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1、中国联通移动网络公司广东省分公司移动通信基站防雷接地系统工程建设技术规范中国联通移动网络公司广东省分公司网络建设部2009 年 7 月2前 言基站防雷接地技术是保障人身安全、通信设备安全可靠运行的重要技术措施之一。我司一直高度重视移动基站的防雷接地问题，为了减少基站的雷击损失，对基站地网、雷电过电压保护等做了许多工作。由于通信网络的不断拓展，基站所处的地理环境也越来越恶劣。建在山区的基站，由于土质很差，多为碎石夹石土壤、砂砾、风化岩或花岗岩石，表面土层仅十几至几十厘米厚，大地电阻率极高，要使基站的接地电阻做的较小是极为困难的，最近各地联通正在扩容建设的基站就越来越多的碰到了此类问题。在一些大地
2、电阻率较高的地区建设基站、边界站和直放站时，如果沿用现行的防雷标准和要求设计，将建设方案重点放在严格限制基站地网的接地电阻值上，按目前情况存在着投入成本高（一个基站接地系统的改造费用在广东大约 57 万元）、建设困难、工期长，甚至有些地质环境下根本不可能达到规范的要求。有些基站建设方花费巨资把接地电阻降了下来，达到了规范的要求，但基站设备还是经常遭雷击损坏。为了确保移动通信基站的安全运行，需要一个既能满足基站防雷要求，又能保障设备运行、维护人员安全，更能降低投资成本的全面的、系统的工程指导意见及中国联通的企业标准。为此中国联通有限公司移动运维部领导非常重视，由中国联通有限公司移动运维部、中讯邮
3、电咨询设计院组成的联合科研项目标准编写组，根据中国联通有限公司基站的环境地理情况和设计施工中碰到的问题，总结 2002 年3以来在广东、浙江、江苏联通由中讯邮电咨询设计院咨询设计的上万个基站防雷接地咨询设计或防雷接地改造的实际经验，在 YD 5098-2005 通信局（站）防雷与接地工程 设计规范的基础上，编写了中国联通移动通信基站防雷接地系统工程建设技术规范。4目 次1 范围2 规范性引用文件3 名词术语4 总则5 技术指标及功能要求6 地网设计原则与思路7 等电位连接8 接地系统建设所使用的材料要求9 基站第一级防雷箱的选择附录 1 地网各种类型及其适用范围附录 2 典型地网示意图附录 3
4、 接地地网接地电阻值的测量附录 4 土壤电阻率的测量附录 5 实地接地电阻检测的方法附录 6 编写单位及人员51 范围1.0.1 本规范规定了无线通信基站系统的防雷与接地，包括基站内机房内外的变压器、配电系统、铁塔、天 线、馈线、收发信机、开关 电源、传输系统、信号、环境监控系统、微波、光 缆、各类拉远系统、小型站及边界站。1.0.2 本规范包括基站雷击的主要因素与基站雷击的渠道、接地电阻与接地网的优化设计、基站通信设备接口的保护、根据环境因素选择合适的 SPD 的选择、移动基站接地等电位连 接，并推荐了基站典型地网等内容。1.0.3 本规范适合于各类 RBS 站型，包括铁塔包机房、铁塔建在机
5、房之上、铁塔在机房旁边、采用桅杆形式的基站、小型站及各类 RRU 拉远基站的防雷接地的方法，从而保护各类 RBS 、BBU 等机房内外各类系统设备免受因雷击而造成的损坏，本技术要求给出了确定保护方法及措施的准则。1.0.4 为了达到技术要求的广泛适应性，标准内容不具体规定基站的站型及涉及到移动通信的类型，即：按照 GSM、WCDMA 等分类，但标准包括了各类型可能遇到的所有防雷接地内容。1.0.5 本规范适用于移动基站的新建、扩建、改建，以及对原有基站的防雷、接地改造、雷电过电压保护工程的建设、设计及技术要求。62 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的
6、引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。1 YD 5098-2005 通信局（站）防雷与接地工程设计规范。2 YD/T 1429-2006通信局（站）在用防雷系统的技术要求和检测方法。3 YD/T1235.1-2002通信局（站）低压配电系统电涌保护器技术要求。4 YD/T1235.2-2002通信局（站）低压配电系统电涌保护器测试方法。5 工业与信息化部通信局（站）在用防雷系统TD-SCDMA 基站防雷接地检测指导书。3 名词术语3.0.1 接
7、地（名词） earth, ground一种有意或非有意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的、某种较大的导电体。7接地的目的是：(1) 使连接到地的导体具有等于或近似于大地（或代替大地的导电体）的电位；(2) 引 导入地 电流流入和流出大地（或代替大地的导电体）。3.0.2 接地 (动词) grounding, earthing指将有关系统、电路或设备与地连接。3.0.3 接地体 earthing electrode为使电流流入而埋入地下并直接与大地接触的导体。3.0.4 接地汇流排 main earthing conductor在建筑物、控制室、配电总接地端子板
8、内设置的公共接地母线。可以敷设成环形或条形，所有接地线均由接地汇流排引出。3.0.5 环形接地体围绕基站机房四周，按规定深度埋设于地下的封闭环形接地体（含垂直接地体）。3.0.6 接地基准点 earthing reference point (ERP)共用接地系统与系统的等电位连接网络之间的唯一连接点。3.0.7 接地系统接地线、接地汇集线（排）、接地引入线、接地体（网）的总称。3.0.8 接地网由基站基础中的钢筋网、围绕基站的环形接地体以及由地下其它导电材料所共同连接而成的接地体的总称。3.0.9 接地汇集线8引出机房、电力室等各种接地引出线的公共接地母线。3.0.10 接地线通信设备与接地
9、汇集线（地网）之间的连接线。3.0.11 工频接地电阻 power frequency ground resistance工频电流流过接地装置时，接地极与远方大地之间的电阻。其数值等于接地装置相对远方大地的电压与通过接地极流入地中电流的比值。3.0.12 地电位升雷电流通过接地装置流入大地所引起大地电位的升高称为地电位升，会危害设备对地的绝缘。3.0.13 接地体有效长度接地体有效的最大长度，即比这一长度更长的接地体超出有效长度部分视为无效，有效长度取决于土壤电阻率。l e = 21/2 （le为有效长度， 为接地体埋设 区域的土壤电阻率）。3.0.14 等电位连接 equipotential
10、 bonding将分开的装置、诸导电物体用导体或防雷保护器连接起来，以减小雷电流在它们之间产生的电位差。3.0.15 防雷器 Surge Protective Devices （SPD）防雷器是用于各类通信系统对各种雷电电流、操作过电压等进行保护的器件。3.0.16 第一级限压型 SPD安装在基站机房内配电箱旁的 SPD，可疏导 8/20s 的模拟雷电9冲击电流，一般由氧化锌压敏电阻（MOV）等元器件组成的限压型防雷箱。由于基站供电方式一般采用 TT 系统，供电电压波动较大，为防止 MOV 因供电系统发生接地故障而损坏、引起失火，防雷箱应采用 3+1 的方式。3.0.17 混合型 SPD一般由
11、 MOV 与滤波器等电路组成，电路具备两级或者三级保护电路功能，残压低，其交流负荷电流应根据系统的总工作电流来确定。3.0.18 8/20s 模拟雷电 流冲击波tf =8s tt =20s图 2.0.22 模拟雷电 8/20s 波形的冲击电流 3.0.19SPD 残压雷电放电电流通过 SPD 时，其端子间呈 现的电压。3.0.20 标称导通电压容差项目%峰值 10波头 10波尾 10tr ttt0.00.10.50.91.0a. 视在波头时间： Tf = 1.25 tb. 视在波尾(或半峰值)时间为: tt 10在施加恒定 1mA 直流电流情况下 MOV 的启动电压。3.0.21 SPD 的标
12、称放电电流用来划分 SPD 等级，通信系统按 8/20s 模拟雷电波的放电电流进行划分。 3.0.22 冲击通流容量 SPD 不发生实质性破坏，每线或单模块对地，通过规定次数、规定波形的最大限度的电流峰值。冲击通流容量一般大于标称放电电流的 2.5 倍。 3.0.23 多级防雷保护器 multi-stage SPD具有不止一级限压元件组成的 SPD。这些限 压元件是一系列元件在电气上是相互分离。在地理环境特别恶劣的移动基站推荐使用限压型多级 SDP。3.0.24 二端口防雷器 two-port SPD具有独立的输入输出端口的防护器。在这些端口之间插入有一个专门的串联阻抗。4 总 则4.0.1
13、为保证移动通信基站内设备的安全与正常工作，确保基站内工作人员的安全,防止因雷击直接造成基站构筑物及内外通信设备的损害或者间接（包括由雷电电磁场感应通过电源线、数据线、天馈线、监控系统引入的，以及地电位产生的二次效应反击引起的雷害），特制定本规范。114.0.2 对于利用非自建房（通信楼、办公楼、大型建筑或居民住宅等）作机房的移动通信基站，其基站接地系统的设置应符合所在建筑物的防雷设施类型，对原建筑物无防雷设施的，应设置确保原建筑物和基站共同安全的防雷系统。4.0.3 本规范是移动基站防雷、接地、雷电过电压保护工程设计、施工、监理、维护和各类保护器件选择的技术依据。4.0.4 雷电过电压保护工程
14、所选用的防雷器应符合通信行业标准，并经信息产业部认可的第三方检测单位信息产业部通信产品防雷质量监督检验中心（中国联通的防雷检测中心），按照中华人民共和国通信行业防雷接地的标准规范、技术要求及测试方法检测合格的产品。4.0.5 基站的防雷、接地、雷电过电压保护设计应根据现场调查、局址地理环境、年雷暴日分布及基站类型为依据，采取科学合理的技术方案。4.0.6 基站的防雷、接地、雷电过电压保护工程应建立在联合接地、均压等电位、分区保护的基础上。4.0.7 移动基站的防雷、接地、雷电过电压保护工程除应执行本规范以外，还必须符合中华人民共和国通信行业标准 YD 5098-2005 通信局（站）防雷与接地
15、工程设计规范。5 技术指标及功能要求5.0.1 在大地电阻率较低时，移动通信基站的工频接地电阻一般宜控制在 10 左右；当基站的土壤 电阻率大于 1000m 时，可不对基站的12工频接地电阻予以限制，但要求其地网的等效半径应在 10m 左右，并在地网四角加以 1020 米辐射型接地体，且要求采用等电位连接等措施予以补偿，其示意图见附录 2。5.0.2 防雷器(SPD)必须满足信息产业部标准 YD/T5098-2005通信局(站) 防雷接地工程设计规范的要求; 5.0.3 SPD 测试依据必须符合 YD/T1235.1-2002通信局（站）低压配电系统用电涌保护器技术要求的要求；检测报告的测试方
16、法必须符合YD/1235.2-2002通信局（站）低压配电系统用电涌保护器测试方法。5.0.4 SPD 必须通过信息产业部指定的防雷产品检测单位-信息产业部通信产品防雷性能质量监督检验中心的检测（中国联通的防雷检测中心），检测报告不得超过规定的时效，在基本确定 SPD 产品时，应通知该产品的供应商提供报告正本。5.0.5 交流电源用防雷器的各项技术指标,必须根据信息产业部对产品检测报告来判定,而且必须通过 SPD 最大通流量 /每线的检测。5.0.6 不同厂家的产品，其残压的对比根据测试报告中 8/20s 波形、20kA 的测试数据进行对比。 。5.0.7 交流用电源第一级 SPD工程选用限压型 SPD 时，必须考虑移动基站供 电电源的不稳定等因素，对 SPD 的标称 导通电压、标称放电电
