通信局(站)防雷与接地工程设计规范 GB50689-2011
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9.3 通信局(站)电源系统雷电过电压保护原则

9.3.1 雷电过电压保护应符合下列规定:

      1 通信局(站)各级保护点可根据实际情况选择在变压器低压侧、低压配电室(柜)、楼内(层)配电室(井)、交流配电屏(箱)、用电设备配电柜及精细用电设备端口等处。多级保护应根据当地的雷电环境因素、供电系统的分布范围、分布特点及站内等电位连接情况确定。

      2 交流电源供电系统第一级SPD的最大通流容量应根据通信局(站)性质、地理环境和当地雷暴日大小确定。雷暴日可按本规范附录A的规定确定,全国年平均雷暴日数区划图可按本规范附录B的规定确定。

      3 通信局(站)位于下列一种或多种情况时,应确定为易遭雷击环境因素:

       1) 通信局(站)高层建筑、山顶、水边、矿区和空旷高地;

       2) 通信局(站)内设有铁塔或塔楼;

       3) 各类设有铁塔的无线通信站点;

       4) 无专用变压器的通信局(站);

       5) 虽然地处少雷区或中雷区,根据历年统计,时有雷击发生;

       6) 土壤电阻率大于1000Ω·m时。

      4 当通信局(站)采用供电线路架空引入时,应将交流供电系统第一级SPD的最大通流容量向上提高一个等级。

      5 在第一级SPD满足所需的最大通流容量前提下,宜选择更大量级的SPD。

9.3.2 SPD的选择应符合下列规定:

      1 SPD可由气体放电管、金属氧化物压敏电阻、SAD、齐纳二极管、滤波器、保险丝等元件混合组成;选择SPD应在同一测试指标下,应满足SPD所选元器件的参数及元器件组合方式。

      2 SPD的选择应满足通信局(站)遥信及监控的需要。

      3 SPD的最大通流容量应为每线的通流容量。

9.3.3 电源用SPD应符合下列规定:

      1 通信局(站)采用的电源用第一级模块式SPD,应具有下列功能:

       1) SPD模块损坏告警;

       2) 遥信;

       3) SPD劣化指示;

       4) 热熔和过流保护;

       5) 雷电记数。

      2 通信局(站)采用的电源用第一级箱式SPD,应根据通信局(站)的具体情况选择,并应具有下列功能:

       1) SPD劣化指示;

       2) SPD损坏告警;

       3) 热容和过流保护;

       4) 保险跳闸告警;

       5) 遥信;

       6) 雷电记数。

9.3.4 综合通信大楼、交换局、数据局电源供电系统防雷器的设置和选择应符合表9.3.4的规定,表中雷电流值为最大通流容量(Imax)。

9.3.5 移动通信基站电源供电系统防雷器的设置和选择应符合表9.3.5的规定,表中雷电流值为最大通流容量(Imax)。

9.3.6 分布式移动通信基站防雷器的设置和选择应符合下列规定:

      1 当远端射频单元(RRU)、室内基带处理单元(BBU)分开设置,RRU采用直流远供时,应符合下列规定:

       1) 应在RRU直流输入处加装二端口1+1、标称放电电流不小于20kA的直流室外防雷箱或RRU接口具备相同的防雷保护能力。

       2) 在直流馈电线进入机房后,在供电回路的适当位置安装二端口1+1、串联两级、标称放电电流不小于20kA直流室内防雷箱或BBU远供电源接口具备相同的防雷保护能力。

       3) 直流防雷箱的最大允许电流应根据RRU的工作电流确定,宜为10A~20A。室外型直流防雷箱与抱杆直接固定即可接地,室内应根据就近接地的原则选择安装位置。

      2 当RRU、BBU分开设置,RRU采用交流远供时,应符合下列规定:

       1) 应在RRU交流输入处加装二端口1+1、标称放电电流不小于20kA的交流室外防雷箱或RRU接口具备相同的防雷保护能力。

       2) 在交流馈电线进入机房后,在供电回路的适当位置安装二端口1+1、串联两级、标称放电电流不小于20kA交流室内防雷箱或BBU远供电源接口具备相同的防雷保护能力。

       3) 交流防雷箱的最大允许电流应根据RRU的工作电流确定。室外型交流防雷箱与抱杆直接固定即可接地,室内应根据就近接地的原则选择安装位置。

      3 当RRU、BBU同在机房内部,不存在直流馈电线拉远时的防雷与接地时,可不加装二端口及馈电防雷器,应按本规范要求做好设备的接地与等电位连接。

      4 当RRU、BBU同在楼顶天面时,应在配电箱前和交流配电线路上采用二端口1+1、串联两级、最大通流能量为80kA或100kA的防雷箱。

      5 当采用室外一体化UPS、一体化直流电源就近为RRU供电时,应在市电交流引入处配置二端口1+1、串联两级、最大通流能量为80kA或100kA的防雷箱。室外一体化UPS设备和室外型-48V直流供电设备应就近接地。

9.3.7 采用综合缆线的移动通信基站电调天线及设备防雷,应在机房内馈线窗处及天线伺服机构处加装电源和信号一体化二端口防雷器,电源SPD最大通流容量不应小于40kA,信号不应小于20kA。

9.3.8 微波站供电系统防雷器的设置和选择应符合表9.3.8的规定,表中雷电流值为最大通流容量(Imax)。

9.3.9 市话接入网点、模块局、光中继站供电系统防雷器的设置和选择应符合表9.3.9的规定,表中雷电流值为最大通流容量(Imax)。

9.3.10 市区内卫星地球站的电源供电系统防雷器的设置和选择技术要求应按综合通信楼选取,位于郊外的卫星地球站应按微波站选取。

9.3.11 宽带接入网点防雷器的设置和选择应符合下列规定:

      1 宽带接入网点的交换机应采用电源和信号一体化的二端口、对称式、多级串联型防雷器,其电源SPD的最大通流容量不应小于40kA,信号SPD的最大通流容量不应小于20kA。

      2 宽带接入网点的光端机应安装冲击通流容量大于40kA的二端口、1+1方式的SPD。

9.3.12  小型通信站电源供电系统防雷器的设置和选择应符合下列规定:

      1 小型无线通信站应符合下列规定:

       1) 小型无线通信站电源系统采用二端口、对称式、多级串联型防雷器,城市站电源SPD的最大通流容量不应小于80kA,郊区站、山区电源SPD的最大通流容量不应小于100kA。

       2) 从居民配电箱(箱内有漏电开关)取电时,应使用隔离式防雷箱。隔离式防雷箱应安装在儿童触摸不到的地方,并应配锁。

       3) 当电源供电系统易出现雷击中断时,可安装具备自恢复功能的智能重合闸过流保护器。

       4) 隔离式防雷箱的技术指标要求应符合表9.3.12的规定。

      2 室外站、边际站、直放站的交流输入端应安装最大通流容量大于100kA的二端口、1+1方式的SPD。

9.3.13 对建筑物上的彩灯、航空障碍灯以及其他楼外供电线路,应在机房输出配电箱(柜)内加装最大通流容量为50kA的SPD。

9.3.14 当低压配电系统采用多个配电室配电,且总配电屏与分配电屏之间的电缆长度大于50m时,应在分配电室电源入口处安装最大通流容量不小于60kA的限压型SPD。

9.3.15 交流配电屏(箱、柜)之间的电缆线长度超过30m或长度虽然未超过30m,但等电位连接情况不好或用电设备对雷电较为敏感时,应安装最大通流容量不小于25kA的限压型SPD。

9.3.16 -48V直流电源防雷器的标称工作电压应为65V~90V。

9.3.17 直流配电屏(箱、柜)之间的电缆线长度超过30m或长度虽然未超过30m,但等电位连接情况不好或用电设备对雷电较为敏感时,应安装最大通流容量不小于25kA的限压型SPD。

9.3.18 太阳能电池的馈电线路两端可分别对地加装SPD,SPD的标称工作电压应大于太阳能电池最大供电电压的1.2倍,SPD的最大通流容量不应小于25kA。

条文说明

9.3.1 本条根据雷电活动区的划分、通信局(站)的分类、通信局(站)所处的地理环境、建筑物的形式、供电方式,在设计中对电源SPD提出了不同要求。

9.3.3 电源用SPD通流容量和标称放电电流的取定应根据电源SPD安装的必要性,其原则确定如下:

      1 SPD安装在被保护电路中,对被保护电路无不利影响。

      2 在正常情况下SPD是否会损坏。

      3 SPD损坏的后果会造成什么影响,采取什么措施进行保护。

      4 SPD能否起到保护作用。

      5 各级SPD之间的相互协调。

    另外,在各类SPD能满足各级所需的标称放电电流前提下,为了SPD的可靠性,一般可选择较大量级通流容量的SPD。单纯从价格的意义讲,冲击通流容量较小的SPD一般价格上远低于冲击通流容量大的SPD,但从技术经济比的角度去考虑问题,不能单纯考虑价格因素。通流容量是指SPD不发生实质性破坏而能通过规定次数、规定波形的最大电流峰值,冲击通流容量较小的SPD在通过同样的雷电流的条件下其寿命远小于冲击通流容量大的SPD。根据有关资料介绍:“金属氧化物压敏电阻元件在同样的模拟雷电流8/20μS、10kA测试条件下,通流容量为135kA的金属氧化物压敏电阻的寿命为1000次~2000次,通流容量为40kA的金属氧化物压敏电阻的寿命为50次,两者寿命相差几十倍”。由于配电室、电力室入口处的SPD要承受沿配电线路侵入的浪涌电流的主要能量,因此其SPD在满足入口界面处标称放电电流要求的前提下,可根据情况选择较大通流容量的SPD。

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