非是简单的、单一的雷电过电压保护器件应用，而是应用电磁兼容的原理，根据雷电保护区的划分，对一个通信局（站）进行综合、多级雷电过电压保护。
通信局（站）传统的雷电流涌保护方法，在选择浪流涌SPD件时，仅考虑被保护的通信设备本身，没有根据电磁兼容（EMC）原理，把局部或单一的防护措施归结到系统防雷，即整体防护的概念。由于缺乏通信局（站）系统和整体的观念，导致在通信局（站）电源系统网络，甚至在雷电防护的薄弱环节的不同点安装过电压保护器时，各类防护器件之间不能相互协调、相互之间不能控制。由于防护器件在设计时，其防护性能仅仅是从被保护设备本身的需求，而通信局（站）系统的防护，各级防护器件是相辅相成的互相影响的，此时用以局部防护的过电压器件不能有效的发挥其防护性能，影响了通信局（站）的整体防护。另外还有一个重要的立论基础，通信局（站）的雷电过电压保护设计必须是建立在联合接地的基础上。
YD 5098-2001总则强调了规范是：工程设计、施工、监理、维护和各类保护器件选择的技术依据，所用电涌保护器必须是经信息产业部认可的检测部门测试的合格产品。
　　中华人民共和国住处产业部-信部规[2001]588号文规定自2001年10月1日起施行。其对象为各省、自治区、直辖市电信管理局、中国电信、中国移动、中国联通、中国网通、中国通信广播卫星公司、吉通公司、铁通公司。即中华人民共和国通信行业的单位，其防雷接地工程都必须执行该标准。

2 最近将推出的中华人民共和国通信行业关于SPD的技术要求和测试方法的标准
（1）YD XXX1-200X《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求》
（2）YD XXX2-200X《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器测试方法》
　　根据国际电联提供的世界年雷暴日分布统计，中国是世界上年雷暴日最多的国家之一，因此中国的雷害事故就更加频繁。我国的防雷专家在长期的广泛探索中，结合IEC、ITU-T相关文件，提出了有中国特色的通信局（站）防雷保护设计方法，有效的降低了雷击概率，但是通信局（站）的防雷接地还有很多方面的问题有待解决。最近将要推出的中华人民共和国通信行业标准《通信局（站）低压配电系统用电涌保护器测试方法》又是与国际ITUIEC、UL、IEEE相关建议接轨，并结合了中国国情的体现，希望中华人民共和国能信行业标准的防雷接地标准可以为中国电信、中国移动、中国联通、中国网通、中国铁通、中国卫星通信集团公司及其它系统的通信行业的各类通信局（站）和信息系统的安全运行提供可靠的保障。

3 国内其它相关标准及规范
（1）原电力部标准DL548-94《电力系统通信站防雷运行管理规程》；
（2） 公安部标准GA173-1998《计算机信息系统防雷保安器》（中化夫民共和国社会公共安全行业标准，即各部标准外的行业）；
（3）国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》。

4 SPD的测试系统
　　信息产业部邮电设计院防雷性能实验的情况：原邮电部设计院1993年开始筹建全国最大的低压系统的雷电实验室外（利用1975年已经采购的雷电发生器的器件），1993-2002年投入资金千万元，建成了高压实验室，其中在1997、2000、2002年每次都有新的投入和设备的更新，其中：
（1）10/350μs波形的雷电流可达50kA（10/350μs冲直击雷击电流发生器是国内第一台描述直击雷产生的雷电波形的系统，2002年更新后，10/350μs波形雷电流可达100kA）；
（2）8/20μs波形的雷电流可达150kA（2002年更新后，8/20μs波形的雷电流可达200kA）；
（3）组合波（8/20μs、1.2/50μs）其中1.2/50μs为50kV、8/20μs为25kA；
（4）拥有10/700μs、10/1000μs及1.2/50μs的雷电波冲击电压可达500kV；
（5）拥有国外最先进的网络测试分析仪。
　　且测试数据的自动采集及分析处理系统在国内外处于领先水平，该通信防护高压实验室拥有的雷电及强电测试系统目前是国内最完善的，是信息产业部指定的雷电检测部门。2000年通过国家质量技术监督局的认证，2001年信息产业部邮电设计院通信产品防雷性能实验室通过中国国家实验室认可委员会的认可。

5 信息产业部邮电设计院雷电接地研究历史的现状

1962年在工程设计中，针对通信工程遇到雷害问题，邮电部设计院就开始了防雷接地研究，翻译了大量的防雷接地的技术资料。
1972年邮电部设计院成立了以通信防护（防雷、防强电、电磁兼容、无线电防干扰）为主的研究所。1974年组织国内14个部委参加的长沙通信大楼的雷电实验研究。
1986年编写了YDJ 26-89《通信局（站）接地设计暂行技术规范》（综合楼部分）。
1991年成立了中国电信总局通信防护技术维护支援中心，负责全国电信系统通信防护技术的支持工作。在电磁兼容和防雷领域在国内外有相当的知名度，承接的部科研项目多次获原邮电部、信息产业部的科技进步二、三等奖，在国内外学术会议和国家核心刊物上期表论文数百篇，与国外学术结构、著名的防雷公司有着广泛的联系。
　　1992年、1993年、1994年、1995年、1996年、1999年由中国电信总局通信防护技术维护支援中心组织了原邮电部、信息产业部通信行业全国防雷接地研讨会。
1997年邮电部邮部[1997]238号文件《关于在邮电通信局站停止使用“消雷器”的通知》。
1998年IEETC81组的首席代表、IEEE主席来郑州与从事防雷的技术人员专门进行了防雷技术交流。
1999年中国电信[1999]1243号文件《关于通信局（站）防雷工作的紧急通知》。
1988年至今信息产业部邮电设计院为中国电信、中国移动、中国联通解决了数以千计的通信大楼、中心枢局、微波站、数据局、市话局、模块局、接入网站、卫星地球站、移动通信基站、移动通信交换数据局的防雷问题。

6 移动通信基站的防雷与接地
（1）针对不同建筑类型的移动通信基站，采用不同的联合接地的实施方案。
（2）对电源配电系统彩B级3+1保护模式的SPD，其最大通流容量应根据雷电保护区的划分和环境等因素，分为山区型、郊区型、城市型（山区型是建在山区或者架空电源线引入机房的情况）三个档次，不同保护水平的SPD。
（3）结数据传输系统的确Mb/S接口采用相同物理接口的SPD保护，对ADSL、HDSL接口采用相同物理接口的SPD保护器。
（4）对于天馈线的保护，SPD应根据YD5098-2001取舍。
（5）革站内部的接地系统（包括设备接地）做到就近接地）。
（6）移动通信基站防雷器的要求
（1）信息产业部标准YD/T5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》的要求；
（2）厂家所投标的产品必须提供信息产业部指定的防雷产品的检测单位——信息产业部邮电设计院防雷性能实验室的检测报告；
（3）本附件中列的各项技术指标要求，作为厂家投标和甲方对设备评估的依据：
（4）雷电过电压保护器的各项技术指标，必须根据信息产业部对产品检测报告来判定，而且必须通过SPD最大通流量/每线的检测。
（5）不同厂家的产品，其残压的对比根据测试报告中以8/20μs、20kA的测试数据为标准对比。并参考最大持续工作电压，例如最大持续工作电压385V的SPD残压允许大于最大持续工作电压320V的SPD数值。
（6）在移动通信基站，由于基站开关电源设备已经安装C级最大通流能力40kA的SPD，基站总配电箱或者总配电屏缺少多级保护中的B级（大于C级，一般应采用最大通流能力大于60kA的SPD）SPD箱（由于基站基本上是无人值守，为了防止火灾，确保安全，应采用箱型SPD）保护，按照信息产业部标准YD5098-2001《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》以及多级保护、逐级限压、将雷电过电压限制在设备的承受水平上，需要增加B级保护。
（7）由于移动通信基站机房太小，难以满足间隙型和MOV两类、两极SPD的去耦距离要求，因此移动通信基站使用的B级保护应使用氧化锌型限压型SPD。
（8）绝大多数通信局（站）内不配置交流稳压器，应考虑郊区或山区站供电不稳的情况（注：TT系统供电当发生接地故障时，SPD会发生燃烧事件，因此B级SPD一定要采用最大持续工作电压Uc≥320～380V，安装方式应采用3+1形式的SPD）。

7 计算机网络系统的防雷
　　长期以来，通信局（站）设备防雷都是以防止雷电涌沿局外线路感应问题为主，随着通信设备的电子化、高度集成比、微型计算机控制、智能化、特别是数字通信技术发展，使得这些通信系统对浪涌较为敏感电路的雷电承受能力时一步下降，特别是通信大楼内计算机、控制终端、监控系统、终端设备更容易遭受雷电的侵害，由于在综合通信大概内，集中了交换机、传输设备、监控及网络设备、控制终端、电源、无线等系统，各系统之间的内部连接线路纵横交错、非常复杂，连接线路可达100～200m，这些连接线路因雷电电磁场的感应，将雷电浪涌传到系统之间的接口的电路中去，对浪涌较为敏感的妆口电路产生影响和冲击，局站内部接口的连接线类型较多，有屏蔽和非屏蔽线，也有对称和非对称线，由于这些线缆物理结构上的差异，对雷电电磁场感应影响的大小也有所不同，因而就要求这些通信系统的妆口应具有更好的防雷性能，IEC-61644对连接通信、信号网络接口的浪涌保护装置提出了基本的要求和测试方法，ITU-TK系列文件对于各种通信系统的雷电保护和测试也提出了指导性方法，最近ITU推出的K41建议《电信中心内部通信接口抗雷电过电压能力》，在这个新建议中，主要涉及的是不出局且长度在100m左右的通信线路。该建议的推出表明，国际上已经将电信中心内部通信接口抗雷电过电压的要求提到很重要的位置上。这些文件表明：“通信局（站）内部或建筑物内部的计算机的雷电防护方法和所用的SPD已趋成熟，并走向规范化”。 信息产业部邮电设计院（原邮电部设计院）与防雷有着广泛的联系。
　　1992年、1993年、1994年、1995年、1996年、1999年由中国电信总局通信防护技术维护支援中心组织了原邮电部、信息产业部通信行业全国防雷接地研讨会。
1997年邮电部邮部[1997]238号文件《关于在邮电通信局站停止使用“消雷器”的通知》。
1998年IEETC81组的首席代表、IEEE主席来郑州与从事防雷的技术人员专门进行了防雷技术交流。
1999年中国电信[1999]1243号文件《关于通信局（站）防雷工作的紧急通知》。
1988年至今信息产业部邮电设计院为中国电信、中国移动、中国联通解决了数以千计的通信大楼、中心枢纽局、微波站、数据局、市话局、模块局、接入网站、卫星地球站、移动通信基站、移动通信交换数据局的防雷问题。

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