通信基站综合防雷方案
一份优秀的方案要对活动的各个环节进行详尽的安排,包括实施细节、步骤等,也许你已经写过不少方案,但你真的懂得方案撰写的精髓吗?今天小编给大家找来了《通信基站综合防雷方案》,希望对大家有所帮助。
第一篇:通信基站综合防雷方案
通信基站综合防雷方案
移动通信基站综合防雷
一、施工方案
企业标准《基站防雷与接地设计规范》中4.3条规定通信机房及通信基站应采用系统的综合防雷措施,包括直击雷的防护、联合接地、等电位连接、电磁屏蔽、雷电分流和雷电过电压保护等措施。
因此通信机房及通信基站的综合防雷电受到了高度的重视,为了最大限度的抑制雷电危害,结合中国通信企业标准QB-W-011-2007《基站防雷与接地技术规范》及信息产业部颁发的YD/T 50982005《通信局(站)防雷接地工程设计规范》,并遵照《河北基站防雷与接地整治技术要求》的指导意见,我公司对邯郸所属通信机房的雷电防护提出了以下整改方案:
1、外部雷电的防护措施
1)接闪器:铁塔可以作为机房最好的接闪装置,铁塔顶端要加装限流接闪器(避雷针),天线应在接闪器保护半径之内。现有基站情况基本符合规范要求,方案预算中故没有考虑。
2)引下线:铁塔接闪器应通过引下线与联合地网做良好的连接,采用40mmx4mm的热镀锌扁钢将避雷针引下线接至铁塔远离机房侧与铁塔地网相连接。以尽可能的减小雷电流泄放对机房造成的损害。
为保证良好的电气连通,扁钢与扁钢(包括角钢)搭接长度为扁钢宽度的2倍,焊接时要做到三面焊接,焊接要实,不得虚焊。焊接部位扁钢应作三层防腐处理,具体操作方式为先涂沥青,然后绕一层麻布,再涂一层沥青。
3)接地地网:YD5098-2005中6.1.1条规定基站使用联合接地,通信基站地网应由机房地网、铁塔地网组成,或由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成。当电力变压器设置在机房内时,可共用机房地网;当铁塔建于机房屋顶时,铁塔地网与机房地网合为一个地网。
a.铁塔地网:
铁塔地网应采用40mm×4mm的热镀锌扁钢,将铁塔四个塔角地基内的金属构件焊接连通,铁塔地网的网格尺寸不应大于3m×3m,铁塔位于机房旁边时,应采用40mm×4mm的热镀锌扁钢,在地下将铁塔地网与机房外环形接地体焊接连通。铁塔地网与机房地网之间可每隔3-5米相互焊接连通一次。且连接点不应少于两点。
b.变压器地网:
当电力变压器设置在距机房地网边缘30m以内时,变压器地网与机房地网或铁塔地网之间,应每隔3~5m相互焊接连通一次(至少有两处连通),以相互组成一个周边封闭的地网。如变压器距机房地网边缘30m以外时单独敷设变压器地网
c.机房地网:
机房地网由机房基础接地体(含地桩)和外围环形接地体组成。环形接地体应沿机房建筑物散水点外敷设,并与机房基础接地体横竖梁内两根以上主钢筋焊接连通。机房基础接地体有地桩时,应将地桩主钢筋与环形接地体焊接连通。
d.实施方案:
在机房周围敷设新的人工辅助地网,采用热镀锌角钢和扁钢作为接地体,通过电焊焊接的方式实现连接。同时将新建地网与原基础地网做连接处理,实现联合地网。
Ⅰ:破除地面;
了解地下情况,选择开挖线路。信息和施工必须准确、迅速。避免影响工作。
Ⅱ:开挖沟槽;
沟槽开挖深度为70厘米,宽为40厘米,地网整体成闭合环形。 Ⅲ:敷设接地体和接地引出线;
地网分别引至电源机房、通信机房。并与等电位汇流排可靠连接。 敷设垂直接地体时应避开地下管线,其间距不小于接地体长度的2倍,
在施工空间充足的地方可以放宽,其接地效果成正比。敷设水平接地体时应与相关管线保持安全距离,计算方法依据《建筑物防雷设计规范》中公式确定。敷设接地引出线时应做好防机械损伤的措施。并尽量实现隐蔽、美观的原则。
Ⅳ:焊接与固定;
焊接方式采用电焊或热熔焊接,焊接过程中应保证用电安全、防火防烫伤等的安全措施。固定应可靠坚固。
Ⅴ:防腐处理;
对每个焊点进行可靠细致的防腐处理。 Ⅵ:掩埋接地体和沟槽;
掩埋接地体时应保证掩埋的土壤坚实,采用夯实的方法保证接地体与土壤的良好接触。并保证雨季时地面不下陷。
Ⅶ:地网检测和接地电阻测量;
对整个工程施工工艺进行检测和测量。并记录地网接地电阻值,与设计目标比较后作出判断。合格后进行第八个步骤的工作。不合格则要进行整改。
Ⅷ:地面恢复;
恢复地面优于施工前,保证现场垃圾的清理和卫生。保证地面恢复的美观。
Ⅸ:撤离施工现场。
与负责人共同验收并告知施工概况,得到认可后方可撤离现场,并保证撤离后的现场不影响建设方工作。
在土壤电阻率较高的地区,宜敷设多根辐射型水平接地体(简称辐射型接地体,下同)。在碎石多岩地区其外型也可根据地形设置。环形接地体每边长一般为10~20m。辐射型接地体的长度宜20~30m,其走向为联合地网向外辐射方向,它也可在铁塔地网上敷设,在辐射型接地体终端附加垂直接地体。
对于通信机房无论是考虑防雷地还是工作地,在机房的周围都应该做一个独立地网,然后于铁塔地网,变压器地网连接,实现共地。如图:
2、电源系统的雷电防护措施
由于电力线大多架空铺设,受雷击或感应的机会相当大,电源系统发生的雷击事故也较多,除此之外,很多基站供电系统属于TT系统,电网电压波动大。因此电源系统防雷及过压保护是首要解决的问题。
1)高压部分的防护:国家对高压系统的防雷保护有专门的规定,归属电力部门负责。应加装10KV 高压氧化锌避雷器,变压器接地地阻值达到规范要求。
2)电源引入部分的防护:电力线应选用具有铠装层的电力电缆或护套电缆穿钢管埋地引入机房,电缆金属铠装层和钢管应在两端就近可靠接地。电缆长度不宜小于50m,深度70㎝。当变压器或电力线路终端杆离机房较近时,可将电缆环绕机房或空旷区域迂回埋设。电力电缆与架空电力线连接处三根相线应加装氧化锌避雷器。 如下图:
实例图片
3)室内电源部分的防护:国家标准明文规定要求在低压电力线进入交流屏前安装可靠的防雷器件,由于雷击的强度与设备耐压水平悬殊,并涉及具体需防护雷电的级别和能量的配合。IEC经过实践证明只有分级保护才能达到要求。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。
a.第一级防雷保护在基站电源总进线开关处对地并联电源防雷器,QB-W-011-2007中6.8.4条规定浪涌保护器选用参考YD5098-2005的规定,根据YD5098-2005中9.2.4条规定为防止变压器高压侧某一相堆变压器外壳短路,导致用户侧相线对地产生持续高电力差,建议采用“3+1”模式
防雷装置。即3个保护器分别有三根相线对中线安装,在加上一个NPE保护器,连接中线和地线。这样可以进行相-相、相-中、相-地、中-地的全面保护。YD5098-2005中9.3款规定郊区和山区基站应选择最大通流量 100KA以上的限压型电源一级防雷器,并具有劣化指示、损坏告警、热熔保护、过流保护、保险跳闸、遥信等功能。直接用25mm2铜缆垂直接地至均压环,达到最大感应雷 防护标准。
防雷箱接地线直接接在防 雷专用接地排上,接地线采用 35平方BVR铜缆,连接处采用 铜鼻子压接,压接铜鼻子使用 规格相符的液压铅,或沾锡处 理。如图
一、三:
图一:电源一级防雷箱
b.第二级防雷保护安装基站开关电源处,YD5098-2005中9.3款规定所有基站交流二级防雷应选择最大通流量在40KA以上的限压型防雷器。通过开关电源可靠接地,同时具有遥控监测触点和损坏指示示窗。插拔模块组合可以进行不断电的更换操作,标准DIN导轨安装。
同时YD5098-2005中9.2.2条规定基站内的第一级和第二级浪涌保护器的安装点达到不小于5米的技术要求距离,在基站不具备线路施工条件时,需安装专用退耦器,配合防雷器工作,协调两级防雷器的能量分配。
YD5098-2005中9.3.4.4条规定直流电源部分在直流电源输出侧安装直流防雷器,作为电源系统浪涌过电压防护的第三级,抑制前级较高的残压队后端弱电设备的干扰。通过直流配电屏接地,或者直接安装在基站设备和传输设备的电源输入端。主要保护通信主设备、综合传输设备的直流供电,不受因雷电电磁场在电源传输线路发生电磁感应所产生的过电压,并实现L-PE、N-PE的等电位连接。如图二:
图二:直流电源防雷
图三:防雷器专用接地排
3、天馈线部分的雷电防护措施
国家规范和行业标准中规定,基站天线必须在接闪器的保护范围之内,由于通信基站的工作环境比较恶劣,基本都是无人值守基站,根据基站设备的实际情况,选择馈线避雷器,安装在走线架上、主馈线与下跳线之间的7/16DIN介面处,可靠接地。良好的接地是保证防雷器工作的基础。
QB-W-011-2007中6.3.1条规定必须做好三点接地,即馈线上部(馈线顶端与天线介面处)、下部(馈线在铁塔下部折弯前离塔处)和经走线架进机房入口处都要用截面积不小于10mm2的多股铜线可靠接地。室外走线架始末两端均应接地。对于超过60米长的馈线要在铁塔中部增加一个接地点。
同时为便于馈线及其它同轴电缆金属外护层在机房入口处妥善接地,宜在机房入口处设置馈线接地排,馈线接地排应采用截面积80mm×4mm的热镀锌扁钢,并采用40mm×4mm的热镀锌扁钢就近与机房地网作可靠连接。
室外走线架始末两端均应作接地。在机房馈线口处的接地应单独引接地线至地网,不能与馈线接地排相连,也不能与馈线接地排合用接地线。
机房入口处的馈线接地线应接至馈线接地排,馈线接地线的走向应由天线朝机房方向。对于水平敷设距离较长的馈线和其它同轴电缆金属外护层应在水平拐角处就近接地。
馈线接地排也可以设置在馈线口的室内侧,但必须确保馈线接地排与包括走线架在内的其它金属体和墙体绝缘,馈线接地排与地网的连接方式不变。如图:
馈线室外接地排
跳线处一点接地
4、光缆部分的雷电防护措施
光纤由于其传输信号的特殊性,最好埋地进入机房长度不小于30-50米,但目前基本是架空到基站,且线路较长,其加强筋很容易传导雷电过电压。
对于光纤的加强筋加设独立地排和连接线,独立地排与机壳采取绝缘处理,将地线引到馈线地排上,接地线采用35mm2BVR多股铜缆。综合柜的地排采用35mm2BVR多股铜缆接到接地汇集线上。
机房设有环形等电位排时,可直接将地线接到铜排上,采用 35mm2BVR多股铜缆。如图:
光纤加强筋接地
5、基站内等电位连接
现有通信机房的等电位连接方式为星型S型结构,见图,依据最新的前沿技术分析得知,这种结构是不利于地电位反击情况下的防护措施。因此等电位连接网络需要整改,由星型结构转变成网型结构,见图
图1星型网型接地方式对比图
整改方案:
在通信机房的配线架上通过挂钩敷设环形结构的等电位连接带。通过BVR铜缆作为等电位连接导体与机房内的所有设备(通信、光端机、列头柜、监控、电源柜等)进行可靠连接。并对等电位连接网络实现两点可靠
接地。
1)选定等电位连接带的敷设位置
原则是所有设备的工作地、保护地应以最短的距离连接到等电位连接带上,所有连接导体必须敷设科学合理、美观整齐。
2)敷设等电位连接带主体
在配线架上通过挂钩敷设等电位连接带。通过绝缘端子实现等电位连接带主体的独立性。
3)等电位连接带主体接地
通过等截面的接地引入线与等电位连接主体相连,实现其接地。接地需满足对称两点接地的要求。并保证连接点的接触电阻小于0.003欧姆。
4)实现设备与等电位连接排的连接
第一步对设备的保护地线或工作地线实施跨接,保证正常运行。第二步拆除原有保护地线或工作地线。第三步把前期做好的等电位连接导体安装、固定到设备和等电位连接排间。第四步拆除跨接线。第五步整理线路并贴线路指示标签。
按上述步骤完成所有设备的等电位连接。并保证设备的可靠接地。并保证标签的正确性和线路美观性。
5)测试连接点的接地电阻
通过等电位测试仪,测量各节点的电气连接情况。保证接触电阻小于0.003欧姆。
6、空调室外机的防护
据 QB-W-011-2007 《中国通信企业标准 》之规定,空调室外机电源线应采用三相五线电力电缆或把空调外机外壳与机房外部的环形接地体做电气联接。严禁将室外机外壳与避雷带、雷电引下线、塔体或室外接地排相连。因此室外机机壳的接地通过40x4mm的热镀锌扁钢与机房地网就近连接实现,焊接处扁钢应作好防腐处理,布线应美观、牢固。
7、机房内办公系统和其他系统的防护(可选项)
综合通信机房作为通信办公楼的唯一机房,机房内不但包括通信设备,还设置了许多的办公集成网络,通信计费系统等。进出机房的电源线、信号线相对较多,为了考虑整体防护的安全性,应对其他系统给与相应的雷电防护。
●对综合办公网络柜的交换机等供电进行防护,选用ZYMS-20电源精细保护防雷插座。
●对于进出机房的网络信号线应对24口、16口交换机进行防护采用防雷器型号为ZYMSS RJ45F-E100/5-24。
8、综合布线
隐患:由于没有科学的布线,电源线在雷电发生时容易感应过电压损坏后端的设备,也叫二次雷击。
建议对机房内的线路进行合理的规划和整改。 整改措施:
交流电源线、直流电源线、射频线、地线、通信电缆、控制线等应分开敷设,严禁互相交叉、缠绕或捆扎在同一线束内;同时,所有的接地线缆应避免与电源线、光缆等其他线缆近距离并排敷设。接地线沿墙敷设时应穿PVC管。如图:
综合布线示意图
第二篇:移动基站防雷方案
防雷工程 设计方案
工程名称:移动基站综合防雷工程
建设单位:湖南移动常分公司
设计单位:湖南普天科比特防雷技术有限公司
设计负责人:
编 号 :
日 期:
一、概述
移动通信基站的主要设备一般分为以下几个系统:传输系统,包括SDH设备,光缆,电缆等等;动力系统,蓄电池,市电等等;动环监控系统;天馈系统; 基站收发信台BTS(包括收发信机无线接口TRI、收发信机子系统TRS等设备);以及其他辅助设备,如空调,防盗门等等。基地站的配电电压为26.4v。通常是由主干电力线路经AC/DC变换器得到的。当主干线路发生故障时,备用电池将能在一定时间内向基地站供电。
移动通讯基站多位于地势较高的多雷雨地带,气候条件恶劣,夏季通讯机房设备及发射铁塔遭遇雷击的概率较高。基站建设的基础部分多为岩石结构,基本无土层,接地电阻很难保证在1 Ω以下,在此条件下给雷电的泄放带来很大困难。电源采用架空线上山,基站交流供电线路较长,同线路上用电负载比较复杂,大型用电设备启动或停止瞬间会产生很大的冲击电压干扰,严重影响通讯组合电源的使用安全。基站的接地系统在设计时也没有得到足够的重视,极易遭受直击雷、感应雷及电源操作等多种过电压的侵袭。再者基站重要设备都是微电子设备,由于微电子设备具有高密度、高速度、低电压和低功耗等特性,这就使其对各种诸如雷电过电压、电力系统操作过电压、静电放电、电磁辐射等电磁干扰非常敏感。如果防护措施不力,随时可能遭受重大损失。
二、雷电引入途径分析
移动基站防雷的主要保护对象是在机房中的通信设备,保障这些通信设备的正常运行。雷电损坏设备通常是它在通过带电或非带电的导体对地泄放的过程中,由于电荷运动产生的一些物理效应,比如热效应、磁效应等,改变了在雷电
泄放通道中所涉及设备的基本性能,从而使设备不能正常运行或被损坏。因此我们需要对雷电的入侵途径进行仔细分析,发掘出雷电可能的入侵途径,并在雷电流到达设备前改变其对地泄放途径,保障设备的安全运行。
雷电传导主要有两种方式:
一、 直接雷击:即雷云通过地面上某一点直接对地释放。由于我们国家对建筑物的防雷有严格的标准,通常雷电都是通过建筑物的外部防雷系统对地泄放,在旷野中通常通过一些架空电源线或其它一些对地具有良好导电性能的突出媒介进行对地泄放。雷电流直接入侵基站内部设备主要是通过一些与外界相连的媒介传导入侵,如进出局站的电源线、通信线及铁塔地网等。
二、 感应雷击:带电的雷云层由于静电感应作用,使地面某些范围内带上异种电荷,当直击雷发生以后,云层带电迅速消失,而地面某些范围由于散流电阻较大,以致出现局部高压,从而形成雷电流;或者在由于直击雷放电过程中,强大的脉冲电流对周围的导线或金属物产生电磁感应发生高压以致发生闪击的现象。而磁场感应方式入侵最终也是体现在一些带电的金属导体上。
根据物理学尖端放电的原理人类发明了避雷针,它可以将一定场强范围内的闪电引到自己身上,再通过引下线将雷电流泄放入地,从而使在这个范围内的建筑不成为雷电对地泄放的途径,也就避免了被雷击。而在移动基站中,高高的铁塔通过钢筋混凝土与大地紧密相连,由此可以说铁塔就是一个巨大的“引雷针”,它可以将方圆几公里内的雷电引到自己身上。从而大大增加了移动基站直接被雷击的概率,更增加了在铁塔旁一些缆线、金属构架产生感应雷电流的概率。因此我们必须对移动基站的铁塔及其周边环境进行仔细分析,以确定雷电侵入移动基
站内部的主要途径。
三、 铁塔引雷分析
通常从移动基站的外部环境构造来看,从雷电引入的角度可以粗略分为带铁塔和不带铁塔两种,这两种情况虽然里面内部构造相同,但遭受雷击的概率却大相径庭。
不带铁塔的基站:这类基站主要分布在城市市区或市郊,多为租用普通大楼或民宅,基站天线采用抱杆,这类基站遭受雷击的概率通常较小。这些基站机房的特点是整个建筑本身在等电位连接、电磁屏蔽、接地电阻方面都能较好的满足信息产业部的要求,但存在问题是大楼的功能并不是为基站设计,所以比较难找到一个较好的接地参考点来确保机房内电子设备有良好的接地。要保证机房内部有良好的等电位连接系统,通常这类基站的接地系统和大楼的接地网采用的联合接地系统。这类基站雷电入侵的主要途径是雷电浪涌通过一些电源系统、信号系统、接地系统等所有进出机房的线缆和管道引入,采取浪涌保护措施。
带铁塔的基站:这类基站主要分布在农村、郊区,多为独立机房旁边建铁塔的方式,这类基站多建在地势开阔的平原地带、山坡上。通常铁塔在当地为最高建筑,有非常好的接地,按信息产业部的要求基站接地要求小于5欧姆,一旦在该区域内有雷云,地面上的电荷将通过铁塔与雷云中的电荷发生中和,铁塔将成为云中雷电对地泄放的一个主要通道。与铁塔相连的一些线路、桥架、设备就成为雷电入侵的对象,比如天馈线、走线架、与地网相连的设备等。这类基站被雷电击中的概率较不带铁塔的基站要高得多,因此对有铁塔的基站防雷就更加的迫切,有必要对这类基站进行进一步分析。
通常按移动基站机房与铁塔的关系可分为:塔边屋、屋顶塔、塔下屋三种。下面就这三种基站类型进行相应的防雷接地、等电位连接,起到良好的雷电防护作用。
(一)、屋顶塔
铁塔与机房独立型的移动站,如图一所示。雷电对该类型移动通信基站的危害主要途径是直击雷和感应雷两种。
图1 .铁塔与机房一体型结构 1 .雷电流直接危害
根据我们现场的调查和分析,在移动通信基站的铁塔建在基站机房上面的情况下,当雷电击中铁塔后,雷电流就会沿着铁塔及同轴馈线的外导体往下泻放,由于移动通信同轴馈线的外导体与铁塔是相互连接的,铁塔上的雷电流直接会分流一部分到同轴馈线的外导体上,并沿同轴馈线的外导体和机房内的走线架直接流入到移动设备上,对移动设备造成雷击危害。除此以外,还由于同轴馈线的走线架是与铁塔直接相连,并进入机房,从而将雷电直接引入到机房内,对机房内
的通信设备造成危害。
2. 雷电感应对移动通信基站内设备造成的危害
当雷电流在移动通信基站周围的空中或空中对地放电时,就会在移动通信基站周围的空中产生交变电磁场,从而使移动设备上产生感应电流和电压,严重者也会对移动设备通信造成危害,但这种危害的概率较少,另一方面若雷电击中铁塔并沿着铁塔和机房的立柱中的钢筋在下泻的过程中,也会在周围产生强大的交变电磁场,从而在移动设备上产生感应雷电流和雷电压,同样地感应雷电对通信设备所造成的危害比起直击雷所造成的危害要少得多。
(二)、铁塔与机房独立型
铁塔与机房独立型的移动站,如图二所示。该移动站遭雷电直击的主要途径是雷电流通过铁塔的走线架和同轴馈线的外导体进入机房,对通信设备造成危害。其次是雷电在空中放电时对机房内的通信设备所造成的感应雷的影响,同样感应雷对通信设备所造成的影响比起直击雷来说,则概率很少。该类型的移动站与上述的第一种铁塔与机房一体型的情况相比,则少得多。
图二铁塔与机房相互独立型结构
(三)、铁塔包围机房型
铁塔包围机房型的移动基站,如图三所示。
该种类型的移动基站遭直击雷的途径与第二类的铁塔与机房独立型的移动站相似,主要是雷电通过同轴馈线的外导体和同轴馈线的走线架进入机房,对通信设备造成危害。但该种类型的移动站所遭受到的感应雷则最少,因有四面铁塔的屏蔽作用。
(四)不带铁塔型基站
这类基站往往建在城区,一般使用公共大楼或民用建筑来作为机房。对于公用建筑上,由于我们国家对这类建筑物有严格的防雷标准要求,因此这类基站具有接地良好,外部防雷完善,且整个建筑形成一个法拉第笼的特点,所以这类基站遭受直接雷击的概率较小,受到雷电电磁干扰的影响也较小。雷电入侵这类基站的方式将主要是供电线路、同轴馈线的外导体和同轴馈线的走线架、接地系统进入机房。对这类基站的防护级别,对防雷器的通流能力通常不需要很高,因此对这类基站通常只需选择一般的B类限压型和C类限压型两级防雷就基本能满足这类基站要求。而民用建筑与公用建筑的差别主要在国家对这类建筑的要求不是很高,因此建筑物在屏蔽和接地的效果上可能差一些,但
只要将这类基站的接地问题处理好,很多防雷问题也就迎刃而解。
我们把雷电入侵移动基站的主要渠道总结如下:
雷电对移动通信基站的四个引入渠道
第一个入侵渠道——由铁塔天馈线、接地系统引入的雷害 第二个入侵渠道——由交流配电系统引入的雷害 第三个入侵渠道——由传输线路引入的雷害 第四个入侵渠道——由雷电电磁脉冲的雷害
通过对雷电主要入侵途径的分析,结合移动基站现场综合环境特点,给我们进行防雷方案设计提供了思路和线索。根据防雷分区、综合防雷的思想,综合基站所处的地理环境,在具体位臵选择相匹配的浪涌保护器,将可以很好解决移动基站的防雷问题。
移动通信基站的雷电过电压保护,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,将影响移动通信基站的整体防护。另外还有一个重要的原则,移动通信基站的雷电过电压保护设计必须是建立在联合接地基础上。因此移动通信基站雷电保护并非是简单的接地或者单一的雷电过电压保护器件应用,而是根据移动通信基站所处的具体位臵、环境因素、所在地区的雷暴强度及雷暴日的大小、来确定基站的雷电保护措施和方法。
因此,移动通信基站的雷击电磁脉冲防护必须综合考虑,应从整体防雷的角度来进行防雷方案的设计
二、依据的规范
1.GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
2.YDJ26-89《移动基站(站)接地设计暂行技术规范》(综合楼部分)
3. YD/T 1235.1、2-2002 《移动基站站低压配电系统用电涌保护器技术要求及测试方法》
4.YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》 5.YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规定》 6.YD5098-2001《移动基站(站)雷电过电压保护设计规范》
三、方案设计原则
一、综合防雷的思想
移动基站的防雷是一个系统工程,它包括直击雷防护、等电位连接措施、屏蔽措施、规范的综合布线、安装电涌保护器(电源、信号)、完善合理的接地系统六个部分组成。这六部分在一个完善的移动基站防雷系统工程中缺一不可。对移动基站的防雷设计应进行全面规划、综合治理、多重保护,将外部防雷措施和内部防雷措施应整体统一考虑,做到安全可靠、技术先进、经济合理、施工维护方便。综合防雷的思想在YD5098总则中就有明确规定,如YD5098-1.0.3 通信局(站)雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位分区保护的基础上。
综合防雷的思想在移动基站中的主要体现到具体的防雷手段,就是分流、接地、屏蔽、等电位连接和过电压保护五个方面。其中:
(A)、分流
利用避雷针将雷电流沿引下线或铁塔安全地流入大地,防止雷电直接击在基站建筑物和设备上。 (B)、屏蔽
移动基站内应采取屏蔽措施的对象主要有两种:一是所有的带电金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线,应采用屏蔽线或穿金属管屏蔽。二是基站内部电子设备,通常采取的措施是在机房建设中利用建筑物钢筋网和其他金属材料,使机房形成一个屏蔽笼。以及通信设备的机柜因具有一定的屏蔽效果,用以防止外来电磁波(含雷电的电磁波和静电感应)干扰基站设备。 (C)、非带电金属等电位连接
通常等电位连接分带电与不带电金属导体,这里主要指将基站机房内所有非带电金属物体,包括电缆屏蔽层、金属管道、走线架、金属门窗、设备外壳等金属构件进行电气连接,以均衡电位。 (D)、带电设备的过电压保护
对于与基站设备相连的馈线、信号线、电源线路安装防雷器进行过电压保护。 (E)、接地
在移动基站中的接地包含两个方面,一是地网,建立一个接地通畅的地网是移动基站防雷基础,具体要求是根据YD5078中要求基站接地电阻小于5欧姆;二是、基站内的接地系统,为保护基站通信设备和人身安全,解决环境电磁干扰及静电危害,需要一个良好的接地系统。一个好的接地系统的关键在于建立统一的接地参考点,采用“S型”接地。
二、 “防雷分区、逐级泄放”的思想
为了定义雷电电磁脉冲(LEMP)影响程度不同的空间,和选择带电导体等电
位连接点的适当位臵,被保护空间必须首先被分成不同的防雷保护区。(见下图)这点在移动基站的防雷工程中非常重要,等电位连接点的位臵选择将直接影响到防雷设备在基站防雷效果。根据IEC61312中对雷电保护区的划分思想,我们通常可以将移动基站防雷进行如下图分区
根据IEC1312以及YD5098中的相关规定,其中YD5098中1.0.4 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,对电涌保护的安装位臵进行合理规划,如见图DJZFL01:
图:YDJZFL01 移动基站的防雷分区
根据IEC1312以及YD5098中的防雷分区规定,可以将移动基站内空间及设备的防雷分区进行如下划分:
LPZ0B区:移动基站机房外部都有外部防雷措施,如果存在铁塔则铁塔为一个巨大的避雷针,通常我们认为在被铁塔保护的区域为LPZ0B区,因此进入基站的电源线和通讯线及其它线路应从LPZ0B区进入机房。
LPZ1区:整个机房的外墙对雷电电磁脉冲有一定屏蔽作用,可看作是屏蔽层1;按照IEC1312防雷分区的概念,整个机房内部空间应划为LPZ1区。
LPZ2区:通常移动基站设备都有机柜,机柜外壳为可看作屏蔽层2,机柜内部空间可划分为LPZ2区,通常对基站防雷而言我们所保护的对象就是这些机柜内部的通信设备,因此也就没有必要在往下划分了;故通常对移动基站内部可以分为LPZ
1、LPZ2区。
四、移动基站综合防雷设计
1、供电线路防雷保护:
雷电即可以通过对输电线路直接放电,也可以在几公里之外通过雷电电磁脉冲在输电线路上感应出雷电流入侵移动基站。因此供电线路成为雷电泄放的主要途径之一。目前我们国内的供电线路以架空线为主且线路较长,据不完全统计国内移动基站中的雷害近80%与电力线路有关。而且在国际、国内的相关防雷标准中对供电系统的雷电防护描述也是占绝大部分篇幅,因此对供电线路的防雷是整个基站防雷的重心,而对移动基站的电力供电系统进行雷电防护是解决整个移动基站防雷问题的核心。
目前国内移动基站的市电引入情况基本上是先从架空高压电力线终端引入通信局(站)的10KV或6.6KV高压电力线,经过配电变压器输送到基站。移动基站的防雷也就从配电变压器开始考虑,这类基站的供电构成按YD5078-98要求:
对于从高压到配电变压器这一段供电系统的防雷在YD5098-2001中3.7.1~3.7.4有明确规定,主要的要求是配电变压器不能与通信设备同在一建筑内,高压铠装线路到配电变压器应两端接地,在架空高压电力线终端杆与铠装电缆的接头处,应采用标称放电电流大于20KV的交流无间隙氧化锌避雷器(强雷电避雷器)。配电变压器高、低压侧避雷器的接地端子、变压器的外壳、中性线、经及电力电缆的铠装层应就近接地。移动基站内供电系统(YD5078-98)规定如图
二、移动基站内低压配电系统防雷器选型
如图中所示在移动基站中主要的供电设备有交流稳压器、交流配电屏、整流设备、直流控制屏。从YD5078-98无人值守移动基站供电系统图中可以比较清晰的体现“防雷分区、逐级泄放”的思想,首先市电从LPZ0B区入户进入LPZ1区交流配电设备前安装第一级防雷器,在开关电源的整流设备前安装第二级防雷器,在直流输出端安装第三级防雷器。很多事实也证明,移动基站防雷只安装一级防
雷器是不够的,必须进行分级保护、分级泄流的防护方案,才能比较好的解决移动基站的防雷问题。
第一级防雷器选用模块化三相电源防雷箱,安装在电源的总进线配电屏处,该产品是我公司的专利产品,型号为KBT-BJX40/380/100,标称通流容量100KA,接线方式为3+1,保护模式为L-PE,N-PE,L-N,并具有专长防水防爆、阻燃、雷电通流量大、漏电流小的特点,同时具有产品劣劣化指示、声光告警、雷电计数、远程告警干点输出等功能,专用于通信基站的电源线路雷电过电压保护。
第二级防雷器选用模块化三相电源防雷箱,安装在开关电源的整流设备配电屏处,型号为KBT-BJX40/380/50标称通流容量50KA,接线方式为3+1,保护模式为L-PE,N-PE,L-N,并具有防水防爆、阻燃、雷电通流量大、漏电流小的特点,同时具有产品劣劣化指示、声光告警、雷电计数、远程告警干点输出等功能,专用于通信基站的电源线路雷电过电压保护。
第三级防雷器选用模块化三相电源防雷箱,安装在各设备机柜的电源总进线处,型号为KBT-BJX40/220/20,标称通流容量20KA,保护模式为L-PE,N-PE,L-N,并具有专长防水防爆、阻燃、雷电通流量大、漏电流小的特点,同时具有产品劣劣化指示、声光告警、雷电计数、远程告警干点输出等功能,专用于通信基站的电源线路雷电过电压保护
2.移动基站信号及天馈线防雷
雷电除了通过供电系统侵袭移动基站内的设备外,还通过接地系统、天馈线、通信线路来影响移动基站的工作。从这些途径上切断雷电入侵就非常显得必要,因为与这些线路相连设备的通信端口以及IC电路板的耐压水平水平非常的低,而且这些设备对信号的要求都非常的敏感,信号稍微有点衰耗就会影响通信,因
此对这类设备通常不能采用多级防雷设备防护,而只能通过在一个防雷设备内采用多级电路进行精细级保护。
一、PCM 2M线的防雷
移动基站的2M端口设备发生损坏主要有如光端机、BTS的传输板、DDF架、及一些传输设备。通常雷电通过信号线来入侵移动基站设备的主要有两种情况:
1、 不同设备间发生雷电高电位的耦合和转移:移动基站遭受雷击时,如雷电电流通过:1)基站铁塔直接引下到地;2)通过室外感应的馈线的外部屏蔽层引至地线系统;3)电源线上的直击或感应雷电流经SPD引下到接地系统,其50%的雷击电流以电阻方式对地耦合,这时会使基站的地网电位瞬时抬高,此时即使是0.5欧的接地电阻的基站在雷击电流通过瞬间也会使接地电位瞬间呈现几十千伏的电压。使得设备接地与信号芯线之间存在高电压,信号线上就带上感应雷电流,与通信线相连的另一端处于正常电位的情况下,如果设备未加装性能良好的SPD,就会出现了雷电通过通信线将两端设备的通信端口损坏,严重的将导致一些传输通信设备被损坏。
2、 室外通讯线感应雷电流传导入户:一些基站的通信线如2M线存在从室外引入的情况,雷电往往通过电磁感应的方式在户外通信线中感应出雷电流。
3、 基站内的电磁干扰:由于基站走线的情况是地线和电源及信号线全部为平行布放,地线回路上的雷电电流势必会在相应的电源或信号线上耦合现象。对于2M线而言,直接的后果是在信号线上感应出过电压,将设备打坏。
在YD5098-2001 3.4中对2M线路的雷电防护措施有明确规定:3.4.1 出入通信局(站)光缆或电缆,应在进线室将金属铠装外护层做接地处理,另外光缆应将缆内的金属构件,在终端处接地;3.4.2 进入通信局(站)的PCM电缆芯线应在终端处加装SPD,空线对必须就近接地。
通信系统由于受到工作电平、接口速率、和传输性能(插入损耗)、线路阻抗等指标的约束,不能象供电系统一样分几级防雷,因此PCM 2M线防雷应在通信线路与设备的接口即LPZ1-LPZ2区处使用一级与之通信接口、工作电平、速率相匹配、线路阻抗匹配的精细级防雷器,同时通信线应就近接地。在中国移动的基站的传输线的速率小于2Mb/S,线路阻抗有75和120欧姆两种,工作电平通常小于12V。其中阻抗为75欧姆的2M线的接口类型主要有BNC,L9,C4等类型,如在NOKIA的基站中的传输接口就大量使用BNC接口;阻抗为120欧姆的2M线接口类型主要有RJ
45、9针或15针的通信串口等,如爱立信的RBS2000型基站就大量使用15针的串口。
移动基站天馈系统防雷措施
通常移动基站中天馈线的布放是沿着铁塔爬梯布放,然后通过走线架进入机房内部,存在与铁塔防雷引下线平行布放的问题,因此非常容易受到在雷电流同通过铁塔引下线泄放的过程中产生的雷电电磁场的干扰。根据YD5098-2001.3中对天馈线的防雷措施主要有:
1、对天馈线的防雷从工程上讲就是三点接地,铁塔上架设的波导馈线、同轴电缆金属外护层应分别在上、下端、及进入机房入口处就近接地,当馈线及同轴电缆长度大于60m时,其屏蔽层宜在塔的中间部位增加一个接地连接点,室外走线架始末两端均应作接地连接。
2、城市内孤立的高大建筑物或建在郊区及山区,地处中雷区以上的无线通信局(站),当馈线采用同轴电缆时,应在同轴电缆引进机房入口处安装标称放电电流不小于5KA的同轴SPD,同轴SPD接地端子的接地引线应从天馈线入口处外侧的接地线、避雷带或地网引接。
因此要对天馈线防雷器进行选型。
3、天馈线防雷器的选择问题:移动基站通常使用带馈电和不带馈电的两种系统,馈线传送速率为850M-960M,传输速率非常的高。因此选用天馈线防雷器时主要考虑的防雷器的插入损坏、回波损耗VSWR等。YD5098 5.4.1 要求:同轴型SPD插入损耗应小于等于0.2dB,驻波比小于等于1.2,同轴型SPD最大输入功率能满足发射机最输出功率的要求,安装与接地方便,具有不同的接头,同轴型SPD与同轴电缆接口应具备防水功能。同轴型SPD的标称放电电流应大于等于5KA。
具体配臵如下:
1.在天馈线路上安装KBT-T2000A天馈线路防雷器,数量共20只,通流容量10KA,插入损耗应小于等于0.2dB,驻波比小于等于1.2,
3. 移动基站的监控系统防雷措施
近年来,中国移动基站普遍采用了智能监控系统,据统计监控系统设备目前已经成为移动基站中设备被雷电损坏频度最多的设备,也是被损坏最严重的系统。统计被雷电损坏与监控系统有关设备中比较多的有:空调的控制板(通常通过RS232端口与监控相连)、一些数据采集器的RS422或485端口、协议转换器、监控设备的传输板等。为什么很多基站在供电系统防雷比较完善的情况下其监控系统还是被损坏呢?雷电对基站的监控系统的入侵途径与入侵PCM 2M线的方式一样也就不再说明,损坏的主要原因在于监控系统自身的特点,从对众多监控系
统被雷电损坏的基站情况来看,可以总结出以下几个因素:
1、 设备电源没有防雷措施,且耐压水平低,根据IEC61000-4-5直流-48V的通信设备的耐压水平不会高于500V;
2、 控设备的RS48
5、RS422或RS232通信端口都没有相应的防雷措施,且通信端口本身的耐压水平非常低,通常RS48
5、RS422或RS232通信端口的耐压水平不超过100V;
3、 监控系统被雷击的基站的开关电源普遍没有安装直流防雷器;
4、 监控系统存在大量的数据采集线路,这些线路的布放不规范,往往是捆在一起,且很多数据采集线不是屏蔽线缆;
5、 监控设备接地参考点不统一,且接地线不规范。可以说监控系统纷繁复杂的布线为雷电流入侵提供了更多的渠道,与本身羸弱的防护能力形成巨大的反差,因此、监控系统更需要全面的防雷。
因此、对移动基站监控系统的主要雷电防护措施有:
1、 对监控数据采集线的布放进行合理规划,所有数据采集线路应使用屏蔽线,且其屏蔽层应接地,尽可能的降低雷电电磁脉冲在数据采集线路上感应出的雷电流;
2、 接地方面:在监控主设备下设一个小的监控设备接地参考点作为所有监控设备的接地,并用超过16mm2的接地线与基站总等电位排进行连接。目的用来降低各监控设备间因接地产生的电位差,
3、 在监控设备端安装-48V的电源防雷器,释放从地线或电源线引入的雷电流;
4、
5、
在开关电源直流输出端安装相应的直流防雷器,如电源防雷图中所示, 在一些损坏频度较高的设备与监控设备间的通信端口安装相适用的信
号线防雷器,
6、 对于监控系统的数据采集线路以及控制线都是信号线,因此在选择防雷器时要考虑信号线防雷器的接口类型、工作电压、传输速率、线路阻抗与系统设备相匹配。下面我们主要推荐一些已经在中国移动省市基站主流监控设备及开关电源中使用过的防雷器如:艾默生、中兴、亚信、亚奥等监控设备厂家;以及在开关电源的监控系统中使用过的信号线防雷器,如艾默生、中恒、动力环等;在这些设备中主要使用到的信号线防雷器被实践和时间证明是非常有效的,而且不会有任何主设备产生任何影响。
具体配臵如下:
1. 在摄像机前安装KBT-V/3监控多功能防雷器,通流容量10KA,对摄像机的电源线路、信号线路及控制线路进行防雷保护,共3只。 2. 在监控主机前端的信号线路前端安装KBT-V40A视频信号防雷器,共3只
3. 在在监控主机前端的控制线路前端安装KBT-C485控制信号防雷器,共1只
4. 在数据采集线路上安装KBT-C10A控制信号防雷器,共2只
4.等电位处理
在机房四周设臵一均压环,作为各防雷器及通信设备的接地线汇聚排,并与室外接地装臵可靠连接。均压环材料为30*3紫铜排,长度为40米。
4.移动基站的外部防雷接地工程
移动基站的接地应采用联合接地,对有铁塔的基站应将铁塔地网与机房地网相焊接,机房总接地排的接地线与地网连接时应避开铁塔及避雷针的专用引下线,两者间距离要求大于5米,以免铁塔和避雷针上的雷电流沿总地线引入线流入机房内,。对一些租用大楼或民用建筑的基站,根据国家标准GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的相关要求,对于建筑物的接地一般都采用其钢筋混凝土基础作为地网,建筑物其钢筋混凝土基础埋地较深,大楼的接地电阻基本上能满足要求,因此可以使用大楼的主钢筋作为防雷接地系统。
1、 根据YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》的要求,通常移动基站的接地电阻要求小于5欧姆。如果山区基站接地电阻难以满足要求,可以通过使用降阻材料来降阻,如果还是不能满足要求则应将整个基站通过防雷器做好等电位连接。
2、 在移动基站外部进线孔处设立接地排,并与基站地网相连。将所有进入基站的缆线的接地与之相连,如天馈线接地、铁塔走线架的接地、光缆加强芯的接地、供电线屏蔽管道的接地等。
3、 YD5098-2001中规定出入通信局(站的电力电缆(线)、通信缆线应采用金属护套电缆或敷设在金属管内,且应埋地引入,缆线埋地深度应不小于0.7m。特别对于进入通信局(站)的低压电力电缆宜全程埋地引入,其电缆埋地长度不宜小于15m等。这些工程措施都具有一定的雷电防护作用。
4、 接地引线材料选择金属接地体应采用热镀锌材料,在各个焊接点由于已破坏
了原来的热镀锌层,因此一定要做防腐蚀处理。垂直接地体长度为1.5~2.5m,垂直接地体间隔为其自身长度的1.5~2倍。接地体上端距地面不小于0.7m,且应在冻土层之下。具体要求如下: 垂直接地体:
可采用直径为50mm壁厚3.5mm的钢管 或50mm*50mm*5mm的角钢 水平接地体和接地引入线: 可采用40mm*4mm 或50mm*5mm的扁钢。
附地网设计过程:
基站周围的土质较差,土壤以风化石为主,土壤电阻在1000Ω〃m。原地的接地电阻为15欧姆,要求将整个接地接地的接地电阻降到4欧姆以下,现在其进行设计。
在基站下侧的山坡上新建一个地网,长42米,宽28米,面积为1176平方米。地网布臵成网格状,网络大小为7米*7米,水平接体采用50*5热镀锌扁钢,共450米,垂直接地体采用50*50*5*热镀锌角钢,共35根,该接地网的接地电阻值计算如下:
地网长42米,宽28米,土壤电阻率为1000,按以下公式计算其电阻值。
R10.5S14.58
新地网与老地网并联后的接地电阻计算如下:
R111R1RY7.4
经计算:R1=7.4欧姆.,不能满足4欧姆的要求,需使作其它材料使地网接地电阻值降低,
2.由于土壤电阻率很高,仅用角钢和扁钢难以使地网电阻满足不小于4欧姆的要求,因此使用降阻剂,使地网的电阻值达到设计要求。
在水平接地体上包裹降阻剂,用量为15kg/m,总长度450米,共需降阻剂6750kg 1)使用降阻剂后的新建地网的接地电阻计算如下:
R10.5S14.580.710.2
2)新地网与老地网并联后的接地电阻计算如下:
R111R1RY6.07
经计算:R1=7.4欧姆.,不能满足4欧姆的要求,需使作其它材料使地网接地电阻值降低,
3)继续使高效用接地模块来降低整个地网的接地电阻,型号为KBT-DF,数量为26块,间距为7米。
单块接地模块的接地电阻计算如下:
R0.068ab152
10块高效接地模块的联合接地电阻计算如下:
R2 R15217.9 n100.85
使用10块高效接地模块、6750公斤降阻剂、450米扁钢、角钢与原地的联合接地电阻计算如下:
R114.5
111111R1R2R31510.217.9还是不能满足不大于4欧姆的设计要求。需继续采用其它的方法进一步降低地网的接地电阻。
4.为使地网的接地电阻降低到设计要求,本方案采取增设电解离子接地极的方法进一步降低接地电阻,电解离子接地极的型号为KBT-LJD,数量6支 单根离子接地极的接地电阻计算如下: R48l100083(ln1)k(ln1)0.240.2 2Ld23.1430.2经计算.R2=40.2欧姆
6根离子接地极并联后的接地电阻计算如下; R4R40.27.9 n60.855.新地网与原有地网联接地的接地电阻计算如下
R11111R1R2R3R4111111510.217.97.92.9
合格
经计算,新建地网需使用450米热镀锌扁钢,35根1.5米根的热镀锌角钢,6750公斤降阻剂,10块接地模块,6根电解离子接地极,接地电阻可达到2.9欧姆,能满足不大于4欧姆的要求。
如由于运输困难,降阻剂难以施工,可不使用降阻剂,在其它材料用量相同的情况下,新建地网的接地电阻值为3.1欧姆,也可满足设计要求。
R11111R1R2R3R4111111514.617.97.93.1但由于季节的变化,土壤中的水份会发生很大的变化,干旱季节由于土壤中的水分减少,导致土壤电阻率大大升高,从面使整个接地装臵的接地电阻增加。而降阻剂能有效保持土壤中的水份,从而使整个接地装臵的接地电阻保护稳定,不会随季节的改变而发生大的变化,因此建议本工程使用降阻剂。
三、地网施工方案
1.人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m。水平接地体应挖沟埋设,沟的尺寸为上宽上0.6米,下宽松0.4米,高0.6米的梯形。
2.地网的网格为7米*7米,在水平网格的交叉处放臵垂直接地体。 3.在水平接地体上包裹降阻剂,用量为15公斤/米。
4.电解离子接地极采用钻孔的方法敷设,用热熔焊的方法与水平接地体连接。 5.接地模块与水平接地极采用焊接地方法连接。 6.新建地网与原地网连接点不少于两处。
KBT-LJD离子接地体施工方法如下:
1、钻孔
在选好的施工场地钻出Φ155mm×3155mm垂直地面的孔洞。
2、配填充剂
(1)在容积大小150升的容器内放入50kg淡水(井口、自来水均可); (2)加入填充剂A,搅拌至全部溶解; (3)加入填充剂B,搅拌至全部溶解; (4)加入填充剂C,搅拌至糊状。
3、植入接地棒
(1)拆开接地棒两端密封胶带
(2)将四分之一配臵好的的填充剂填入孔洞底部; (3)将接地棒植入孔洞中,棒顶与地平面平齐; (4)接好引出线; (5)将其余填充剂填在接地棒周围,填至距棒顶端100mm时止; (6)盖上防护帽,测量接地电阻;
(7)用土填盖防护帽周围,帽顶高出地面100mm。
4、注意事项
(1)钻孔直径不宜大于155mm,以免填充剂填充不足;
(2)盖防护帽时注意棒上的通气孔不得被泥土或填充剂堵塞,帽上通气孔在回填土之上,不得堵塞。
(3)当一根接地棒达不到地阻要求时,可用两根或几根并联使用,棒与棒之间的间隔不宜小于5m; (4)引出线采用50mm多股铜线,引出线与棒体实行压接,接点防腐处理。 (5) 多极离子接地极的母线采用BV50mm²铜线实行火泥熔接连接。
服务与承诺
1、本公司保证所提供的产品符合国家有关防雷产品的法规和标准。
2.本公司防雷工程中所使用的产品实行一年内免费更换,五年内免费维修,终身维护。
3.我公司承包的防雷工程中所使用的产品,保修期的起始日期为产品安装之日。 4.保修期内对符合保修条件的产品,不收取备件费和工时费;对不符合保修条件的产品,收取备件费,免收工时费。
5.凡本公司施工的防雷工程,保证防雷系统及被保护系统的安全有效运行,如防雷系统出现故障,自接到通知之时起,省外48小时派员赶到现场处理,省内24小时派员赶到现场处理,市内4小时派员赶到现场处理。
6.公司对各用户实行免费提供防雷技术人员培训,免费提供防雷技术咨询。 7.本公司所使用的产品均由中国人民保险公司质量承保。 8.本《服务与承诺》解释权归湖南普天科比特防雷技术有限公司。
湖南普天科比特防雷技术有限公司
某移动基站综合防雷工程预算表
序号1234567891011121314151617181920212223242526名 称三相电源防雷箱三相电源防雷箱单相电源防雷器控制信号防雷器天馈线路防雷器监控多功能防雷器视频线路防雷器小计安装维护费等电位连接处理热镀锌角钢热镀锌扁钢高效接地模块降阻剂电解离子接地极地网施工电解离子接地极施工型 号KBT-BJX40/380/100单位数量单价台台组只只台只11312013750042001650总价75004200495054096001200120029190备注站用总电源开关电源进线处柜内各设备电源通信管理器KBT-BJX40/380/50KBT-BJX40/220/20KBT-C10AKBT-T2000AKBT-V/3KBT-V40A5404801200400天馈线路室外摄像头网络视频服务器设备总价15%处50*50*5*150050*5KBT-DFKBT-JZKBT-LJD根米块吨支米支35平方30*3紫铜排16平方10平方6平方米米米米米1354501076450620401020151000984586025001100043781000343020250860017500660001800048008004800150360120179378电源防器接地电源防雷器接电源信号防雷器接地地网施工各机柜接地处理408004012015188多股裸铜线均压环电缆线电缆线电缆线合计税金检测费总计6%(普通发票)1076210762200902
第三篇:移动通信基站节能方案
据估算,2007年中国仅GSM基站耗电量将接近32亿千瓦时,基站电费将接近20亿元,这还不包括空调、变电、传输等能耗。
电能在通信企业能源消耗中占有绝对比重,节能在电信行业势在必行。在国内电信市场日益饱和、杀手级业务缺失的压力下,降低能耗节约开支实乃摆脱困境、提升利润的有效途径。
移动通信基站能耗构成
从移动通信网络设备的能源消耗分布来看,无线基站部分的能耗约占到90%,核心网和网管等其它设备比重不足10%。
通常来讲,移动通信基站由BTS设备、天馈系统、传输设备、整流器、蓄电池组、交流配电屏、变压器、空调、环境监控等组成。根据消耗主体的不同,移动通信基站能耗主要包括:
(1)通信设备用电:通信设备用电主要取决于在网设备数量及其功耗,同时也受限于网络负荷水平。统计数据发现,通信设备用电占机房总用电量的30%左右。其中,天馈系统及传输设备耗电相对较小,绝大部分来自于BTS设备。
(2)配电系统用电:电能经过配电系统的传输过程中会产生线损电量,可分为技术线损和管理线损。技术线损电量是在传输过程中直接损失在配电设备上的电量,可以通过采取相应的技术措施予以降低。管理线损电量则是在计量的统计管理环节上造成的,需要采取必要的组织措施与管理措施来避免和减少。
(3)机房环境用电:基站机房对设备运行环境的温度、湿度、洁净度有一定要求。为保障通信设备的正常运行和使用寿命,必须采取必要的温控措施来平抑因用电设备散热、室外热传导以及维护人员热辐射而引起的机房温度升高。空调是基站机房的主要耗电设备,能耗比重约占40%~50%。
(4)维护及其它用电:基站维护过程中将产生照明、检修或施工用电,蓄电池组维护则涉及充放电容量试验带来的能耗。
基站节能应重点放在通信设备、机房环境两大方向上。配电系统节能与机房建筑节能也同样不容忽视。
基站节能的基本原则
移动通信基站节能必须满足以下基本原则:
(1)系统可靠性。节能决不能以牺牲通信系统的安全作为代价。基站机房环境一般应保持常年温度10℃~35℃、湿度10%~90%、洁净度达B级。简单地通过改变机房工作环境来降低能耗并非明智之举,通信设备与电力设备、蓄电池组的使用寿命都会因此而大打折扣。
(2)技术可行性。节能降耗实现途径多种多样,各有其优缺点和适用范围。在实施过
程中,要因地制宜,综合考虑设备要求、机房布局和地理位置等诸多因素,合理选择可行的节能技术,以实现节能效率的最大化。
(3)技术有效性。开源与节流相辅相成。所谓开源,就是寻求常规能源的替代品,如太阳能、风能等可再生能源;节流是节能降耗,提高能源利用效率。理论上讲,节流是有限的,开源是无限的。业界当前大多以节流为主,随着可再生能源利用的成熟,最终实现常规能源向可再生能源利用的平稳、安全过度。
(4)经济合理性。节能应兼顾经济效益增长,切勿矫枉过正。用先进节能的产品更新替换老旧、高能耗设备固然合理,但在很大程度上受限于企业资本力量和网络发展能力,孰优孰劣不置可否。实施前期要作好试点工作,关注节能方案的投资回收期。
(5)效果可测性。节能技术使用后是否达到预期目标、效率如何,都必须有一套健全、可行、有效的评测机制。定性分析相对容易,定量评估则有些难度。
基站节能技术方案
1.通信设备节能
通信设备运行过程中消耗的能量,除少量以电信号方式传输外,绝大部分转化为热量散发出来;空调耗电则源于维持通信设备正常工作的机房环境,在很大程度上取决于通信设备的发热量。
基站节能应从源头抓起。根据粗略估算,通信设备的功耗每下降1kW,配套通信电源系统和机房空调设备的建设投资费用可减少约2万元,其相关的运行和维护成本中仅电费一项一年就可节约1.5万元。
传统基站采用独立模拟功放技术,功放模块功耗约占总体功耗的60%,然而功放效率通常却低于10%。功放的核心问题是线性化和高效率。数字预失真(DPD)技术和Doherty技术相互配合应用时,功放效率可提高至27%以上。
基站设备耐高温工作能力的增强将降低对冷却系统的要求,整体能耗相应会减少。分布式基站和模块化基站应用前景广阔。
针对话务闲时开展智能节电技术可大幅降低基站能耗。利用软件实时统计分析载波与信道的负荷程度,将承载的业务进行疏导,在保障通信服务提供能力的前提下,尽可能减少同时工作的TRX或TCH数量,通过自适应开关实现智能化节能控制。
良好的网络结构对基站节能大有裨益,这也体现在网络规划与建设的有效性上。蜂窝基站布局合理,基站发射功率会有所限制,可以避免覆盖空洞,最重要的是降低额外建站需求的概率,减少能耗风险。
2.机房环境节能
对于移动通信基站而言,机房环境节能主要体现在冷却系统即空调上。
变频技术是利用变频器改变空调压缩机的供电频率,通过调节压缩机的转速达到控制室温的目的,有利于降低空调耗电量和延长使用寿命。然而,应注意其对通信电源低压配电系统以及通信设备的电磁干扰。
新风节能利用室外的自然环境作为冷源,采用空气质量交换和能量交换原理,将基站内的热量迅速向外迁移,实现室内散热、降温,从而减少空调使用时间,包括自然通风与热交换两种形式。自然通风系统一般适用于温差大、空气质量好的地区,热交换节能系统则主要适用于室内外温度差较大的环境。
空调自适应节能就是通过模糊控制技术,根据室内环境温度的变化情况,灵活调节空调的工况参数,优化控制空调的运行状态,通过自动控制来满足机房环境要求。自适应节能系统具有高可靠性、安装方便、易维护等优点。
基站空调应选用专用产品,一般来讲无需除湿、加热等功能。室外机安装时要求周边无靠近障碍物,影响空调散热。室内机安装要考虑设备排列、建筑结构、线缆走向等因素,合理优化空调气流组织。
3.配电系统节能
配电系统节能可以从提高用电效率与质量、优化配电系统负载效率、引入新型清洁能源、加强用电系统管理等方面入手。
4.机房建筑节能
在保证使用功能、建筑质量和室内环境要求的前提下,机房建筑节能与建筑材料、体形系数、朝向、地理环境及气候条件等有密切联系。使用节能材料与外墙保温技术是机房建筑节能的主要实现方式。
机房外围护结构的热传导会导致室内冷量的损失,从传热耗热量构成来看,外墙和屋面所占比例约为60%以上。外围护结构的传热系数直接取决于材料类型及其厚度。外墙采用隔热保温材料的夹芯板,更利于防止热量的散失。屋面不宜选用容重大的保温材料,以防屋面重量及厚度过大;也不宜选用吸水率较大的保温材料,以防施工后水分不易排出,从而降低保温效果。
外墙外保温不会产生冷热桥现象,外保温材料置于主体结构外侧,减少外界温度、湿度、各种射线对主体结构的影响,且不占用机房使用面积、易于施工。
外围护结构的传热量与其传热面积是成正比的。在其他条件相同情况下,建筑物耗热量指标随体形系数的增长而增长。体形系数应尽可能地小,在满足使用要求的前提下,不应随意增加机房的层高、进深。
机房朝向宜采用南北向或接近南北向。机房所有进出孔洞、门窗应作密封或遮光处理。
机房门宜选择夹芯材料为聚苯板或矿棉板的不锈钢门。
结束语
移动通信基站节能是一项长期、复杂的系统工程,贯穿于规划建设、日常维护、技术改造等各环节,必须处理好网络安全与节能效果、投入成本与节能回报率等多方面的关系。盲目增加节能产品未必能达到理想的节能效果。移动运营企业应深入了解整个网络设备的实际运行状况和能耗构成,对不同条件下设备运行数据实行有效跟踪分析,摸索行之有效、成本效益俱佳的解决方案。
第四篇:通信基站节能减排4套方案
基站空调节能技改(已小代大)方案
及实测效果的报告
节能减排工作是一项意义重大,落实起来难度非常大的工作,在过去几年的维护工作中,在公司各级领导的耳闻目染细心指导下,对节能减排工作的意义,有了更深的理解。在维护工作中去思考一些如何节能的方法,并前后形成了几套方案。在两年多的时间里,进行试验取得了相关数据,对各个方案进行实验、排除、完善。经多次反复,最后确定了本方案。在以上工作中,维护部袁军主任在基站站房环境、安全和以后维护工作中的便利性,提出了具体的要求和指导性建议。
要完成并达到节能减排的目标,对基站的基本情况、基站设备对工作环境的要求,有清晰的了解:
一.基站站房情况:砖混结构站房,房间大,安全性和密封保温性较好。彩钢夹芯板房,因其结构,安全性和密封保温性较差一点,房间大小差别较大。
二. 基站设备情况:基站设备多少,情况差别较大。设备的发热量差别较大,空调工作时间的长短和启动频次差别较大。
三. 基站空调情况:基站空调基本上分三种,单相3P(3.5KW)、三相3P(3.5KW)、三相5P(6.8KW)。
基站节能技改方案:通过以小代大,通风换气通风降温系统保障基站设备工作的温度环境,大幅度降低用电量。采用智能系统,自动控制双风机的开关和百叶窗的开关并加装两道防尘网,保障基站设备工作的卫生环境。如遇风机不工作,智能管理程序会自动启动空调,保障基站设备工作的温度环境。通过机房监控可看到,空调启动了,就证明通风降温系统有故障。就可及时处理该系统故障。
基站节能技改方案实测效果:通过对三种空调挂表实测,取得了三种空调耗电量的精确数据。通过对各基站高频电源柜直流负荷的统计。该技改方案:节能减排效果显著,节能30%—48%。适用范围宽:适用所有基站。性能可靠,并能满足基站设备对工作环境、安全和以后维护工作中的便利性等要求。
本方案是针对装供电部门的复费率表计基站的,并不具有节能新疆奎屯市繁星科技发展有限公司
联系人:王先生
电话:09923312899 /15609924671
装复费率表基站节费方案
效果。但是,对于通信企业降低电费成本有非常直接且明显的效果。
本方案是在基站用电量不变的情况下,通过调整用电时间,错开峰时的高电价,多用谷时段低电价的电。从尔达到降低电费成本的目的。经测算,每站可减少电费支出23%-29%。本方案适用装复费率表计的所有基站。
本方案的另一个作用,可以改善蓄电池因长期只充电不放电,在蓄电池内形成大量的氧化物沉积(该氧化物会直接影响蓄电池充·放电电流的流量,使蓄电池电压快速下降,甚至造成断电,进尔直接影响通信设备的正常运行),降低和减缓氧化物的形成和在电极附近的堆积。保护蓄电池,延长蓄电池的使用寿命。
室内分布·w-lan节能方案及测试报告
随着我国社会经济的快速发展,通信运营商为广大客户提供更好更优的服务,已投入大量人力·物力·财力,在已有的公共服务设施·商业服务设施及高层住宅,已经建立运行了大量的室内分布系统·w-lan系统。随着经济的快速发展,还会不断投入继续建设室内分布系统·w-lan系统,其产生的电费,给通信运营商带来很大的成本压力。但是,可以根据以上各类设施对通信信号需求时间段的不同,采取分时段停送电,运行设备。可幅度不同的降低设备用电量,达到降低电费成本的目的。
经过实际测试,各类不同设施,可减少电费支出:16%--56%。节能效果非常好,本方案适用室内分布系统·w-lan系统。且安全可靠。
基站(-48V)直流电池组保温套系统
基站蓄电池组保温套系统,主要适用于我国黄河以北广大地区的通信基站。
由于我国通信运营商运营商,基站所使用的都是铅酸蓄电池(300AH.500AH.800AH.1000AH),铅酸蓄电池友好使用环境,是在避光环境下,温度在+25度,其处于最佳的工况。而实际情况是,北方的冬天,气温都在零下或更低。这样的使用环境下,蓄电池放电电新疆奎屯市繁星科技发展有限公司
联系人:王先生
电话:09923312899 /15609924671 流不稳定,电压快速下降。充电时电压虚高,蓄电池达不到满蓄。使蓄电池的使用寿命快速下降,增加企业因提前更新蓄电池的成本。
基站蓄电池组保温套系统,可以改善蓄电池组在冬季使用环境下,使蓄电池组环境温度保持在10度到25度之间。使蓄电池放电电流平稳,电压下降平缓。充电时电压稳定,蓄电池达到浮充。最大限度的保护蓄电池,延长蓄电池的使用寿命。
新疆奎屯市繁星科技发展有限公司联系人:王先生 电话:09923312899 /15609924671
第五篇:高速公路通信、监控、收费系统的防雷方案
一、概述
当今社会电子计算机技术、微波通信技术日益发展,各类电子设备大量应用,雷击电感应到附近的导体中形成过电压,可高达几千伏,对微电子设备的危害极大。LEMP的主要侵入通道有电源线路、各类信号传输线路、天馈路线和进入系统的管、缆、桥架等导体侵入设备系统,造成电子设备失效或永久性损坏。因此,雷击脉冲的防护是在入侵通道上将雷电流泄放入地,从而达到保护电子设备的目有。其主要方法是采用隔离、等位、钳位、均压、滤波、屏蔽、过压过流保护、接地等方法将雷电过电压、过电流及雷击电磁脉消除在设备外围,从而有效地保护各类设备。目前主要采用气体放电管、放电间隙、高频二极管、压敏电阻、瞬态二极管、晶闸管、高低通滤波器等元件根据不同频率、功率、传输速率、阻抗、驻波、插损、带宽、电压、电流等要求,组合成电源线、天馈线、信号线系列电涌保护器(SPD)安装在微电子设备的外连线路中,地线按共用接地原则接入系统的地线,才不至于造成地电位反击。只要设计合理、安装合格,电涌保护器就能有效的防御雷电。
因此,采用完善的综合防雷手段构成一套完整的防雷体系,这就是现代防雷的新理论:综合防雷理论。目前高速公路建设发展迅速,为了使高速公路畅通无阻,保证高速公路通信、监控、收费系统正常运行,将雷电灾害降低到最低限度,防雷工程技术人员应对系统进行全面规划、综合治理、制定完善的综合防雷设计方案。
二、高速公路综合防雷设计方案的依据
高速公路综合防雷在设计时主要采用以下标准,供设计时参照。
1、 IEC61024《建筑物防雷》
2、 IEC61312《雷电电磁脉冲的防护》
3、 ITU K25《光缆的防雷》
4、 ITU K27《电信大楼内的连接结构和接地》
5、 GB50057-94《建筑物防雷设计规范》
6、 GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》
7、 GB50174-93《电子计算机机房设计规范》
8、 GB50198-94《民用闭路监视电视系统工程技术规范》
9、 GB/T50311-2000《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》
10、YD5078-98《通信工程电源系统防雷技术规范》
11、XQ3-2000《气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范》
三、高速公路通信、监控、收费系统的基本组成
1、每一条高速公路在其管理的区间内均设有一监控中心大楼。监控中心一般设在高速公路的出、入口处,也有设在管理区间的中心部位。中心一般设置有大型地图板和监控电视系统,并配有多画面切换控制设备、视频监视器、低速录象设备及自动转换装置。中心配备有计算机网络系统、负责管理各收费站的收费信息、紧急电话的控制、公路出入口及中间各大型电子显示屏的控制和公路沿线的小型电子提示牌的控制等。中心大楼内还有程控交换机系统、中心控制台、光缆通信的两个或四个8Mbit/s接口的光端机、电端机及上网设备、无线电话系统、UPS供电系统等多种电子设备。
2、在每个收费站配备有光缆通信设备,收费用的计算机局域小网,收费站信号灯控制系统,监视、摄像、记录系统,控制操作台,站内电话控制台、无线对讲电话等。
3、在每个收费亭内配备有收费计算机网络系统工作站专用计算机,收费票据打印机,收费指示板,指示灯,车道控制机,自动栏杆,语音提示系统,车辆过境自动计数器,对讲电话和空调及供电系统等设备。
4、在公路沿线及收费站广场设置了多个监控摄像头,将摄像头的视频信号通过光缆、同轴电缆、对称电缆或通过微波传输系统,将视频信号或语音信号传到中心监控室,以利控制中心掌握公路沿线的车辆行驶运行情况,便于指挥调度。
5、道路LED指示牌。LED指示牌发布高速公路即时信息,位于空旷的环境中,其控制信号线一般由光纤组成,系统电源采用就地变压(主要是使用开关电源)的措施,由电源引起的雷击事故较为普遍。
四、高速公路的综合防雷原则
高速公路的综合防雷设计应考虑环境因素、雷电活动规律、系统设备的重要性、发生雷灾后果的严重程度,分别采取相应的防护措施。
1、在进行综合防雷设计时,应坚持全面规划、综合治理、优化设计、多重保护、技术先进、经济合理、定期检测、随机维护的原则,进行综合设计及维护。
2、高速公路综合防雷系统的防雷设计应采用直击雷防护、等电位连接、屏蔽、合理布线、其用接地系统和安装电涌保护装置等措施进行综合防护。必须坚持预防为主,安全第一的指导方针。
3、高速公路综合防雷系统应根据所在地区雷暴等级、设备放置在雷电防护区的位置不同,采用不同的防护标准。为确保防雷设计的科学性、先进性,高速公路建设工程在设计前宜做高速公路沿线现场雷电环境评估。
五、高速公路建筑物直击雷防护措施
1、监控中心大楼一般设置在高速公路的出入端或控制管理区域的中心位置。由于周围地形比较空旷,楼层一般都在六层以上,高度超过20m且楼顶还安装有各类通信天线、有的还架设有铁塔,这些都是直击雷的重要目标。由于楼内有大量实时运行的电子、微电子设备,又是整个机场的指挥高度中心,根据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》的规定,可定为二类防雷建筑。按滚球法(滚球法半径45m)设计避雷针。设计方法请参照《建筑物防雷设计规范》附录四的要求,决定避雷针的数目、布局、高度,在设计时应考虑避雷针抗当地30年最大风的抗风强度,并留有一定余量。
2、为了减少避雷针的维护,防止酸雨对避雷针的腐蚀,应在监控中心大楼楼顶安装不锈钢避雷针,其高度和数量根据滚球法计算其保护范围能覆盖整幢中心大楼的天面和各类天线,使其能有效防止直接雷击以保护大楼的楼顶和各类通信天线的安全。
3、在公路沿线安装监控摄像头的云台杆顶、收费站广场云台杆顶以及LED指示牌顶各安装一套不锈钢避雷针,以保护云台摄像头等设备免遭直击雷危害。
4、在高速公路收费站钢架屋顶上和大型室外电子显示屏顶端左右对称各安装一套不锈钢避雷针,以保护收费站钢架屋顶和电子显示屏框架结构免遭直击雷危害。
5、避雷针的引下线最好利用钢结构柱做泄流线,条件不允许时,也可以单独用25mm2以上的铜绞线穿镀锌钢管屏蔽,并做绝缘处理,从避雷针尖直接以最短路径入地,以减少泄流时的雷击电磁脉冲辐射而损坏微电子设备和室外大型电子显示屏编码控制系统。
六、雷击电磁脉冲(LEMP)的防护措施
雷击电磁脉冲(LEMP)所产生的感应电动势通过侵入通道叠加在线路信号上产生瞬间高电压,击毁各类用电设备和微电子芯片,因此在实施防雷工程时必须将感应雷击作为重点,进行有效的防御。在设计综合防雷时,应从以上通道进行重点防护,同时做好等电位连接和共用接地系统。
1、电源系统的防雷措施
在监控中心大楼的总配电盘上安装一套雷电通流容量Iimp≥25kA(波形10/350μs);响应时间Ta≤50ns的三相电涌保护器SPD1,型号为:REP-XEL385B25,作为一级保护。
在楼层分盘上安装一套雷电通流量Imax≥40kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的三相电涌保护器SPD2,型号为:REP-D380M2,作为二级保护。
在UPS电源前安装一套雷电通流容量Imax≥20kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤50ns的单相电涌保护器SPD3,型号为:REP-D216,作为三级保护。 在UPS电源后或设备前安装一套雷电通流容量Imax≥10kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤50ns的单相电涌保护器SPD4,型号为:REP-D220CK,作为四级精细保护。
在强雷区应设SPD1-SPD4。四级防护;在多雷区和高雷区可选择SPD
1、SPD2和SPD3三级作为电源系统防护选择标准;在少雷区可选择SPD1和SPD3二级作为电源系统防护选择标准。
SPD连接导线应短而直,SPD连接导线不宜大于0.5m,当长度大于0.5m时应适当加粗线径。当SPD1~SPD2的线距小于10m、SPD2~SPD3的线距小于5m、SPD3 ~SPD4的线距小于5m时,应在两SPD间加装退耦装置。为防止SPD老化造成短路,要求SPD安装线路上应有过流保护装置,应选用有劣化显示功能的SPD(如下图)
在收费亭内的供电线路上各安装一套雷电通流量Imax≥20kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD,型号为:REP-D116,保护各亭收费计算机、票据打印机、收费指示板、指示灯、自动拦杆、车道控制器、语音提示系统、对讲机等电源线路安全。
广场摄像头头部低压直流供电线路两端各安装一只通流容量In≥5kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的低压电涌保护器SPD,以保护低压直流供电线路安全,型号为:GVD-220VAC。
在公路沿线的云台摄像头供电线路配电盘输出端各安装一套雷电通流量Imax≤40kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD1,型号为:REP-D220M2,作为一级保护。在直流整流供电设备前安装一套雷电通流量Imax≥20kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD2,型号为:REP-D220CK,作为二级保护。在摄像头直流供电线路上安装一只通流容量Imax≥5kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的低压电涌保护器SPD3以保护摄像头供电线路安全,型号为:GVD-220VAC。
在进、出高速公路两端和中间的大型电子显示屏电源线路配电盘上各安装一套雷电通流量Imax≤40kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD1,型号为:REP-D220M2,作为一级保护;在稳压整流器设备前安装一套雷电通流量Imax≥20kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD2,型号为:REP-D220M3,作为二级保护;在未级设备供电处安装防雷插座,通流容量Imax≥15kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤25ns的单相电涌保护器SPD3,型号为:REP-D220CK,作为三级电源保护。
2、视频信号传输线路的防护措施
(1)在广场摄像头到控制中心和收费亭车道的监控摄像头到控制中心的视频传输电缆两端应安装视频信号SPD各一只,型号为:REP-CCTV,以保护摄像头。
(2)在公路沿线云台的摄像头上各安装一只视频信号电涌保护器,型号为:REP-CCTV,以保护摄像头。
(3)在收费电脑视频卡视频输入、输出BNC端口安装视频信号SPD各1个,型号为:REP-CCTV,保护收费电脑。
3、收费系统信号线的防护措施
(1)在监控中心机房计算机网络服务器至网络交换机(HUB)间安装一只计算机网络信号SPD,型号为:REP-X06-RJ45E100,以保护服务器。
(2)在监控中心机房网络交换机至收费亭的微机间的数据线两端各安装一只计算机网络信号SPD,型号为:REP-X06-RJ45E100,以保护网络交换机和收费亭微机网络端口。
(3)在电子显示屏的光、电端机编码器之后至控制器两端各安装一只数据线SPD,型号为:REP-X04-ZX,以保护光、电端机、编码器和控制器。
(4)收费亭与监控中心有线对讲系统两端各安装音频信号避雷器1个,通流容量5KA(波形8/20μs),型号为:REP-X04-AU。
(5)宜在程控电话和紧急电话传输线两端安装程控电话电涌保护器,其标称导通电压为Un≤1.5Uc ;雷电通流量Ia≥5kA(波形8/20μs);响应时间Ta≤50ns 的程控电话SPD,型号为:REP-X02-ZX。
七、屏蔽措施
1、屏蔽是减少电磁干扰的基本措施,宜采取以下措施:外部屏蔽措施、线路敷设于合适的路径、线路屏蔽,这些措施宜联合使用。
为改善电磁环境,所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属部件都应等电位连接在一起,并与接地装置相连。屋顶为金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架,都必须进行等电位连接后接地。
在需要保护的空间内,当采用屏蔽电缆时其屏蔽层至少在两端并宜在雷电防护区交界处做等电位连接。当微电子设备系统要求只在一端做等电位连接时,可将屏蔽电缆穿金属管引入,金属管在一端做等电位连接。
建筑物之间的连接电缆应敷设在金属管道内,这些金属管道从一端到另一端应全线电气贯通,并连到各建筑物的等电位连接带上。电缆屏蔽层也应连到这些带上。
2、实践中建筑物或房间的大空间屏蔽是由金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋这些自然构件组成的。这些构件构成一个格栅形大空间屏蔽。穿入这类屏蔽的导电金属物应就近与其做等电位连接后接地。
3、监控系统设备机房位置应选择在LPZ最高级区和避免设在建筑物的顶三层内;当建筑物天面部分的避雷网格尺寸不符合系统抗干扰的要求时,应在天面加装屏蔽层。使用非屏蔽电缆,入户前应穿金属管并埋入地中水平距离10m以上。如受条件限制无法穿金属管埋地入户,则应加长入户屏蔽管或栈桥长度,金属管或栈桥的两端以及在雷电防护区交界处要做等电位连接和接地。
4、监控系统设备为金属外壳时,应用最短的导线将其与等电位连接带连接。如是非金属外壳,当设备所在建筑物屏蔽未达到设备的电磁兼容性要求时,应加装金属网或其它屏蔽体对设备屏蔽,金属网应与等电位连接带进行等电位连接。
5、计算机、通信、监控机房的设备应与建筑物外墙保护1m左右距离。以防止大楼遭到直击雷时沿外墙泄流入地的引下线周围产生较强的电磁场而损坏微电子设备。
八、等电位连接与共用接地
1、等电位连接是现代防雷技术重要的防护措施之一。将进入监控中心大楼的各类管线的屏蔽层、机架等在进入大楼前进行等电位连接后接地。在进入设备前再进行二次等电位连接后接地。将广场摄像头输出的同轴电缆的外层和其它管线外层在进入大楼前进行等电位连接后接地。
2、将分开的外导电装置用等电位连接导体连接后接地,以减少系统设备所在的建筑物金属构件与设备之间或设备与设备之间因雷击产生的电位差。利用钢筋混凝土结构的建筑物内所有金属构件的多重连接建立一个三维的连接网络是实现等电位连接的最佳选择。为方便等电位连接施工,应在一些合适的地方预埋等电位连接预留件。
进入系统所在建筑物的各类水管、采暖和空调管道等金属管道的金属外层在进入建筑物处应做等电位连接,燃气管道入户后应在法兰盘连接处插入一块绝缘两端用开关型SPD连接后户内金属管道可参加等电位连接,并与建筑物组合在一起的大尺寸金属件连接在一起,按GB50054的要求做总等电位连接之后,接向总等电位连接带,并可靠连通接地。
3、在建筑物入口处,即LPZ0B与LPZ1区交界进行总等电位连接后接地,在后续的雷电防护区交界处按总等电位连接的方法进行局部等电位连接,连接主休应包含系统设备本身(含外露可导电部分)、PE线、机柜、机架、电气和电子设备的外壳、直流工作地、防静电接地、金属屏蔽线缆外层、管道、屏蔽槽、电涌保护器SPD的接地等均应以最短的距离就近与这个等电位连接带直接连接。连接基本方法应采用网型(M)结构或星型(S)结构。网型结构的环行等电位连接带应每隔5m经建筑物墙内钢筋、金属立面与接地系统连接。当采用S型等电位连接网络时,系统的所有金属组件除在接地基准点,即ERP处连接外,均应与共用接地系统的各组件有足够的绝缘(大于10KV, 1.2/50μs)。
4、宜利用建筑物的基础钢筋地网作为共用接地系统。如建筑物没有基础钢筋地网,宜在建筑物四周埋设人工垂直接地体和水平环型接地体。接地体的接地电阻不宜大于4Ω。原则上应在各雷电防护区界面处做等电位连接,但由于工艺要求或其它原因,被保护设备的安装位置不会正好设在界面可能发生的电涌电压时,电涌保护器安装在被保护设备处,而线路的金属保护层或屏蔽层宜首先在界面处做一次等电位连接接地。
5、埋于土壤中的人工垂直接地体宜采用角钢、钢管或圆钢;埋于土壤中的人工水平接地体宜采用扁钢或圆钢。圆钢直径不应小于10mm扁钢截面不应小100mm²,其厚度不应小于4mm;角钢不应小于40 X 40 X 4mm;钢管壁厚不应小于3.5mm。人工垂直接地体的长度宜为2.5m。人工垂直接地体间的距离及人工水平接地体间的距离宜为5m,当受条件限制时可适当减小。人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m,在冻土区人工接地体应埋设在冻土层以下。接地体应远离由于砖窑、烟道等高温影响土壤电阻率升高的地方。
6、在高土壤电阻率地区,降低接地装置接地电阻宜采用下列方法: A、采用多支线外引接地装置,外引长度不应大于60m; B、为了有效降低接地电阻,可适当使用降阻剂; C、换土法。
7、在监控中心大楼周围应做一环型闭合接地电阻小于4Ω的复式混合地网,浇灌长效降阻剂,以保证地阻常年稳定。此地网主要用于监控中心大楼和收费亭的安全保护接地。并与大楼并网作为共用接地系统。该地网引出极应用40 X 4mm镀锌扁钢制作,用截面积大于50 mm²和BR铜线从引出极引出至各收费亭供接地专用。一根以最短路径引入主机房接地母排上供机房接地专用。
在公路沿线云台杆下面各做一个小于4Ω的联合地网,每个地网做两个引出极,极间距宜大于5m,一根引出极作为防直击雷接地,一根引出极作设备安全接地用。每根地线穿1.5英寸镀锌钢管屏蔽后,引到云台杆顶和设备间供两种接地用。各分散的地网通过电源系统的安全保护地连通全线达到等电位连接的目的。
十、运行维护
(1)避雷器安装之后,应检查所有接线是否正确安装,然后运行测试,看系统和设备是否正常工作,有无异常情况,如有,应及时检查,直至整个系统均正常运作。
(2)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。
(3)接地网的接地电阻宜每年进行一次测量。
(4)每年雷雨季节前应对运行中的避雷器进行一次检测,雷雨季节中要加强外观巡视,如检测发现异常应及时处理。
十一、竣工验收
(1)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。
(2)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。 十
二、销售服务及质量保证
(1)由本公司销售的产品和施工的工程均由保险公司承担产品质量和工程责任保险。
(2)工程中所使用的防雷器件,从工程验收合格之日起一年内免费保修,超过保修期两年内维修只收取工本费,终身负责维修。
(3)根据用户需求,免费提供防雷知识或防雷技术讲座;
(4)保修期内,若防雷系统出现故障,公司技术人员在接到通知后的24小时内赶到现场。