移动通信基站雷电主要引入渠道与防雷研究.ppt

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1、11移动通信基站雷电主要引入渠道及防雷接地研究与应用-1-江门分公司汇报内容一、问题的严重性二、按标准建设的失败三、艰苦的探索四、研究情况及成果五、制定工程施工标准六、通信杆防跨步电压研究及应用3据统计，2002-2005年间，江门移动严格按照YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》建设的基站雷击损害依然严重，并不能解决基站遭受雷击损害的问题。针对上述问题，江门移动开展基站防雷研究。一、问题的严重性单位2002年2003年2004年2005年雷击损失金额万元360.56584.32343.08286.11雷击损坏站次次53898363年末基站数个4725666

2、61747平均每次雷击损失金额万元6.806.574.134.54基站雷击损失比例11%16%13%8%表1：2002~2005年江门移动基站雷击损坏统计一、问题的严重性2002年～2005年期间，江门移动基站年均100多站次遭受雷击而损坏设备，平均单站次经济损失达5.5万元。一、问题的严重性损害情况被雷击损坏的设备二、按标准建设的失败原YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》中，第5.0.1条规定：“移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ω，对于年雷暴日小于20天的地区，接地电阻值可小于10Ω。”1、按标准建所谓专业地网112个基站做专业地网。其中一个基站位于

3、400米的高山上，造价高达25万，面积超过1000平方米。最低的也有3万。二、按标准建设的失败2、安装防雷器2002年至2003年期间，按标准的要求，在230个基站安装了[3+1]电源防雷器。防雷器自身也被击毁起火燃烧三、艰苦的探索1、深入研究——分析打“火”现象打火现象说明了走线架和地网之间存在电位差三、艰苦的探索1、深入研究——挖开地网看作用小官田基站地网连接处断开三、艰苦的探索1、深入研究——挖开地网看作用月水基站地网严重锈蚀三、艰苦的探索1、深入研究——挖开地网看作用桔园基站地网严重锈蚀断开三、艰苦的探索1、深入研究——新建基站水土流失北陡基站水土流失至垂直接地体

4、曝露三、艰苦的探索1、深入研究——新建基站水土流失巨龙基站水土流失导至地网大面积露出13雷电主要引入渠道及防雷接地1、研究基站遭受直击雷时的地电位变化与雷击波形7、研究基站馈线安装SPD的必要性8、研究光缆内金属构件的接地方法5、研究电源SPD在不同环境的使用要求2、研究基站地网与雷击的关系6、研究馈线接地点的最佳处理方法4、提出基站雷电保护区的划分方法3、研究基站内设备等电位连接方式四、研究情况-主要技术内容14提出冲击等值半径概念，纠正了原来片面追求减小接地电阻值的做法21提出基站防雷的瞬态等电位观点，建立了基站防雷技术的新体系提出8/20μS波形在基站防雷的普遍适

5、用性4提出新的雷击风险评估方法5明确基站馈线不必安装SPD6四、研究情况-主要创新点明确了移动通信基站雷电主要引入渠道，首次指出"地电位反击的二次效应"对基站的危害性315四、研究情况-主要创新点原标准新方案片面强调工频接地电阻放宽对基站接地电阻大小的要求忽视SPD的连接方法SPD的接地方法至关重要，SPD接地线长度不宜长于1米忽视接地系统的连接方法接地系统的连接方法至关重要，当雷电流在接地线上产生的电压差大于1.5KV时，设备就容易遭受损坏1、提出基站防雷的"瞬态等电位"观点，建立了基站防雷技术的新体系。162、提出冲击等值半径概念，优化基站地网结构工频时地网可以得到充

6、分的利用雷电时只有雷电流引入点附近一块接地网才起到散流作用引入冲击等值半径概念，优化地网结构变大地网为小地网，地网面积减少了90%。四、研究情况-主要创新点冲击等值半径为：公式中，rch：冲击等值半径，mr：接地网面积的等值半径，，mA：接地网面积，m2ρ：土壤电阻率，Ω·m：土壤的相对介电常数实践表明，即使是在电阻率超过700Ω·m的地方，rch=20m即可满足要求四、研究情况-主要创新点3、明确了移动通信基站雷电主要引入渠道，提出基站雷电引入端口论，首次指出“地电位反击的二次效应”对基站的危害性电源端口、信号/控制端口、天馈线及馈电端口、接地端口是移动通信基站雷电主要

7、引入渠道，这样概念明确、路径清晰。进而提出了基于瞬态等电位连接的基站雷电引入端口论。端口论和“地电位反击二次效应”的提出为瞬态等电位防雷体系的建立奠定了基础，对于基站整体防雷具有重要的意义。184、提出8/20μS波形在基站防雷的普遍适用性四、研究情况-主要创新点研究及实践证明，架空线路遭受雷击时会发生闪落，或雷电流在通过铁塔时因分布参数的影响，幅值迅速下降，也不再保持原有的波形。从地电位反击的二次效应分析,应采用8/20μS波形来描述。该结论对于郊区和城市的基站防雷同样适用。2009年前江门移动基站防雷器SPD的使用统计10