防雷通信设施论文范文

2024-05-05

防雷通信设施论文范文第1篇

为了加强雷电灾害防御工作,保护人身和设备安全,维护公共安全,保障公司运营线路的正常运行,依据《中华人民共和国气象法》、《防雷装置安全检查技术规范》等法律、法规的有关规定,特制定本办法。 2 适用范围

本办法适用于四方冷链装备股份有限公司防雷设施检测各个环节的管理。 3 职责 设备部

3.1 适时依据防雷设施检测工作内容的变化对《防雷设施检测管理办法》进行评审、修订;

3.2 贯彻国家法令、政策和有关规定,制定防雷设施检测管理策略、管理制度; 3.3 负责建立防雷设施检测技术档案工作;

3.4 负责防雷设施检测接口联系工作,组织防雷设施的定期检测; 4 定义 4.1 防雷装置

用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置,它由外部防雷装置和内部防雷装置两部分组成。也称雷电防护系统。

4.2 外部防雷装置

由接闪器、引下线和接地装置组成,主要用于防护直击雷的防雷装置。 4.3 内部防雷装置

除外部防雷装置外,所有其他附加设施均为内部防雷装置,主要用于减小和防护雷电流 在需防护空间内所产生的电磁效应。

4.4 接地

一种有意或非有意的导电连接,由于这种连接,可使电路或电气设备接到大地或接到代 替大地的某种较大的导电体。

4.5 共用接地系统

将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线、设备保护地、屏蔽体接地、防 静电接地和信息设备逻辑地等连接在一起的接地装置。

4.6 等电位连接

将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或浪涌保护器连接起来以减少雷电流在它 们之间产生的电位差。

4.7 电涌保护器

用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。它至少应包含一个非线性电压限制元件。 也称浪涌保护器。 4.8 防雷装置检查

对防雷装置的外观部分进行目测检查,对隐蔽部分利用原设计资料或质量监督资料核实的过程。

4.9

防雷装置检测

按照防雷装置的设计标准确定防雷装置满足标准要求而进行的检查、测量及信息综合分 析处理全过程。 5 工作程序

5.1设备部应按国家相关规范要求,在每年当地雷雨季节之前对公司所属区域防雷设施、 设备进行全面检查、检测,并作好详细记录。检查、检测及整改情况应形成报告,并上报公司工程管理部、安全环保部。

5.2设备部应按国家相关规范要求,在每年当地雷雨季节之前聘请具备防雷装置检测资质的单位对公司防雷设施、设备进行检查、检测。检测点中必须包括公司在生产设施中所确定的重点部位、关键设施的防雷设施、设备。

5.3 检测完后,检测单位应向设备部提交具有有效性和合法性的检测报告;如在报告中指出存在安全隐患的,由设备部确定整改时限,并按时完成隐患整改,整改完成后将整改记录和检测报告存档并报送安环后勤部。

5.4安环后勤部应对做检测报告及隐患整改情况报告副本做备案。

5.5防雷防静电设施、设备的外观检查主要包括检查接闪器、引下线等各部份的连接螺栓、焊接处是否牢固可靠;检查各部分防腐、防锈等情况。若腐蚀、锈蚀超过本体面积30%以上,应予更换;对于阀型避雷器,应仔细检查瓷套管有无裂纹、碰伤、密封是否严密,表面是否干净等;测量绝缘电阻、漏导电流应符合有关规程规定。

5.6雷雨期间设备部应加强对防雷防静电设施、设备的巡视工作,对查出的隐患应及时报告相关部门和领导,对存在隐患必须及时处理并作好详细记录。

5.7高大建筑、主配电设备、易燃易爆罐区、突出屋面、排放可燃气体或蒸气的放空管和呼吸阀等,都应设防雷保护装置,并检测其全部接地装置的接地电阻,保证接地电阻符合国家相关标准的要求。

5.8独立避雷针的设立地点应避开人员经常通行的地方,一般应距离路面、厂房、办公楼、操作间等3米以上。

5.9严禁将架空照明线、电话线等架在避雷针(线)上或其构筑物架上。

5.10日常安全生产巡检中应依照相关规范要求,对防雷防静电设施进行安全隐患排查工作,对发现的安全隐患,应落实好安全监控防护措施。

5.11为确保安全,所有防雷防静电设施、设备的一切维护保养工作,由电仪车间负责。

5.12增设防雷防静电设施应向设备部提出书面申请,经审批同意后,由设备部聘请具备防雷防静电设施安装资质的单位进行安装。

5.13未经工程管理部批准,任何人不得拆卸、移动防雷防静电设施。

5.14 新、改、扩建工程必须按照《中华人民共和国气象法》相关规定和GB 50057《建筑物防雷设计规范》、GB 50160《石油化工企业设计防火规范》、SH 3097《石油化工静电接地设计规范》等规范及国家对建设项目防雷防静电设施其他安全规定要求,装设防雷防静电装置,并确保与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。 6 相关文件

《中华人民共和国气象法》 《防雷装置安全检查技术规范》 《建筑物防雷设计规范》 《防雷减灾管理办法》 7 相关记录

《防雷设施管理台帐》

《年度防雷设施自检(外委)计划表》 《防雷设施检测记录》

8、附则

5.1本规定解释权归设备部, 设备部将根据实际情况的变化进行适当调 整和补充新的条款。

5.2本规定由总经理批准后实施。

防雷通信设施论文范文第2篇

第二条 本制度所称防雷设施检测是指气象主管机构在实施防雷行政许可时,委托具备防雷设施检测专业技术资质的机构对防雷设施进行技术检测的行为。

第三条 具备防雷设施检测专业技术资质的机构及其有关人员对防雷检测技术结论承担法律责任。

第四条 义乌市气象局为防雷行政许可的实施部门。

第五条 义乌市气象主管机构委托义乌市防雷设施检测所为防雷设施检测的实施机构。

第六条 气象主管机构在对下列事项作出防雷竣工验收行政许可之前,应当进行防雷检测:

(一)新建或改建的建筑物、构筑物竣工验收;

(二)法律规定的其他应当进行防雷检测的事项。

第七条 申请人设计或者建造的防雷设施应当符合下列技术标准:

(一)建筑物防雷设计规范(GB50057—94)

(二)爆炸物火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058—92)

(三)石油与石油设施雷电安全规范(GB15599—1995)

(四)民用建筑安全设计规范(JGJ/T16—92)

(五)国家颁布的其他51个有关防雷技术规范标准。

第八条 气象主管机构应当将防雷检测技术规范予以公布,并接受公众查阅。

公众要求气象主管机构予以说明、解释的,气象主管机构应当说明、解释,提供准确、可靠的信息。

第九条 防雷检测应当按照以下规程实施:

(一)申请人递交防雷检测申请书或气象主管机构送达防雷检测通知书;

(二)防雷检测技术机构实施防雷施工监督,防雷现场检测;

(三)防雷检测技术机构出具防雷检测报告书;

(四)气象主管机构对防雷检测报告书进行审核。

第十条 气象主管机构应当根据《防雷检测报告书》提供的技术结论作出防雷行政许可决定。

对防雷检测技术结论不需要作进一步技术分析的,气象主管机构应当当场作出防雷行政许可决定。

第十一条 作出不予行政许可决定的,气象主管机构应当书面说明不予行政许可所依据的技术标准和规范,并告知申请人享有提起行政复议和行政诉讼的权利。

第十二条 气象主管机构应当将防雷行政许可决定及防雷技术检测报告予以存档,并接受公众查阅。

第十三条 有下列情形之一的,气象主管机构可以依法作出不予行政许可的决定:

(一)申请人拒绝防雷检测的;

(二)出具防雷检测技术报告的机构或组织不具备国家规定的防雷技术检测资质等级的;

(三)从事防雷设计、施工的机构或组织不具备国家规定的相应资质的;

(四)从事防雷设计、施工的技术人员不具备国家规定的相应资格的;

(五)申请人涂改或者伪造防雷检测技术报告的;

(六)防雷检测技术报告认定防雷设施不符合标准的;

(七)依法可以作出不予行政许可决定的其他情形。

第十四条 气象主管机构对防雷设施实施年检制度。

第十五条 义乌市气象主管机构委托义乌市防雷设施检测所为防雷设施年检的实施机构。

第十六条 气象主管机构应当于实施防雷年检的七日前向被许可人送达《防雷设施年检通知书》。

第十七条 被许可人应当依法配合气象主管机构的防雷设施年检,不得拒绝或者阻挠。

第十八条 气象主管机构应当在实施防雷年检后七日内出具《防雷设施年检报告书》并加盖公章送达被许可人。

第十九条 防雷设施年检不合格的,气象主管机构应当责令限期改正;在规定期限内不改正的,气象主管机构应当依照有关法律、行政法规的规定予以处理。

第二十条 气象主管机构实施防雷行政许可,有违法行为的,由其上级气象主管机构或者监察机关责令改正;情节严重的,对直接负责的主管人员和其他责任人员依法给予行政处分;构成犯罪的,依法追究刑事责任。

第二十一条 如本制度与相关法律、法规、规章或上级气象主管机构规定不一致时,以法律、法规、规章和上级气象主管机构规定为准。

防雷通信设施论文范文第3篇

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。

R10.5S14.58 

新地网与老地网并联后的接地电阻计算如下:

R111R1RY7.4

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:

R10.5S14.580.710.2 

2)新地网与老地网并联后的接地电阻计算如下:

R111R1RY6.07

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:

R0.068ab152

10块高效接地模块的联合接地电阻计算如下:

R2 R15217.9 n100.85

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:

R114.5

111111R1R2R31510.217.9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: R48l100083(ln1)k(ln1)0.240.2 2Ld23.1430.2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; R4R40.27.9 n60.855.新地网与原有地网联接地的接地电阻计算如下

R11111R1R2R3R4111111510.217.97.92.9

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。

R11111R1R2R3R4111111514.617.97.93.1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。

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某移动基站综合防雷工程预算表

防雷通信设施论文范文第4篇

1 通信传输介质种类

传输介质分为“有线介质”和“无线介质”两大类, 有线介质目前常用的有双绞线电缆、同轴电缆和光纤。无线传输介质, 常用的电磁波主要有无线电、微波、红外线等。

1.1 有线介质

(1) 同轴电缆。同轴电缆是贝尔实验室于1934年发明的, 最初用于电视信号的传输, 它由内、外导体和中间的绝缘层组成, 内导体是比双绞线更粗的铜导线, 外导体外部还有一层护套, 它们组成一种同轴结构, 因而称为同轴电缆, 由于具有特殊的同轴结构和外屏蔽层, 同轴电缆抗干扰能力强于双绞线, 适合于高频宽带传输, 其主要的缺点是成本高, 不易安装埋设。同轴电缆通常能提供500MHz~750MHz的带宽, 目前主要应用于CATV和光纤同轴混合接入网 (HFC) , 以及局内数字信号短距离传输中继线;在室外局域网和局间中继线路中已不再使用。

(2) 双绞线电缆。双绞线电缆分为“电话通信双绞线”和“计算机通信双绞线”;电话通信双绞线电缆是成1对出现的, 主要是传统的电话通信行业, 用来传输模拟声音信息的, 但同样适用于较短距离的数字信号的传输。如采用VDSL2技术时, 传码率可达100Mb/s~155Mb/s。计算机通信双绞线电缆是成4对出现的, 并进一步纽绞处理美国电子和通信工业委员会 (EIA) 为双绞线电缆定义了五种不同质量的型号标准, 目前的计算机网络综合布线使用五类、超五类、六类等。

(3) 光纤。[1]近年来, 通信领域最重要的技术突破之一就是光纤通信系统的发展, 光纤是一种很细的可传送光信号的有线介质, 它可以用玻璃、塑料或高纯度的合成硅制成。光纤也是一种同轴性结构, 由纤芯、包层和外套三个同轴部分组成, 其中纤芯、包层由两种折射率不同的玻璃材料制成, 利用光的全反射可以使光信号在纤芯中传输, 包层的折射率略小于纤芯, 以形成光波导效应, 防止光信号外溢。外套一般由塑料制成, 用于防止湿气、磨损和其他环境破坏。[1]

1.2 无线介质

(1) 无线电。无线电又称广播频率 (RF:Radio Frequency) , 其工作频率范围在几十兆赫兹到200兆赫兹左右。其优点是无线电波易于产生, 能够长距离传输, 能轻易地穿越建筑物, 并且其传播是全向的, 非常适合于广播通信。无线电波的缺点是其传输特性与频率相关:低频信号穿越障碍能力强, 但传输衰耗大;高频信号趋向于沿直线传输, 但容易在障碍物处形成反射, 并且天气对高频信号的影响大于低频信号。所有的无线电波易受外界电磁场的干扰。

(2) 微波。微波指频段范围在300MHz~30GHz的电磁波, 因为其波长在毫米范围内, 所以产生了微波这一术语。微波信号的主要特征是在空间沿直线传播, 因而它只能在视距范围内实现点对点通信, 通常微波中继距离应在80km范围内, 具体由地理条件、气候等外部环境决定。微波的主要缺点是信号易受环境的影响 (如降雨、薄雾、烟雾、灰尘等) , 频率越高影响越大, 另外高频信号也很容易衰减。微波通信适合于地形复杂和特殊应用需求的环境, 目前主要的应用有专用网络、应急通信系统、无线接入网、陆地蜂窝移动通信系统, 卫星通信也可归入为微波通信的一种特殊形式

(3) 红外线。红外线指1012Hz~1014Hz范围的电磁波信号。与微波相比, 红外线最大的缺点是不能穿越固体物质, 因而它主要用于短距离、小范围内的设备之间的通信。由于红外线无法穿越障碍物, 也不会产生微波通信中的干扰和安全性等问题, 因此使用红外传输, 无需向专门机构进行频率分配申请。红外线通信目前主要用于家电产品的远程遥控, 便携式计算机通信接口等。

2 雷电灾害形式

众所周知, 雷电灾害的几种形式: (1) 直击雷; (2) 雷电电磁感应包括 (电磁感应与静电感应) ; (3) 雷电波侵入; (4) 地电位位反击。

2.1 直击雷

雷电直接击在通信线缆上, 易造成线缆熔断、损坏。

(1) 电磁感应。当附近区域有雷击闪络时, 在雷击落实通道周围会产生强大的瞬变电磁场。处在电磁场中的设备和传输线路会感应出较大的电动势, 以致损坏、损毁设备。

(2) 静电感应。当有带电的雷云出现时, 在雷云下面的建筑物和传输线路上会感应出与雷云相反的束缚电荷。这种感应电荷在低压架空线路上可达100kV静电电位, 信号线路上可40kV~60kV静电电位, 一旦雷云放电后, 束缚电荷迅速扩散, 即引起感应雷击。

雷电电磁感应和静电感应引发的雷击现象均称为感应雷, 又称二次雷。它对通信线缆及设备的损害没有直击雷来的猛烈, 但它要比直击雷发生的机率大得多, 有统计显示, 感应雷击约占现代雷击事故的80%以上。

2.2 雷电波侵入

信号传输线或进入机房或设备间的其它金属线缆遭到雷击或被雷电感应时, 雷电波沿这些金属导线/导体侵入设备, 导致高电位差使设备损坏。

2.3 地电位反击

直击雷防护装置 (避雷针) 在引导强大的雷电流流入大地时, 在它的引下线、接地体以及与它们相连接的金属导体上产生非常高的瞬时电压, 对周围与它们靠得近却又没与它们连接的金属物体、设备、线路、人体之间产生巨大的电位差, 这个电位差引起的电击就是地电位反击。这种反击不仅足以损坏电器和设备, 也可能造成人身伤害或火灾爆炸事故。

3 雷电对有线介质通信工作的影响

3.1 雷电对同轴电缆通信的影响

同轴电缆为不平衡电缆, 当雷电发生时, 外层导体产生感应电动势, 内层导体受外层导体屏蔽不受影响, 在一定长度的层体上, 内外导体的感应电压从一端累积到另一端的可能性非常大, 足以损坏连接设备。

3.2 雷电对双绞线通信的影响

双绞线受雷击时, 特别是无屏蔽架空双绞线上的感应电压可达10kV~20kV, 即使在相距3km处发生对地雷击, 在一般双绞线上也可能产生出高于lkV的感应过电压。埋设在地下的双绞线缆也同样会出现雷电感应过电压。这些雷电感应过电压产生电流沿线路或金属屏蔽层传导, 轻则影响通信质量, 重则熔断线路, 损毁通信设备

(3) 雷电对光纤通信的影响。光纤具有不导电性, 可以免受冲击电流。但为了使高容量的光纤免受环境事件的影响, 光缆必须有铠装元件, 主要有金属铠装层、加强芯和业务铜线等, 它们都是金属导体。当雷击金属构件时, 会感应出交流电或浪涌电流, 伤害人身安全或破坏线路设备。雷电具有寻找阻抗最小路径以泄放雷云电荷与地下异性电荷中和的趋势。当雷击附近大地或建筑物时, 落雷点的电位升高。而光缆延伸到很远, 远端电位可视为0, 所以雷击点附近的光缆电位也视为0。这样落雷点与光缆之间形成极大的电位差, 这一电位差若超过落雷点与光缆外护层间的耐压强度, 便会击穿外护层, 形成从落雷点到金属构件的电弧通道, 使大量雷电流涌向光缆, 造成光缆严重损坏。光缆线路在施工中难免损伤PE (聚乙烯) 护套, 另外鼠咬、外力等均可能造成光缆中金属元件暴露。这些暴露点易将强电或雷电荷引入缆中, 造成损害。

4 雷电对无线介质的影响

无线介质通过常为无线电、微波、红外线等, 雷击发生时主要影响其通信质量以及损坏通信设备为主。

5 有线介质的防雷保护方法

5.1 同轴电缆的防雷方法

主要有:接地法、限压雷法、隔离法等方法。接地法就是在每一个放大器或者其他容易遭受雷击的器件单独装设接地线, 使雷电产生的能量释放到大地, 对器件起保护作用。其要点一是接地电阻尽量小, 二是必须和电源接地线分开, 否则不起防雷作用。限压法就是在设备的端口处并按一个限压型防雷器件, 使电缆的感应雷电压限制在一定幅度范围之内, 从而保护设备。隔离法就是使电缆及其所连接的器件屏蔽在雷电感应区域之外。

5.2 双绞线缆的防雷方法

因电话通信双绞线线缆的结构以及使用方法大致与同轴电缆相同, 所以在此不再赘述。室外敷设时, 参照同轴电缆的防雷方法。室内接入配线架端需加装浪涌保护器, 在选择浪涌保护器时要准确了解相关技术参数, 如考虑工作电压, 带宽等。并将配线架接地, 做好等电位连接。

计算机双绞线的防雷十分关键, 大多数雷击损坏网络设备以及计算机等事故, 都是因为雷电波侵入计算机双绞线所至。计算机双绞线主要用于室内设备的通信, 尽量不要在室外使用。如在室外使用应远离易受雷击的物体, 不易架空, 最好是铠装埋地敷设。计算机双绞线防雷方法主要是规范布线, 屏蔽, 加浪涌保护器。如带特殊屏蔽层双绞线如超六类或七类, 应将其屏蔽层接地或与设备做等电位连接。

5.3 光缆的防雷法

光缆按敷设方式分有:自承重架空光缆、光管道缆、铠装地埋光缆和海底光缆等。因此在敷设光缆安装光缆等通讯设备时, 应根据其具体情况采取以下措施。

(1) 在选择光缆线路路由时, 应避开高大的树木、独立建筑、电杆等, 或至少保持15米的间距。

(2) 在光缆的施工过程中, 应注意将接续盒内的光缆钢丝端头做电气连接。同时用吊挂光缆的钢绞线连通, 并采取可靠接地措施, 这样可有效地避免光缆遭雷电侵害。如在山地以及岩石多的地区, 无法制作合格的接地体时, 可以采用在光缆接头处将缆内金属构件在接头处前后断开 (并保持大于10cm的间距) , 不作电气连接和接地处理。

(3) [2]采用地埋光缆时, 在光缆上方距离光缆30cm处, 平行敷设直径8mm的镀锌钢线作为防雷线 (排流线) 。当大地电阻率小于500Ω·m时, 敷设一条防雷线;当大地电阻串大于500Ω·m时, 敷设两条防雷线。[2]

(4) 采用架空光缆时, 由于钢缆线与光缆相距很近, 且经挂钩与光缆接触, 因此钢绞线遭雷击时, 也会因放电而烧毁光缆。因此金属吊挂钢缆线要间隔500m~1000m接地一次。

(5) 在光缆配线架 (MDF) 、交接箱、分线箱、分线盒处应将光缆内的金属构件与配线分线设备的金属构件做等电位连接, 并可靠接地。

(6) 为防止雷电感应电压通过光缆的金属构件传到光通信收发设备端, 从而损坏这些设备, 在光通信收发端, 光缆的金属吊挂钢缆线, 在进户处应做好等电位连接。光缆进入光设备前, 金属加强芯、金属铠装护套应其它设备进行等电位连接。户内光通信设备及其机架也要做好等电位连接。同时应对这些设备电源和其它信号线路做好雷电过电压防护。

(7) 在雷电灾害频繁的地区, 安装防直击雷效果较好的架空避雷线, 或尽可能使用无金属结构的光缆, 或采用加厚PE层的光缆。

6 无线通信设备的防雷方法

对于无线通信设备的主要防雷措施有以下几种方法。

6.1 直击雷的防护方法

大部分通信设备的防雷措施, 主要是在通信微波塔上或无线电发设设备附近安装避雷针。 (1) 避雷针应当装在高于天线尖端数米, 避雷针与天线之间应有一定的间隔, 但要在足够的保护范围之内。以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。 (2) 避雷针引下线的接地电阻要求足够低, 一般小于10Ω, 由于雷电浪涌电流较大, 频谱较宽且持续时间短, 因此要求必须有尽量小的电感量。

6.2 感应雷击的防护方法

通常的做法是在天馈系统中安装避雷器。在天馈系统中安装避雷器时要注意以下方面的问题。一是避雷器的接地端必须与大地可靠连接, 接地电阻不得大于4Ω。二是因避雷器存在一定的插入损耗, 对于天线辐射信号的强度造成了一定的影响, 同时还要注意驻波比的变化, 一般要求天馈系统的驻波比小于或等于1.5。三是安装通信天线时, 天线支撑杆要与铁塔可靠连接, 过渡电阻要小于0.03Ω。此外, 除在天馈系统中安装避雷器外, 还要注意供电系统的防雷, 一般的做法是在供电系统处安装避雷装置。

7 结语

在信息传输的质量就是经济命脉的时代, 通信线路与设备的防雷工作不容忽视。只有了解掌握当代通信的基本原理, 以及其通信设备设施的构成, 才能有效的分析出其雷击风险。不要进入: (1) 无线通信没有实质介质不易受雷电侵害; (2) 同轴电缆、通信双绞线有屏蔽层不易受侵害; (3) 光纤光缆不导电不受雷电侵害的误区。

摘要:雷击损坏网络通信设备的事故屡见不鲜, 其大多数是雷电沿传输介质侵入通信设备而造成的损毁。本文从介绍常用的通信介质的应用入手, 分析各种通信介质及通信设备受雷电侵害的原因, 提出其减少雷电灾害的方法。

关键词:通信传输介质,同轴线缆,双绞线,光纤,无线设备,防雷保护

参考文献

[1] 纪越峰, 纪红, 王文博, 等.现代通信技术[M].北京邮电大学出版社.

防雷通信设施论文范文第5篇

1 设计依据

(1) 《建筑物防雷设计规范》GB50057-1 9 9 4; (2) 《电子计算机机房设计规范》GB50174-1993; (3) 《电子设备雷击保护导则》GB7450-1987; (4) 《用户终端耐过电压和过电流能力》ITU.TS.K21:1998; (5) 《雷电电磁脉冲的防护》I E C/T S 6 1 3 1 2-2:1999等相关标准。

2 设计内容

本方案将依据现场情况, 并根据现有标准规范提出总体防雷方案。

2.1 直击雷防护

(1) 该建筑属三类防雷建筑, 办公楼采用避雷带做防直击雷装置, 避雷带采用Φ10热镀锌圆钢, 避雷带网格不得大于20×20m, 引下线不得大于25m处均匀连接。

(2) 该建筑物采用环形接地网, 其接地电阻不得大于10欧姆。接地体应采用热镀锌钢材, 其规格要求如下:扁钢:4 0 m m×4mm (水平接地体) ;

角钢:2500mm×50mm×5mm (垂直接地体) 。

水平接地体距离地面1.2m, 垂直接地体距离地面3.5m且间距不小于5m, 并敷设L X-2 0 0长效降阻剂, 垂直接地体用量为100kg/极, 水平接地体为10kg/m敷设。

2.2 雷电感应及雷电波侵入的防护

(1) 所有机房内服务器室已建网络交换机标准机架内安装网络线防雷器 (D-LAN型) , 用来抑制雷击及浪涌对网络设备的损坏。

(2) 气象局原有低压配电室的主母线上并联浪涌保护器为第一级电涌保护器, 各楼配电箱处安装第二级电涌保护器, 重要气象设备及服务器设备前端电源处安装第三级电涌保护器。

(3) 气象局四楼网络室用于发报用的调制解调器处安装电话避雷器。

(4) 卫星接收装置应安装高频避雷器 (5个) 。

2.3 电磁屏蔽措施

办公楼四楼网络室窗户应采用网孔为100mm×100mm钢筋网格进行屏蔽。金属窗户及屏蔽网做等电位联结接地。

2.4 地网建设及联合接地系统:

交流地、保护地、信号地、防雷地等地网采用共用接地体形成一个等电位体系。共地不共线。共用接地体电阻不大于4欧姆。

2.5 等电位联结

(1) 办公楼四楼网络室应设等电位接地端子板, 作为计算机等气象设备的信号地、安全地, 接地端子板通过接地线接至接地网。

(2) 网络室、播音室内所有设备的外壳均等电位联结至接地端子板。

2.6 采用“滚球法”来计算气象局楼顶卫星接收装置的保护范围

避雷针保护范围的滚球半径hr取45m。保护范围计算公式如下:

式中:Rx为避雷针在hx高度的xx1平面上的保护半径 (m) ;

hr为滚球半径 (m) ;

hx为被保护物的高度 (m) ;

R0为避雷针在地面上的保护半径 (m) 。

根据勘测的数据, 楼顶4个卫星接收装置的间距l=22m, h=7m, hr=45m, hx=4m代入上式得出:

R x=5.6 m

R 0=2 4.1 m

从数据结果得出:只要在楼顶最高处卫星接收装置处安装一只7m高的玻璃钢避雷针, 楼顶所有卫星接收装置能够完全在保护范围内。

3 施工注意事项

(1) 接地网施工时, 对原由草坪及树木会有一定的破坏, 施工中尽量避开花草、树木, 减少破坏, 施工完毕后, 恢复原状。

(2) 本工程所有铁件均采用Q235B钢制作, 并做热镀锌处理。

4 施工验收规范

(1) 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-1992; (2) 《电气装置安装工程低压电气施工及验收规范》GB50254-1996。

5 结语

科学技术在不断的发展, 计算机及网络技术应用也越来越广泛。我们将继续不懈地研究和探讨雷电知识, 尽量将雷击可能造成的损害减少到最低限度, 以保障克拉玛依市气象局的各网络系统的安全运行。

摘要:根据雷击的形成及入侵途径, 分析了雷击对电子设备的危害, 讲述克拉玛依市气象局计算机及网络防雷的保护措施。

关键词:雷击,形成及入侵途径,计算机及网络,防雷保护措施

参考文献

[1] 苏邦礼, 崔秉球, 吴望平, 等.雷电与避雷工程[M].中山大学出版社, 1996.

[2] 关象石.防雷技术标准规范汇编[M].中国计划出版社出版, 1999.

[3] GB50057-94建筑物防雷设计规范[S].1994.

[4] IEC61312国际电工标准-雷电电磁脉冲的防护[S].

[5] IEC61643国际电工标准-SPD电源防雷器[S].

防雷通信设施论文范文第6篇

连云港市是一个自然灾害多发区, 因其特殊的地理位置, 每年该市的雷暴日都保持在40天左右, 每年因雷电灾害而导致的损失上亿元。而长江三角洲地区是现代化发展最快的地区, 各行各业都拥有大批电子、通讯、计算机、卫星接收等先进仪器设备, 在雷电灾害发生时, 雷电的强大能量, 雷电造成的电磁脉冲对电子设备危害极大, 轻则损坏设备, 重则危及生命。

1 现场勘测的基本情况

1.1 地理环境

工程所在的该区位于连云港市东海县西双湖边;东海境内有羽山、磨山、牛山等山脉;水源充足, 有主要拥有新沭河、淮沭新河、蔷薇河、鲁兰河、石安河、龙梁河等16条干支河流。

1.2 气象环境

正负闪频数的日变化不一致。负闪07~12时雷电几乎全部在南岭以南地区;13~18时, 分布范围扩大且密度迅速增长, 达到全天的最大值期;此后雷电频数和分布范围剧减, 但在00~06时又有明显的增强且成为全天中的第二个高值期。雷电强度日变化虽然不大, 但正负闪间的差别仍然比较明显。负闪的量值总是大于正闪, 这和北方的分析结果一致。该地区的雷暴活动比较剧烈是造成其雷电强度大于北方地区可能的原因。雷电活动的电流一般集中在40kA~90kA。负闪雷电电流频发值内发生的雷电占总体雷电的26%之多, 且回击数的概率分布呈现指数的递减。仅包含一次回击过程的雷电活动占总体雷电的43%。

1.3 土壤结构

工程所处地段地质构造比较稳定, 冬季无冻土, 全年土壤电阻率比较稳定。用文纳四极法测得该地区土壤电阻率为ρ=40Ωm。

2 设计方案

防雷系统的设计应满足如下, (1) 保护器件不应影响到被保护设备的正常工作; (2) 雷击发生时, 所采用的保护器件应又较低的阻抗, 将冲击电流直接导入大地而不产生危害的冲击对地电位差; (3) 保护器件应有较高的承受冲击能量的能力, 并有规范的接地系统; (4) 保护器件应有劣化显示和故障自动切除功能, 外封装材料应为阻燃性材料[1~3]。

2.1 直击雷防护方案[4~6]

建筑物年预计雷击次数应按下式确定:N=KNgAe

其中Ng=0.024Td1.3=0.024×29.61.3≈1.963次/ (km2·a) (图1)

由现场测得R为18m, 共14层, 每层为3.7m H为51.8m。 (图2)

因此依GB50057-1994将该建筑物划归为第二类防雷建筑物所进行, 所以布置接闪器采用45m的滚球保护半径。

安装的避雷带采用热镀锌圆钢Φ10由间距为1.0m, 拐弯处0.5m支持卡固定于屋面, 墙壁上, 同时在屋顶中心处加设Φ20, 高5m的避雷针, 并在一层至五层楼、消防泵房、办公室天面加设10m×10m或12m×8m的避雷网格以达到良好的防雷要求所安装的避雷网应与天面避雷带作可靠的电气连接。

不同安装高度的避雷带利用结构柱筋或采用Φ10热镀锌圆钢连接。

避雷针的安装参考全国通用电气装置标准图集执行 (D562, D565) , 如图3所示。

建筑物上的避雷针和建筑物顶部的其他金属物应连接成一个整体, 并不得在避雷针构架上架设低压线路或通讯线路。装有避雷针的构架上的照明灯电源线, 必须采用直埋于地下的铠装电缆或穿金属管道的导线。避雷针及其接地装置, 应采取自下而上的施工程序。先安装集中接地装置, 后安装引下线, 最后安装接闪器。

引下线安如下方案布置:利用一层至五层楼、消防泵房、办公室等建筑物自身内部钢筋作引下线, 由于建筑物钢筋是从上而下连接一体的, 因此不能设置断接卡子测试接地电阻值, 需在柱内作为引下线的钢筋上, 另焊一根圆钢引至柱外侧的墙体上, 在距散水坡1.8m处, 设置接地电阻测试箱。在建筑结构完成后, 必须通过测试点测试接地电阻, 若达不到设计要求, 可在柱外距地面0.8m~1.0m预留导体处加接外附人工接地体。

接地装置安如下方案设计:鉴于该工程基础采用硅酸盐水泥, 其周围土壤的含水量不低于4%, 基础的外表面无防腐层, 本方案利用一层至五层楼、消防泵房、办公室基础内的钢筋作为接地装置。利用基础内钢筋网作为接地体时, 在周围地面以下距地面不小于0.5m, 每根引下线说连接的钢筋表面积总和应符合下列表达式的要求:

式中S为钢筋表面积总和 (m2) , kc为流入该引下线所连接的接地体的分流系数。

2.2 建筑内电源、信息系统防雷方案

2.2.1 电源线处安装电源避雷器

在总低压开关端一路电源处安装一套QSD150/4P防过电压浪涌的三相电源避雷器, 衰减从电源线引入的强雷电流和高电压, 把雷电流脉冲降低到设备能承受的水平。其最大承受雷电流Im a x=1 0 0 k A (1 0/350) , 响应时间tA≤100ns。安装:安装于总配电箱处, 属第一级 (A级) 电源保护, 防直接雷击。

在一层至五层楼、消防泵房、办公室每处入线电源总控制开关处各安装一套QSD120/4P防过电压浪涌的三相电源避雷器, 衰减从电源线引入的强雷电流和高电压, 把雷电脉冲降低到设备能承受的水平。其最大承受雷击电流Ima x=40kA (8/20) , 响应时间tA≤25ns。

2.2.2 信号线处加装信号避雷器

在办公区电脑上网专线上安装QPRJ45-5/10或QPRJ45-5/100网络专线防雷器。

3 注意事项

(1) 天面金属爬梯、设备金属外壳、金属航管道等金属物应就近与天面防雷设施可靠等电位连接。 (2) 防雷设施之间互相焊接连通, 钢筋之间采用双面焊接, 焊接长度≥6D (D为钢筋直径) ;若钢筋之间采用双面焊接有困难时, 可采用单面焊接的方式, 但其焊接长度须≥12D。 (3) 所有焊接外观良好, 外露焊口需刷两道防锈红丹外刷两道银油进行保护。 (4) 所有架空或埋地进出建筑物的金属管道 (如水管、消防管、煤气管等金属管道) 应就近与防雷接地装置可靠连接。

摘要:文章重点介绍了双湖水晶塔的综合防雷设计方案。针对湖边建筑的特点, 除对该建筑采用必要的监控、测试用的计算机辅助等的现有的雷电防护技术手段加以改进外, 还重点分析了避雷针的设计、塔内办公室内重点敏感电子设备的雷电电磁脉冲防护、供电系统的直击雷与感应雷防护。所设计的综合防雷方案, 取得了良好的应用效果。

关键词:勘察,直击雷防御系统设计,电源防御系统设计

参考文献

[1] 赵智大.高电压技术[M].北京:中国电力出版社, 1999.

[2] 冯金柱.电气化铁路基本知识[M].北京:中国铁道出版社, 2000.

[3] 董振亚.电力系统的过电压保护[M].北京:中国电力出版社, 1997.

[4] 徐喜佑.张嘉祥, 周惠娟.实用高电压技术问答[M].北京:水力电力出版社, 1991.

[5] 王惠忱.雷电绕击机理分析高电压技术[M].北京:中国电力出版社, 1999.

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