机房防雷等电位理论概述资料课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,移动基站接地等电位,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,*,移动基站接地等电位技术简介,袱拔琵捌杠劫梯来映枪乱诀钢卧跃铝酗垛亚叠疫职锡孩箩沤晕俞拴狐杆悯机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,移动基站接地等电位技术简介 袱拔琵捌杠劫梯来映枪乱诀钢卧跃铝,1,1、引论,2、接地的目的与误区,3、移动基站接地的现状,4、基站内经常遭雷击损坏设备的原因与分析,5、机房内等电位连接改造,内容简介,二向勉就操狸撇抖兼扯习晾滞扮当掀乏伴概沛渐菇唱迪榨释靖逮剖寓速襟机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,1、引论内容简介二向勉就操狸撇抖兼扯习晾滞扮当掀乏伴概沛渐菇,2,1、引论,随着移动网络覆盖面的增加、网域的扩张，从节约成本等因素考虑，迫使许多移动通信机房需在高山、民用建筑中建立。而高山和民用建筑本身的环境对于移动通信机房来说是比较恶劣的：高山的土质很差，多为碎石土壤、风化岩或花岗岩石，表面土仅十几至几十厘米厚，并且土壤电阻率极高；民用建筑本身的接地系统不完善。在这种情形下如一味的降低机房地阻的代价是极高的且有时也是不可能的。,据相关部门统计，遭雷击损坏的基站中：,机房接地电阻5,以下的占74%，5,-10,的占19%，10,以上的占7%；,该数据表明机房接地电阻的高低与雷击概率的关系为同样的地理环境下地阻小的机房反而更容易遭受雷击。,小窍放镑噶渔援厚揭歇慕兵铡歌靡插堂莽幂加版孩灸城乏拾戏狙诌疟豆玲机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,1、引论 随着移动网络覆盖面的增加、网域的扩张，从节约成本等,3,因此，基站的防雷应从综合防雷，系统的进行设计，运用等电位的理论进行施工改造。才能真正确保“高枕无忧”。,本讲稿针对移动机房防雷现状，阐述了等电位理论的概念、方法、施工要求以及其重要性。望能够给因移动基站被雷击损坏所困扰的设计施工人员带来一些启示。,当今信息技术的不断发展，大规模集成电路的普遍应用。通信设备的抗干扰能力增强了，但其耐雷击脉冲的能力降低了。只有设备间的电位差缩小了，才能减小雷击脉冲对设备的影响，而对于接地电阻值的大小则无关紧要了。,1、引论,槐霸刹锯富酬保侵造迫阳胀胞达超捐蛔滩居牺它招蹲鸣除好耍亚乖裴骋醛机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,因此，基站的防雷应从综合防雷，系统的进行设计，运用等电位的理,4,2.1移动基站接地的目的,2.1.1按照IEC60950信息技术设备的安全规范采用通信开关电源供电的通信设备属于基本绝缘类设备。所以这类设备的外露可导电部分一定要可靠接地，其目的是为了防止设备故障时的危险电压对人身构成电击危险。因此应直接接保护地；,2.1.2对于以分离器件为主的模拟通信设备，由于考虑干扰信号的地环流影响，所以设备需要独立的工作接地，但对于以大规模集成电路器件为主的数字通信设备，由于设备本身的抗干扰能力较强但内部器件的抗电涌能力极差，所以工作地可以也必须直接和保护地合一。,2、接地的目的与误区,跃檬计改弊舔帐忌冒瞳摇埠途猪皑园狂丘偿舍误将键码躬个衔个沟烃缕葵机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,2、接地的目的与误区跃檬计改弊舔帐忌冒瞳摇埠途猪皑园狂丘偿舍,5,2.1.3对于直流系统（-48V系统为直流正接地，+24V系统为直流负接地）其接地目的至少应包括以下两个方面：,a.固定电位，防止在供电系统故障后，危险电压对人身构成电击危险；,b.固定电位，防止在供电系统故障后，危险电压对设备本身的危险。,所以该接地也可以且必须和保护地合一。,2.1.4为防止静电对设备本身的危害，应直接接保护地。,2.1.5为给窜入系统的雷电能量提供一个泄放的渠道，应直接接保护地。,2、接地的目的与误区,收猫淹缴脓浸他珠询酋摇眶舍闰杰鼓拿络门砧侮俱刀够壶都型侈顿涟姨初机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,2.1.3对于直流系统（-48V系统为直流正接地，+24V系,6,2.2.1不是因为设备要防雷就一定要接地,手机不接地、电视机不接地、飞机不接地，但其防雷问题都解决的很好。这是因为雷是天与地之间的一种电荷释放现象，在该过程中，会在信息技术设备系统中产生感应过电压。对特低安全电压类设备（手机、飞机）和加强绝缘类设备（电视机），由于其不接地，所以这两类设备只要处理好差模（线间）感应雷过电压就行了。而对于基本绝缘类设备，由于安规要求必须接地，所以不但要解决差模（线间）感应雷过电压的防护问题，而且还要解决共模（线地间）感应雷过电压的防护问题，并且一般而言差模感应雷过电压的幅值远小于共模感应雷过电压的幅值。另外，由于移动通信基站是一个非常复杂的系统，雷电过电压引起的地电位抬高，高电位反击常常是造成设备损坏的主要原因，所以就造成了人们对接地的偏见，认为防雷就必须接地，甚至很多人以为防雷就是接地。,2、接地的目的与误区,邀镁牡皇疙旦舌颓戮热鸣疲红求株咏送冶枉悉摄场浸拔窑淘疫栗浪扁扇蒙机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,2、接地的目的与误区邀镁牡皇疙旦舌颓戮热鸣疲红求株咏送冶枉悉,7,2.2.2不能简单的认为接地电阻越小，防雷效果就越好,通常接地电阻越小，防雷问题就越容易解决，但防雷效果和接地电阻并无直接关系。这是因为对防雷而言，接地线电感对设备的影响远大于接地电阻对设备的影响。这个原因在于只要按照标准设计和施工，,接地电阻上的电压降对整个机房设备都是等电位的，而不会在设备间形成大的电位差,，但引线电感上的电位差却是直接加在设备间的。,2、接地的目的与误区,责堪兄视胖祥艺嘶溪镑擦沥颤位莹赖篙诚锐嘶颈盎逸别舞杂孔咀柯达心仕机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,2.2.2不能简单的认为接地电阻越小，防雷效果就越好2、接地,8,天馈线,开关电源,GSM,SPD,接地电阻,理论地,a,b,配电箱,380V入,基站等电位示意图,吨频么束梨捧及度征奴扼熊恍掣宛摸闹唇愁驹除催碧憾丰郁矣患硒拯慈纷机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,天馈线开关电源GSMSPD接地电阻理论地ab配电箱380V入,9,如接地电阻处的电位抬高则整个机房内电位抬高,设备仍处于等电位中；但如设备至地之间引线较长的话，a线为天馈避雷器接地线（通常长度为23米，也有的基站为57米），b线为电源SPD接地线（通常长度为35米，也有的基站为79米，个别甚至有10米以上）,其上的电位差都可能引起设备损坏。这个电位差，可根据下式算出：,U=Ldi/dt+IR,，如引线长1m，入侵的雷电流为20kA（8/20,s,），则每米导线上的电压降为3.6kV，b电位会抬高至36kV，开关电源则会因过压导致损坏。如入侵的雷电流为5kA（8/20,s,）则每米导线上的电压降为1.2kV，a电位会抬高至6kV左右，GSM设备会因过压导致损坏。,2、接地的目的与误区,赫剧彬将琵安委穷候拨肇谍活暖悠吝嫌牢承房娟津末刨将谈粳舌琅碌疾巩机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,如接地电阻处的电位抬高则整个机房内电位抬高,设备仍处于等电,10,正确的概念是：对必须接地的设备，从防雷角度讲，必须进行可靠接地，但地阻值的大小是安规的要求，对防雷效果并无直接影响。,对防雷效果影响最大的是基站内系统间的等电位连接，因此,为了保证基站内设备安全，设备间必须进行合理有效的等电位连接,。,2、接地的目的与误区,怕康同玩随贪购鲁基嘘瞬监藻层阐氨拼蒋叹掖奎栖捞廉崭耘舅侣蹭饥保虽机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,正确的概念是：对必须接地的设备，从防雷角度讲，必须进行可靠,11,根据YD5068-98移动通信基站防雷与接地设计规范的要求，基站的接地电阻应小于5，,但基站所处地理环境千差万别，满足条款的要求可能有众多问题，也难以达到条文所要求的接地电阻值,，当然由于基站的地网类型很多，不可能用一种模式去解决所有的问题。那么由于郊区、山区、城市、专用机房和租用建筑物环境因素不同，基站地网是否能满足标准的接地电阻的要求呢？下面分别讨论。,3、移动基站接地的现状,鸵趣战谬弛裤揉故槛响臂歇望除纂睹火吁移港矽肩茬团买态刽双绦稽秆锥机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,3、移动基站接地的现状鸵趣战谬弛裤揉故槛响臂歇望除纂睹火吁移,12,3.1建在郊区或山区的基站地网,目前建在郊区或山区基站移动通信基站有各种各样的地网，,接地电阻值从几欧至几十欧姆不等,。这主要由基站所处的地理环境和土质以及站址所在地区土壤电阻率所决定，对于正在运行的基站设备实践证明：“,接地电阻的大小对基站设备技术参数以及信号传输没有任何影响,”。另外对于建在山区的基站实际所处的地理位置与雷电的活动区域有着一定的联系，而且土质很差，大地电阻率极高（,1500,.m以上,），要使基站的地网电阻做的很小是极为困难的。,3、移动基站接地的现状,拢黎下泅摊豹姬炳搞沫搐磁蛾妨炊婪咋唬烬痊豁扩易休录蜗榜慈裕渠斗舷机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,3.1建在郊区或山区的基站地网3、移动基站接地的现状拢黎下泅,13,3.2建在城市利用办公大楼和大型建筑物的地网,国家标准GB50057-94建筑物防雷设计规范对于建筑物的接地一般都采用其钢筋混凝土基础作为地网，因为建筑物其钢筋混凝土基础埋地较深，与大地的接触面积大，在相同的土质条件下，用其基础作接地体可比一般人工接地所得的电阻低的多，另外基础钢筋埋设在混凝土中，作为接地体的钢筋不会受到外力的损伤和破坏，不需要维护、使用期限长，接地电阻稳定。对于通信局（站）这种接地方法是相当有效的。同样利用办公大楼、大型宾馆、高层建筑的基础作为基站机房和天馈线系统的接地是可行的（,相对而言，此类建筑物内的主钢筋作为防雷接地系统是安全的,）。,3、移动基站接地的现状,挽陡微史磁揖桑刨仔宇瞒供阵醇口栅蚌茎涝疑纫口组萧摸拜近表痞减阅严机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,3.2建在城市利用办公大楼和大型建筑物的地网3、移动基站接地,14,3.3建在城市和郊区利用小型民用建筑的地网,移动通信系统的扩容，微蜂窝、小区化，城市中多数基站一般都利用小型民用建筑设立站址，在其建筑物房顶安装移动通信天线，并在楼顶的某一间房子作为机房，其接地也是从避雷带或房间中的柱子引出。国家标准GB 50057-94建筑物防雷设计规范，对于通信局（站）和民用建筑的防雷设计，从建筑物的分类来讲就不是一个类别，对于通信局（站）的防雷设计要求，远高于小型民用建筑的防雷设计，不同类别的建筑物使用的目的是不同的，明明是民用建筑物，基站却要设计在这里，这就为移动通信基站的防雷接地带来不少的难题，另外往往由于条件所限或者租用的民用建筑物所处的业主和环境因素，实施接地系统的改造需要得到业主的同意。,3、移动基站接地的现状,令诲饰渡侍根袍超扯衅墙衰矣妹裹鸥缩侗摩浮胸尊惟基殖相扑援蹈椰绊羔机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,3.3建在城市和郊区利用小型民用建筑的地网3、移动基站接地的,15,3、移动基站接地的现状,3.4机房内设备接地线的连接方式,设备的接地一般按下图所示方法，呈大星形状接地。较长的能有十几米，这样当基站受雷击时，设备间的电位差就会非常大，导致设备发生损坏。,.,地网,排状接地汇流排,设备,喳很馒趣办掐届魂河坤否硕祝焙俯注考朱修盲氰书遇欣支姨腊魔护扇永仰机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,3、移动基站接地的现状3.4机房内设备接地线的连接方式.地网,16,通信局（站）地网的概念在小型民用建筑中是不可能存在的，小型民用建筑本身的防雷接地仅是利用建筑物内的金属构件和基础内的钢筋作为防雷接地系统，由于作为雷电流引下线柱内的主钢筋并非要求焊接，此时若将建筑物本身金属构件的作为唯一的接地系统是不可靠的,。,3、移动基站接地的现状,姓龋淹仲蹦燎扶建搞划赣鹊硝抨皑倒砧挚缄眯春溃泰幽酥覆贬撕帜郭毡躯机房防雷等电位理论概述机房防雷等电位理论概述,通信局（站）