无线基站防雷与接地概论

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1、无线基站防雷与接地概论1目录1无线基站易遭受雷击原因和途径2通信设备受损原因分析3基站雷电防护的基本原则4谈几个问题2目录1无线基站易遭受雷击原因和途径2通信设备受损原因分析3基站雷电防护的基本原则4谈几个问题31无线基站易遭受雷击原因和途径1.1直接雷和雷电电磁感应直击雷：闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。雷电感应：闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应，它可能使金属部件之间产生火花。电磁感应：由于雷电流迅速变化在其周围产生瞬变的强电磁场，使附近导

2、体上感应出很高的电动势。引自GB50057-94(2000年版)45全球雷击事件的一些统计数字如下：1）全球每年有数以千计的人员死伤于雷电事故。2）全球平均每年要发生1600万次闪电。3）在英国每年50万次雷击事件发生。4）在马来西亚每年有近289天是雷暴天，而印度尼西亚的雷暴天气则高达322天。5）根据记录，直击雷的最大电流高达210kA，其平均值也有30kA。6）每次雷击所产生的能量约550000kWh。7）雷电产生的温度高达3000K（相当于5倍太阳表面的温度）。8）根据IEEE统计，在一处电网中

3、每8min便有一个过电压产生，而且大约每14h就有一次破坏性的冲击。9）据统计在欧美国家每年有近20%~30%的计算机故障是有感应雷造成的。10）在德国每年有近4000万美元的设备损失费。11）在我国广东省每年有雷击1000多次，造成直接和间接损失高达数亿元。注：IEEE电气为电子工程师学会引自机房与UPS选型技术手册61无线基站易遭受雷击原因和途径（续）1.2恶劣的自然环境和基站建筑、通信设施的特殊性自然环境：山区、旷野、多雷区等；基站建筑：孤立、体量小；通信设施：通信杆塔、市电引入、传输线缆。7目

4、录1无线基站易遭受雷击原因和途径2通信设备受损原因分析3基站雷电防护的基本原则4谈几个问题82通信设备受损原因分析基站雷害除了个别造成线缆损坏外，极大部分是设备（模块）中元器件损坏，元器件在过电压或过电流情况下受损。随着电子器件从电子管时代、晶体管时代至大规模集成电路时代的演变，元器件的电气特性越来越脆弱，通信设备的雷害也越来越频繁。92通信设备受损原因分析（续）10目录1无线基站易遭受雷击原因和途径2通信设备受损原因分析3基站雷电防护的基本原则4谈几个问题113基站雷电防护的基本原则防雷区（LPZ）的

5、划分（GB50057－942000年版）12基站雷电防护的基本原则（续）无线基站防雷区的划分的参考结构133基站雷电防护的基本原则（续）3.1降低或控制侵入机房的雷电能量3.2减轻侵入设备端口的雷电过电压3.3提高设备的雷电抗扰度143基站雷电防护的基本原（续）3.1降低或控制侵入机房的雷电能量3.2减轻侵入设备端口的雷电过电压3.3提高设备的雷电抗扰度153.1降低或控制侵入机房的雷电能量措施：直击雷防护、联合接地、电磁屏蔽、雷电分流和雷电过电压保护等。关注四个途径：（1）馈线（2）电源线（3）传输线

6、（4）接地引入线16（1）馈线注意馈线的第三点（或第四点）接地情况：馈线窗口接地排应就近与地网相连，不能与馈线走线架或塔身相连。若馈线走线架较长，需要在机房端接地时，应直接接至地网，不能接至馈线窗口接地排或其与地网的引接线。17（2）电源线1）架空避雷线（防御直击雷）2）埋地3）使用SPD4）使用变压器专用变压器防雷变压器（公变电，1:1，日本）5）电缆室内环绕（案例）18（2）电源线（续1）干扰方式19（2）电源线（续2）非直击雷对电源线路的干扰方式就干扰形式和传输途径而言，大体可分为两类：一是共模干

7、扰，二是差模干扰。共模干扰是由于辐射或串扰藕合到电路这来，而差模干扰是源于一条电源电路的。通常这两种干扰同时存在的，由于线路阻抗的不平衡，两种干扰在传输中还会相互转化。干扰信号经长距离传输后，差模分量的衰减要比共模大，这是由于线间阻抗与线-地阻抗不同的缘故。共模干扰在线路传输中还会向临近空间辐射，而差模则不会，因此共模干扰比差模干扰更容易造成电磁干扰。20（2）电源线（续3）电缆室内环绕（案例）电力电缆在机房内上部环绕50m，其电缆两端外导体分别与地网相连。21（3）传输线雷电过电压造成光缆金属体与机架

8、间放电情况22（3）传输线（续）关于光缆引接的行业标准YD/T778-2006（代替YD/T778-1999）光纤配线架5.4.1光缆固定与保护功能应具有光缆引入、固定和保护装置。该装置具有以下功能：b）光缆金属部分与机架绝缘；c）固定后的光缆金属护套及加强芯应可靠连接高压防护接地装置。5.5.2高压防护接地装置5.5.2.1机架高压防护接地装置与光缆中金属加强芯及金属护套相连，连接线的截面积应大于6mm2。5.5.2.2机架高压防护接地装