由于基站通信的电波传播为直线传播,因此要求基站建在较高的地方,相对周围环境而言,形成一个十分突出的目标,从而导致基站容易遭受雷击,因此损坏通信设备,中断通信的事故在全国各地多次发生,尤其是雷暴日高的省份更为严重,有的基站直接经济损失几十甚至上百万元。根据调查,基站防雷通常存在以下问题:
1、天馈线进入机房前没有接地;
2、避雷针在机房屋顶虽然接地,但接地电阻值太大;
3、有的基站机房内通信设备保护接地不规范,直接与屋顶女儿墙上的避雷带相连,接地电阻太大;
4、天线铁塔接地和机房接地没有形成联合接地,两者之间存在地电位差;
5、有的接地引线和螺丝拧在一起,而且螺丝已生锈,没有达到接地目的;
6、有的基站铁塔接地不规范,只用一根扁铁从铁塔一个角与机房建筑搭在一起,而且电器也没连通;
7、有的基站机房屋顶上所有金属突出物没有和女儿墙上避雷带电气连通;
8、有的基站机房屋顶上女儿墙上避雷带与建筑物主钢筋没有焊接连通;
9、有的基站铁塔上的避雷针尺寸不符合规范要求;
10、有的基站铁塔高度为70米,天馈线中间和机房入口处都没有接地。
上述情况均不符合防雷要求,都是引雷途径。当基站遭受雷击时,可能对基站造成危害的主要部位有:
1、基站收发信机的馈线入口;
2、基站收发信机的电源入口;
3、由于保护地线和中性线接地,基站所有电源设备将会受到危害;
4、中继传输设备和通信电缆接口;
5、有线中继线路。
由于各基站的环境和建设方式不同,所以对基站防雷与接地不能一概而论,应根据具体情况采取防雷与接地措施。但是在设计或改造基站防雷与接地系统时应遵循以下防护原则:
接地方面应注意以下问题:
1、基站交流供电方式采用三相五线制,以解决交流零线上的不平衡电流通过联合接地体对移动通信的干扰问题;
2、将基站接地系统按照均压等电位的原理进行设计或改造,即通信设备的工作地、保护地、防雷地、建筑地合用一组接地体。这种联合接地方式主要解决雷击时通信设备和工作人员的安全问题。
3、基站建设时,如果利用老机房地线系统(或民房地线)则必须在施工前对防雷地线、工作地线和保护地线的接地体位置调查清楚,并测试接地电阻,然后根据情况改造成联合接地形式,其接地电阻值应符合相关标准要求;
为保证接地系统的可靠,施工时应注意如下方面:
1、接地体上端距地面不少于0.8米,垂直接地体的间距不少于其长度的2倍;
2、接地体、接地引下线、连接条等应采用镀锌钢材,镀层厚度不少于100um;
3、接地体的所有焊点必须作防腐处理。接地体的焊接须采用搭接焊,其搭接长度须满足:
(1)扁钢为其宽度的2倍;
(2)圆钢搭接及圆钢与扁钢搭接时,长度为圆钢直径的10倍;
户外施工时还应特别注意雷电、高压强电对人和设备的影响。一般来说,春、夏、秋三季的阴雨天不适宜进行户外的高空作业。对于户外的电线杆、杆子的拉线、吊线,可考虑在每个杆子下打一组地线(接地电阻可小于10欧),吊线、拉线与地线在地下金属连接。
防雷方面应注意以下问题:
1、基站天线应有防直击雷的防护措施,这里特别强调的是避雷针要与铁塔作可靠的电气连通。天馈线应严格按照相关规范布置其接地点,尤其是天馈线进入机房入口处的外侧接地至关重要,其目的是让雷电感应电流在入机房前漏入大地,以保证通信设备的安全运行;
2、基站机房应有防直击雷的防护措施,机房屋顶应设避雷网,而且该网与避雷带应按一定间距焊接连通;
3、架空电力线和其他架空线的防雷措施一定要处理好,因为这是引雷的重要途径,其防护措施有地埋,架空地线等;
4、基站电源设备应有防雷措施,如高频开关电源应选用具有两级防雷装置的高频开关电源设备;
5、为防止地电位的不一致和避免环流,接地系统应是单点接地系统。天线、铁塔的接地引下线,除在屋顶与建筑物的防雷带相连接外,还应直接在地下与基站的接地系统金属连接;
6、基站的交流供电系统从交流引入到直流输出,应采用级级防雷原则;
7、天馈线也须串装避雷器;
8、铁塔和天线采用避雷针防雷;
9、基站光缆应尽量采用无金属光缆。若是使用金属光缆,施工时应将光缆两头的金属部分接在一起后,再直接接入接地总汇集排。光缆中间接头的金属加强芯、金属外皮须接好电气地;
10、对于基站的通信实线,在基站里串接信号避雷器后再与设备连接。
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