由于無線基站(RBS:Radio Base Station)系統的特殊性,其防雷技術要求顯得特別重要。因此在我國通信行業標準YD/T 2324《無線基站防雷技術要求和測試方法》中對無線基站系統的防雷技術要求作出了下述的規定(不適用于室內覆蓋無線基站)。該標準參考了2003年版的ITU-T K.56《無線基站的雷電防護》有關條款中的天饋線的接地要求、電力線入口處安裝防雷器、同軸電纜安裝SPD必要性計算等內容。這里概要的介紹YD/T 2324的下述內容,若要詳細了解該標準的具體內容的請查閱下附件。
附件:YD/T 2324-2011《無線基站防雷技術要求和測試方法》
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一、一般原則
1、無線基站設備可能遭受雷擊的主要端口:雷電可以從無線基站通信設備四個端口影響無線基站的正常工作,具體詳見下圖1-1所示,這些端口的具體涵義詳見下表1-1-1。上述4個端口常見的危害方式詳見下表1-1-2。
圖1-1:基站雷電的主要引入端口
表1-1-1:基站引入雷電端口的涵義
表1-1-2:雷電引入端口常見的危害方式
2、基站雷擊的主要因素:無線基站系統防雷接地采取的措施應根據以下表1-2的主要因素來確定。
表1-2:基站雷擊的主要因素
3、各類基站所處地理環境的劃分:無線基站防雷應根據其所處地區的地理環境影響因素(L型、M型、H型、T型)確定防護等級,另外應考慮雷電保護區的劃分、地理環境、年雷暴日、遭受雷擊頻次、供電電壓的穩定性、基站重要性等影響因素。其地理環境的分類詳見下表1-3。
表1-3:各類基站所處地理環境的劃分
4、基站雷電保護區的劃分的參考結構:這里所涉及的無線基站(RBS)其中一類基站參考結構用圖1-4表示,從圖中可以看到三個防雷區(LPZ)的劃分,每個LPZ所包含的基站設施詳見下表1-4。
圖1-4:RBS防雷區劃分的參考結構圖
表1-4:RBS防雷區所包含的設施
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二、直擊雷的保護
1、接閃器:根據基站建筑物的形式(專用機房、公共建筑物、民用建筑物)和鐵塔、桅桿、抱桿等,接閃器應采用常規避雷針、避雷帶、避雷網格三種形式。非常規避雷針不應在無線基站使用。
2、直擊雷保護范圍的確定:直擊雷保護范圍的確定應考慮的因素詳見下表2-2。
表2-2:直擊雷保護范圍的確定
3、直擊雷保護的技術要求:直擊雷保護的技術要求詳見下表2-3。
表2-3:直擊雷保護的技術要求
三、基站地網技術要求
1、基站地網的一般要求:基站地網的要求一般包括四個方面,具體詳見下表3-1;其典型地網示意圖詳見下圖3-1,它包括:鐵塔包含機房地網、鐵塔建在機房之上時地網、鐵塔建在機房旁邊時地網、桿塔建在機房旁邊時地網和小型基站地網等五種情況的示意圖。
表3-1:基站地網的一般要求
圖3-1:典型RBS地網示意圖
2、接地體的埋設要求:接地體的埋設要求一般應滿足下表3-2所示的四個方面要求。
表3-2:RBS地網接地體的埋設要求
值得說明的是,關于基站的地網要求,在我國國家標準GB 50689有更具體的要求。欲更多了解GB 50689關于無線基站接地技術要求的請進入。
四、機房內部的基本連接結構要求
1、一般原則:接地參考點是基站內的唯一公共連接點。當基站設置在多層建筑物中時,接地參考點可以從建筑物各層任何一點引接,無須從地網直接引接。基站內總接地排從地網引出線的位置,宜設置在與鐵塔相反的方向。
2、等電位連接:無線基站防雷的基礎是接地,但是接地不能代替其他防雷措施,在基站防雷接地中等電位的連接非常重要。接地方式分為常態(穩態)和瞬態接地方式,具體含義詳見下表4-2-1。RBS接地與等電位連接方式分為網狀(或環型)連接和星型連接,各種連接方式的技術要求詳見下別表4-2-2。根據兩種等電位連接方式的對比分析,在RBS中一般推薦網狀等電位連接方式。
表4-2-1:常態(穩態)、瞬態接地方式與等電位連接
表4-2-2:RBS接地與等電位連接方式的技術要求
欲更多了解RBS中網狀和星型等電位連接知識的請進入:連接示意圖;對比分析。
3、機房內部的基本連接結構與接地:機房內部的基本連接結構與接地一般應滿足下表4-3所示的五個方面要求。
表4-3:RBS機房內部的基本連接結構與接地的要求
五、進站線纜防雷保護要求
1、天饋線保護的技術要求:天饋線的防雷保護要求詳見下表5-1。
表5-1:RBS天饋線的防雷保護要求
2、進站光纜防雷接地的技術要求:光纜的防雷一般有兩種方式:一是采用在終端處加強芯及金屬外護層接地的方式;二是采用在終端處加強芯及金屬外護層斷開的方式。因此RBS進站光纜的防雷措施要求詳見下表5-2。
表5-2:RBS進站光纜的防雷措施要求
六、RBS配電系統雷電防護技術要求
RBS低壓交流配電系統的防雷技術要求詳見下表6-1;其直流拉遠系統的防雷技術要求也列于下表6-2中。RBS低壓交流配電系統第一級SPD配置要求詳見下表6-2。
表6-1:RBS低壓交流配電系統和直流拉遠系統的防雷技術要求
表6-2:RBS低壓交流配電系統第一級限壓型SPD配置要求
七、無線基站設備及其輔助設備雷電防護的技術要求
RBS設備端口都應具備相應的防雷保護措施,其防護性能技術要求詳見下表7-1。無線基站輔助設備端口都應具備相應的浪涌保護措施,其應用在不同環境下的防護要求參考下表7-2。無線基站電源端口雷電防護的技術要求參見表7-3。
表7-1:RBS設備耐受能力的技術要求
表7-2:RBS室內輔助設備雷電防護性能技術要求
表7-3:RBS電源端口耐沖擊電流波的雷電防護性能技術要求
上述YD/T 2324標準規范的內容主要是針對有專門機房的大型基站(如宏基站等)的相關要求,對于那些處于非傳統無線站點和非暴露環境的小型基站的防雷接地技術要求,是由通信行業標準YD/T 3007《小型無線系統的防雷與接地技術要求》規定的,稱這些環境中的基站為小型無線系統。YD/T 3007中還首次提出了采用非常規的接地方式和隔離浮地技術等。
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