微波通信站(点)防雷设计方案

时间:2009-9-21 9:25:39  来源:铁塔  关键词:微波塔

一、雷电入侵的主要途径

对于微波通信站及宽带无线接入站(点),需要充分考虑雷电的入侵方式,只有这样我们才能有针对性地进行雷电防护,而雷电入侵的主要途径有:雷电直击微波塔上的避雷针(或者消雷器等其他受雷装置),雷电电流经铁塔、地网入大地,地电位升高,对设备反击,损坏通信设备;雷电经天馈线引入机房,经机架入地,在馈线上产生感应电压,侵入并损坏通信传输设备;微波通信站及宽带无线接入站点机房外接的音频电缆遭雷击,通过音频电缆过电压入侵损坏通信设备;室外交流电源线遭雷击,过电压入侵电源室,通过电源室进一步侵入通信设备;在避雷针、音频电缆、交流电源线遭雷击后,一般要经过防雷装置向地泄放电流,从而会在周围形成强大的磁场,这一磁场会感应出过电压侵入并损坏通信设备。

雷击情况是多样化的,以上几个方面只是雷击的主要形式,并未代表全部。所以,需要我们依据微波通信站及宽带接入站(点)实际,认真分析雷击途径的多种可能,主动防雷。

二、分析雷击的一般特点

通过以往一些微波通信站及宽带无线接入站(点)雷击情况的资料分析,我们得出以下一些比较普遍的雷击特点:电源侧雷击率要高。这是因为为了可靠,一般微波站(点)都采用10kV电源供电。但这为雷害提供了一个重要的入侵途径,若微波通信站及宽带无线接入站点接地情况稍不好,极易遭雷击。 现有微波通信站及宽带接无线入站设备易遭雷击的原因,主要是因为这些站点处于沿黄大堤上,海拔相对较高,四周没有高大建筑物,土质多为沙土、接地电阻高,接地电阻一般不容易达到要求,受雷击的可能性较大。防雷最有效的办法就是降低接地电阻,接地电阻越小越好。但是地质条件恶劣的站点,接地电阻较大,且不易解决。遭雷击的站点,防雷措施一般都不完善。

三、 河务局微波通信站(点)防雷工作开展情况

 河务局现有两条微波干线,共有微波通信站18个,宽带接入站点32个,现已形成了较为完备的通信和远程监控网络,专网上连黄委下接各市县局,局内通信和远程监控正是通过微波电路与上级进行联网,下级汇集信息也是通过微波电路传至上级。微波干线与宽带无线接入系统是通信和远程监控的主要路径,责任重大,若出现故障,后果不堪设想,所以通信站(点)防雷一直是我们的一项重要工作。

1.仔细分析接地网和分流、均压的关系

微波站(点)接地装置对雷击电流起泄流作用,是保证设备和人身安全的重要环节。微波站(点)遭雷击,其主要原因就是接地电阻过大,无法给雷击电流提供一个良好的泄流条件,致使雷击瞬间微波站(点)地电位过高,损坏设备,因此,降低接地电阻是关键。还有很重要的一点是要把整个接地网连接在一起,并与自然接地网相联,构成等位体,实现均压。

2.完成接地网测试和改造

按接地电阻小于4Ω的要求,对微波站及宽带无线接入站(点)接地电阻进行检查测试,对于站点在大堤上、土质多为沙土接地电阻不易达到要求,且场地狭小无法实施的站点,根据接地电阻的要求,挖坑之后深埋入普天接地模块PTD-3,采用多个接地模块并联的方式焊接组成地网,按要求用铜线接入机房。并通过增大接地面积和加灌降阻剂等施工工艺,使其符合要求。

3.采取对雷电及过电压危害的其他功能防范措施

建成并完善均压接地网,最大限度降低站内设备的电压差。为了防止雷电危害及通信和人身安全,首先将微波站及宽带无线接入站(点)的接地系统按照均压等电位理论改造设计,将微波机房防雷接地、铁塔接地,交流变器接地,电力、通信引入电缆外层接地,组成联合的大接地网。对各微波站(点)及宽带无线接入站(点)进行了不同程度的完善和改造,主要进行了以下的一些工作。

(1)天馈线防雷

完善微波天线防雷击的保护措施。天线铁塔设有避雷针,建议用25平方毫米的铜线直接入地,使雷电流沿最短路径接入接地网,这样塔上的天线都在其保护范围内,免受雷击,而且馈线引下线都多点接地。

天线铁塔和机房之间装设支撑电缆的金属过桥或悬挂电缆的钢绞线。过桥和钢绞线在电气上与铁塔连通,在电缆进入机房外侧时,将过桥和钢绞线、电缆外护层连在一起,并通过最短路径与接地网相连,尽可能减少经天馈线进入机房的雷电压幅值。

塔灯电源铠装钢带屏蔽层采用多点接地,并在机房入口处对地加装氧化锌无间歇避雷器,并将零线接地。

(2)机房防雷

首先,设置了防直击雷的保护措施,如在房顶设置了避雷带和安装普天先导避雷针PTU-3.1;其次,机房设备防雷击的保护措施,在机房配电柜内或UPS电源前安装普天电源防雷箱PT380-40或PT220-40;在重要设备前安装防雷插座ZGJ;设接地汇流排(3*30紫铜带)并使机房接地网和微波塔接地网互联

(3)电源引入线防雷

在配电变压器的高低压侧都安装避雷器,在低压架空线路和终端杆上安装了避雷器。

(4)交直流电源防雷

交流零线与机房接地母线连接,电源室电源柜的交流输入前装设防雷柜等,在交流输入端装设避雷器。直流输出电源采用屏蔽电缆,屏蔽层两端接地。直流电源正极线输出端、机房配电屏输入端分别连接接地母线,直流电源负极线在机房配电屏输入端加装压敏电阻。