本设计方案的目的是为了防止或减少雷击基站所发生的人身伤亡、机房火灾和设备损失,通过采用国内外先进防雷技术,做到安全可靠、经济合理。
2.2.3.1 接地均压等电位改造
2.2.3.1.1 电源引入线的改造方案
对变压器至机房的供电,建议采用铠装电缆埋地且两端接地的方式引入,埋地长度应不小于15米,距离不够时可采用将电源线盘绕的方法;无法埋地时,应采用铠装电缆架空两端接地的方式引入;仍无法达到时,应采用架空5根线的方式处理(即三相五线制供电方式,将其中的PE线两端接地)。
2.2.3.1.2 增设均压环
在机房走线架的位置新设一均压环(环形的等电位连接排),材料采用30×3mm铜排,全封闭,电气连接和防腐措施可靠。
均压环靠近墙壁时用膨胀螺栓和绝缘子等将其固定在墙壁上,靠近走线架时可用螺钉等将其固定在走线架上。根据实际情况,位于走线架上的局部均压环可竖立,也可横放。
图1 基站内均压环在机房四周固定方式示意图
如在走线架的位置设置均压环,可参考图1所示,将均压环用金属附件与走线架固定:
图2 机房均压环在走线架固定方式及设备接地连接示意图
同时,机房内各设备应就近与均压环用BVR16平方导线进行可靠连接。包括交流电源配电箱、开关电源、GSM设备、CDMA设备、SDH设备、ODF、DDF、环境监控设备、走线架、金属门窗、馈线接线架、馈线防雷器等。
最后,均压环应与机房的地网可靠连接。均压环与地网的连接至少需要两处,并且接地引入点位置应分别靠近一级电源和馈线进线处,接地引入线应用40×4mm扁钢,并就近与地网、均压环可靠连接。对于公用建筑或租用民房,还应将墙内钢筋敲出,使之与均压环可靠连接。
2.2.3.1.3 增设绝缘橡胶板
对于地阻值在5W以上的基站,考虑到机房设备在发生故障时产生的故障电流对人体的危害,应在机房内设备四周铺设3~5mm厚的绝缘橡胶板,要求单边橡胶板宽度应不小于1米。
A、 3.1.4 增加馈线接地点
在GSM、小微波馈线穿越机房外墙处增设一接地排(C点接地),该地排直接与地网连接,馈线进入机房前将其外皮接至该室外接地排上。
B、 3.1.5 光缆防雷改造
应将光缆在进入机房后,增加光缆终端盒,并将其中加强芯就近入地(条件允许时,应直接接在地网上)而不能接在均压环上。避免由加强芯上感应的过电压对机房传输设备的影响(参考图3)。
图3 光缆加强芯通过室内接地排接地示意图
2.2.3.1.6 用户缆的防雷改造
在用户缆进入机房处,先将用户缆的铠装层进行可靠接地。用户线上配线架后,应在相应位置安装保安单元,并将保安单元的接地汇流线(排)可靠接地。
C、 3.2 瞬态等电位连接改造设计方案
2.2.3.2.1 电源防雷
对于基站的一级防护,在电源线进入局(站)的总配电箱处,山区类别基站加装冲击通流容量达到150KA的一级电源防雷器,郊区类别基站加装冲击通流容量达到100KA一级电源防雷器;城区类别基站加装冲击通流容量达到80KA一级电源防雷器;
需要说明的是,在实际应用中,可根据上述基本分类情况进行部分的细分,以便在做好移动基站防雷的前提下提高防护的性/价比,根据我们的经验,如在某些雷电环境相当恶劣的地区,比如在郊区里的某些区域,如果按照普通郊区基站进行电源防雷配置,则基站防雷方面有较大的风险,原因在于其雷击的频度、强度都与普通郊区基站不同;另一方面,即便在同一雷暴频度的发生的区域,比如郊区,也可能由于基站的电源线路布防形式的差别(比如架空、埋地)、线路是否屏蔽等因素造成基站实际线路来波频度、幅值的差别。
直流电源的防护也应引起足够的重视,由于直流电源的一端接地,地电位的反击将会造成对主设备及监控设备的威胁,有很多基站因为忽视了直流端口的防护,使基站设备因此而损坏(包括BTS的绝缘及监控设备的供电端口等情况)。方案建议在开关电源的直流输出端和机房内各主要直流用电设备的直流输入端分别加装通流容量达到25KA以上的直流电源防雷器(开关电源内部一般都有设备供应商配置的第二级交流电源防雷器)。
另外,由于广东四季气候变化不大,平均气温相对变高,空调对维护站内设备正常运作起到了较为关键的作用。由于空调的控制部分含有不同于一般配电设备的弱电子设备,其抗扰能力较差。在主配电箱旁配置的第一级防护不能有效保证空调设备的安全,故本方案建议在室内空调电源输入端配置第二级电源防雷器(通流量40KA)。
2.2.3.2.2 GSM设备防雷改造
在GSM设备机柜的C8口加装对应接口的信号防雷器。
2.2.3.2.3 馈线防雷改造
在小微波的射频端口加装天馈防雷器。
移动通信基站的机房内部的均压等电位接地配置如图4所示:
图4 移动基站新型防雷接地安全一体化改造示意图www.ansunspd.com