无线基站防雷接地技术要求

无线基站防雷接地技术要求内容摘要：

tial Earthing terminal Board（ LEB） 电子信息系统设备机房内，作局部等电位连接的接地汇流排。 天线塔因子 Tower factor() 表示沿 RBS 天线塔流过通信导线束雷电流百分比的因子。 图 2 7 屏蔽系数 Shielding factor(η ) 表示 RBS 内由于 CBN 导体的屏蔽作用使通信回路内感应电压衰减的因子。 几 何平均半径 Geometric mean radius (rˊ ) 导体的几何平均半径是一个假想的筒形导体的半径，该导体的筒壁极薄，无内部磁通但其外部磁链与原导体的总磁链（内部 +外部）相同。 （ ） 缩略语 下列缩略语适用于本标准 DF 英文全称 数字 配线架 EBB 等电位连接带 ERP 接地基准点 GPS 全球定位系统 LEB 局部等电位连接汇流排 LEMP 雷电 电磁 脉冲 LPS 防雷系统 LPZ 防雷区 MET 总接地汇流排 MOV 氧化锌 压 敏电阻 PE 保护地 RBS 无线基站 RF 射频 RRU 拉远 射频单元 4 一般 原 则 无线 基站设备可能遭受雷击的主要端口 雷电可以从 无线 基站通信设备四个端口影响 无线基站 的正常工作，由图 3 所示： 8 1） 电源端口 ： 包括站点内与供电电源连接 的各种设备 （ 如 各类通信设备、 变压器、配电箱、稳压器、整流模块、空调、照明系统等 ） 的电源端口 、交直流拉远端口。 2） 信号 /控制 端口： 站点内各种设备传输 信号 口、监控信号口、控制信号口等。 3） 天馈 线 及天馈 馈电 端口 ： 无线基站 的各类天馈信号接口， 如 天线、 GPS、北斗 等。 4） 接地端口： 设备的接地端口。 基站 雷击的 主要因素 无线基站系统 防雷 接地 采取的 措施 应根据以下 主要因素来 确定 ： —— 基站所处的地理环境，在城市、郊区、山区 ，或 易遭受雷击 的地区 ； —— 基站所处地区的年雷暴日； —— 雷电 保护 区的划分； —— 基站的分类 （ 机房建筑物与铁塔的 关系） ； —— 铁塔或桅杆 ； —— 公共建筑物 或 民用建筑物； —— 基站内所配置的设备与系统； —— 供电方式； —— 所在地的 供电 电压 波动 情况。 （破折号） 各类基站所处地 理环境的划分 5． 4． 1 一般 无线基站 防雷应根据其 所处地区的 地理 环境影响因素 (L 型、 M 型、 H 型、 T 型 )确定防护等级，另外应考虑 雷电 保护 区的划分、地理环境、年雷暴日、遭受雷击频次 、供电电压的稳定性、 基站重要性等影响因素。 1) L 型 （城市型） ：闹市区、公共建筑物、专用机房且雷暴日为 少雷或 中雷区。 图 3 雷电的主要引入的端口 9 2) M 型 （郊区型） ：城市中高层孤立建筑物的楼顶机房、城郊、居民房、水塘旁以及无专用配电变压器供电的基站，且雷暴日为中雷区及多雷区。 3) H 型 （山区型） ：丘陵、公路旁、农民房、水田中、易遭受雷击的机房，且雷暴日 为多雷区及强雷区（包括中雷区以上有架空电源线引入的机房）。 4） T 型 （ 海岛、高山 型） ：高山、海岛，且雷暴日为多雷区及强雷区。 基站雷电保护区的划分的参考结构 本标准所涉及的 RBS 其中一类基站参考结构用图 4 表示，从图中可以看到三个防雷区（ LPZ）的划分。 1） LPZ0（包括 LPZ0A LPZ0B） 处于 LPZ0 区的设备包括： ： 包括 天线塔、天线、外部架空 缆线、各类室外馈电线缆、低压配电变压器、接地系统。 2） LPZ1 处于 LPZ1 区的设备包括 ： 包括 RBS 站房、埋地缆线、内部缆线。 3） LPZ2 处于 LPZ2 区的设备包括 ： 包括 机柜及其内部设备。 注：防雷区的图示内容，并不代表 IEC建议中关于雷电保护区的划分的所有内容都被本标准所接纳。 图 4 RBS 防雷区的划分的参考结构 10 5 无线基站 系 统 及 设备 防雷接地 技 术 要求 无线基站 直击雷的保护 直击雷 接闪器的技术要求 根据建筑物的形式 （专用机房、 公共建筑物、民用建筑物 ） 、基站的分类 、铁塔、 桅杆直击雷 防护 有三种方法 ：避雷针、避雷带、避雷网格： 1） 避雷针：宜采用热镀锌圆钢或钢管焊接制成，其高度应符合 GB50057 附录四保护范围计算要求，其 直径应不小于下列各值： 针长 1m以下：圆钢为 12mm；钢管为 20mm。 针长 1～ 2m： 圆钢为 16mm；钢管为 25mm。 2） 避雷网和避雷带： 宜采用热镀锌圆钢或扁钢，避雷带应 采用圆钢，圆钢直径应不小于 8mm，扁钢 截面积应不小于 160 mm2。 避雷网网格应不大于 5m 5m或 6m 4m。 并应保 证其每个交叉处的焊接点可靠电气连通。 直击雷保护的技术要求 （ 必须 改成应） 1）设有铁塔 、桅杆 或增高架的 无线 基站 应 采用避雷针保护 方式 ； 2) 铁塔的金属构件在 电气连接的情况下，不宜设置专门的避雷针引下线，雷电流 通过避雷针、塔身和塔脚入地； 3） 非金属天线塔 杆 应 采用 避雷针 及其 引下线 保护方式 ； 4） 基站设在 公共建筑物或民房 时，宜采用避雷带和避雷网格进行保护 ，不宜再设独立的避雷针 ，屋顶天线应利用抱杆自身的避雷针进行保护。 5）引下线应采用 截面积 不小于 95 mm2 的多股铜线 或 截面积不小于 4 mm 40 mm 的热镀锌扁钢。 6）按本标准 提出的方法实施 直击雷 防护时，也 宜 对 无线基站 的邻近 区域实施 雷击防护，无论这些雷击是击中大地或是击中入户服务设施。 7）天线 应 置于避雷针保护范围内 ，天线与抱杆应 电气连通 ，抱杆 应 接地 （）。 天馈线保护 的技术要求 1）所有缆线（同轴电缆、射频拉长电缆等）的屏蔽层应分别在天线 处、离塔（杆）处以及机房入口处外侧就近接地 ；如果机房入口与塔（杆）之间距离小于 2m，可以取消 离 塔（杆）处的馈线接地 ； 当 铁塔上的 馈线 或 其它同轴电缆长度大于 60m时，宜在铁塔中部增加一个接地点 ， 室外接地排应直接与地网就近连接。 （下次会议 更深层次讨论） 2）自天线塔 引入机房 的所有电缆，应从同一窗口进入，并与安装在窗口处的接地排 做 等电位连接。 波导和同轴电缆的外屏蔽层应就近 与接地排相连。 接地排 应就近 与接地网连接。 3）当基站采用房顶铁塔 的方式时，馈线入口处的接地排 应 就近 接 至地网上， 不应 接至房顶的塔基。 4） 室外 和室内 基站设备的天馈端口 ，以及有源天线的交直流端口、控制 线 端口 应采取雷电防护措施，其耐雷击指标 应符合 表 2 的相关要求。 5） 有源天线 电缆在机房内部设备 端应 提供相应的防雷保护措施 ， 如 加装 SPD， 其 雷电防护性能技术要求见表 2。 11 进 站光缆防雷 接地 的技术要求 1）进入基站的光缆，其内部 所有 金属加强芯和金属护层 应 在 光接头盒或 ODF 子 架内与直接引自地网的接地排可靠电气连通 ，接地线采用不少于 16 mm2 的多股铜线。 2） 当光缆采用架空方式引 入 无线基站 时， 可采取 两种保护方式：一种是将 悬挂光缆的钢绞线通过加绝缘子将光缆的金属构件断开不接地 ；另一种是将 钢绞线直接接入基站地网。 3）在光缆 采用埋地 进入 无线 基站前，光缆 的金属构件应 在接头盒内部直接断开， 并 在接头盒内 将 引入机房侧的 光缆金属构件 就近与地网电气连通。 4）光缆进入机房后，如果有光缆接头盒，则光缆金属加强芯和金属护层在接头盒内接地，然后再引到光端机或综合柜中。 5）如果 光 缆进入基站后直接进入综合柜，应将光缆 金属加强芯 和金属护层直接接在 与机架绝缘的 专用接地 排 上，并用不少于 16 mm2 的多股铜线引到 站内第一级汇流排接地。 无线基站低压配电系统 雷电防护 技术要求 无线基站低压交流配电系统 1） 雷电防护 原则是多级保护、逐级限压 ， 将雷电过电压限制在设备能承受的 范围内。 3）无线基站低压交流配电系统用 SPD 应符合 YD509820 YD/ 和YD/ 的要求。 4） 低压交流配电系统用第一级 防雷箱 应安装在总配电箱旁 （由通信运营企业配置） 具体配置要求参见附录。 在无线基站，第二级 (C 级 )应设在开关电源设备内部，其最大通流容量 不小于 40kA（ 由通信设 备制造商提供 ）， 两级保护器的退耦距离应大于 5m。 5） 进入机房的 电力电缆 应 埋地引入，如果架空引入，则应将 第一级 SPD 最大通流量增大一个等级。 6） 对于有铁塔的无线基站应将 第一级 SPD 最大通流量增大一个等级。 直流 拉远 系统 1） 直流拉远的电源线应采用屏蔽线缆，并且屏蔽层应 参照 节要求进行 接地。 2） 直流馈电线上下两端 应 采用 相应的防雷保护措施 ， 如 采用 两端口 1+1 直流 SPD， 其技术要求参考 表 4。 3） 为 室外 设备 供电的直流馈电线 应 在 直流 配电箱处 采用相应的防雷保护措施 ，如 安装直流 SPD，其 技术要求参 考 表 4。 无线基站低压交流配电系统第一级 SPD 配置 表 1 无线基站低压交流配电系统 第一级 SPD 配置 技术指标 技术参数 不同环境影响因素下的技术指标 L 型 M 型 H 型 T 型 标称放电电流 (kA) ≥25 ≥30 ≥40 ≥50 12 通流容量（ kA） ≥60 ≥80 ≥100 ≥120 防雷器分类 限压型 限压型 限压型 限压型 8/20s、 20kA 残压 (V) 1600 1700 1700 1000 保护方式 一端口 一端口 一端口 两端口 保护模式 3+1 3+1 3+1 3+1 两级串联 最大运行电压 (V) ≥320 ≥385 SPD 内部保护要求 热熔保护、过流保护 状态指示 应具有劣化指示、损坏告警、保险跳闸告警（箱式）、遥信、雷电 计数 等功能 无线基站 及其辅助 设备 雷电 防护的 技 术 要求 1） 无线基站设备端口都 应 具备相应的浪涌保护措施，其防护性能技术要求见表 2。 表 2 无线基站设备耐受混合波的雷电防护性能技术要求 条件要求 设备 设备端口 耐受混合波雷电防护性能指标 室内（浪涌） 判据 室外（抗雷电水平） 判据 分布式基站 BBU 端口 电源口 共模 2kV B 参 见 表 4 C E1 口 共模 2kV B 3kA C 信号及控制端口 1kV B 3kA C GPS 端口 / 5kA C RRU 端口 电源口 / 参 见 表 4 C 控制端口 / 3kA C RF（射频）端口 / 5kA C 基站设备 电源端口 共模 2kV B 参见表 4 C RF/GPS 馈线端口 / / 5kA C 信号及控制端口 1kV B 3kA C 智能天线端口 控制端口 / / 3kA C RF(射频 )端口 / / 5kA C 判据 A：设备应能够承受住规定量级的测试且没有损坏以及出现其它的紊乱（例如软件无法正常运行或故障保护部件的误动作），且在测试后设备在规定的限制范围内能够运行正常。 在测试期间不要求设备能够正常运行。 判据 B：试验 全过程中， EUT的 功能或性能 允许 出现 暂时 的 降低，但是 应 能够自动恢复； 判据 C： 试验 全过程中， EUT的 功能或性能 允许 出现 暂时 的 丧失 或者 EUT复位 ， 但 设备应 在无人工干预的情况下 能够 自动 恢 复； 判据 D：完成测试后，设备应不会出现着火的危险。 如果出现任何损坏，应被限制在设备内一个很小的区域内。 2） 无线 基站 辅助设备 端口都 应 具备相应的浪涌保护措施，其应用在不同环境下的防护要求参考表 3。 表 3 无线基站辅助设备耐受混合波的雷电防护性能技术要求 13 条件要求 辅助设备 设备端口 耐受混合波雷电防护性能指标 判据 L 型 M 型 H 型 传输设备 电源口 1kV 2kV 2kV B E1 口 1kV 2kV 2kV C 监控设备 电源口 2kV1kA 4kV2kA 4kV2kA B 信号端口 C 判据 A：设备 应能够承受住规定量级的测试且没有损坏以及出现其它的紊乱（例如软件无法正常运行或故障保护部件的误动作），且在测试后设备在规定的限制范围内能够运行正常。 在测试期间不要求设备能够正常运行。 判据 B：试验 全过程中， EUT的 功能或性能 允许 出现 暂时 的 降低，但是 应 能够自动恢复； 不允许系统复位 判据 C：试验 全过程中， EUT的 功能或性能 允许 出现 暂时 的 丧失 或者 EUT复位 ， 但 设备应 在无人工干预的情况下能 够 自动 恢 复； 允许复位，允许。