中国铁塔基站防雷接地检查与防护要点

中国铁塔基站防雷接地工作一：重要性1.突破“装配式基站建设”的瓶颈。主要提高网络质量，减少雷击故障，同时解决建设速度，节约投资问题；2.铁塔公司打造“绿色通信网”，“绿色防雷”是重要技术。二：必要性1.建维部门的主要工作；2.目前初夏交际时刻的例行日常工作；3.高铁“7.23事故”是雷电引发的重大事故，铁塔必须防范于未然。三：工作要点1.建设维护同时抓，一起抓，不能管理和技术分离；2.从规划设计入手；3.鼓励采用新技术，从科学性、实用性、经济性多方面评估。2016/6/62铁塔公司防雷接地工作目录2016/6/63一、雷电相关理论知识二、防雷接地关键技术及要求四、防雷接地新技术三、防雷接地工作思路及措施一．雷电相关理论知识2016/6/641.雷电的简介2.雷击事故的原因及特点3.防雷工程的相关标准4.防雷工程要求的资质雷电是一种强对流天气灾害。被联合国减灾十年委员会列为“对人类生活影响最严重的十种自然灾害之一”；被国际电工委员会称为“电子时代的一大公害”。我国常见的雷害主要有直击雷、球雷、感应雷和雷电侵入波等种。危害通信设施的雷击，大部分是雷电侵入波或感应雷，若通信电源遭直击雷或球雷，安装在附近的其他电信设备一般也将被损坏。雷电侵入波是雷电发生时，雷电流经架空电线或空中金属管道等金属体产生冲击电压，冲击电压又随金属体的走向而迅速扩散，以致造成危害。感应雷是指感应过压。雷击于电线或电气设备附近时，由于静电或电磁感应将在电线或电气设备上形成过压。2016/6/65雷电的危害及分类2016/6/66超过8722多件案例损坏原因的分析过电压31,68%(雷击及操作过电压）火灾4,88%盗窃7,01%水灾6,22%不小心/误操作22,67%其它26,76%风暴0,78%雷电过电压损失为灾害之首德国的法兰克福ELETR（以莱特）保险公司的统计说明2016/6/67集成化程度提高,增加了设备敏感度——美国通用电气研究表明,现有电子的抗浪涌等干扰能力较50年代下降106～108倍大气污染,导致气候环境恶劣,雷击频发——上海Nk（年均雷暴日）32.2天=49天(约相当于每周就有一天面对雷击的风险)设备数量的增加——80年代邮电部建设资金约2亿/年,现大于1000亿/年全国每年直接损失100-120亿,间接损失更不计其数雷击事故频发的原因1.易引雷——高耸的铁塔、远距离的架空线（电源、信号）；2.位置高——由于需要收发无线通信信号，通信基站往往建于空旷或地势较高的地区，极易遭受雷击；3.多雷区——高山通信基站处在雷电相对活跃的环境，易遭雷击；4.抵抗弱——随着通信技术的日新月异，设备集成度愈来愈高，体积愈来愈小，而其抗雷的能力却越来越弱。5.接地差——地质条件所限，接地电阻超标；6.数量多——随着通信行业的迅速发展，通信基站建设的覆盖率越来越广，越来越多，数量激增；为了防止通信基站遭受雷害确保基站内设备的安全和正常工作，提高网络运行的安全系数，实施通信基站的综合防雷与接地工作是十分必要的。2016/6/68发生雷击事故基站的特点2016/6/69基站发生雷击事故的主要途径2016/6/6101.GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》（住建部&质检总局）：外部防雷为主；建筑物应根据其重要性、使用性质、发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为三类。预计雷击次数大于0.25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物为第二类防雷建筑物。通信基站绝大多数属第二类防雷建筑物。设计施工资质要求乙级或以上。2.GB50343－2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（住建部&质检总局）：内部防雷为主。按照电子信息系统的重要性、使用性质和价值确定雷电防护等级：通信基站为B级。3.通信防雷产品标准符合性认定管理实施细则。建筑防雷的国家标准一2016/6/611建筑防雷的国家标准二2016/6/6121.《通信防雷产品标准符合性认定管理实施细则》：第一条：为保障进入通信网的防雷产品质量安全可靠，规范通信防雷产品标准符合性认定管理；第二条：通信防雷产品标准符合性认定是指按照规定的技术方案进行审查、检测、试验，确认防雷产品符合相关技术法规及技术标准的活动。第四条：通信网上使用的防雷产品应符合相关国家标准和通信行业标准的要求，电信运营企业应选用经标准符合性认定的通信防雷产品。2.GB50689-2011《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》（原行业标准YD5098升级为国家标准）3.YD/T1235.1-2002《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器技术要求》4.YD/T1235.2-2002《通信局(站)低压配电系统用电涌保护器测试方法》5.YD/T1542-2006《信号网络浪涌保护器（SPD）技术要求和测试方法》通信防雷的行业标准一2016/6/613通信防雷的行业标准二Q/ZTT1009-2014《通信基站防雷接地技术要求》本技术要求依据相关国家标准和行业标准，结合中国铁塔股份有限公司建设实际情况，提出了中国铁塔股份有限公司在通信基站防雷接地建设上的技术要求，为防雷接地系统设计、施工、验收、维护提供技术依据。本技术要求适用于新建、扩建、改建通信基站工程。1.为防止和降低…通信基站因雷击造成的危害，确保人员安全和通信设备的安全和正常工作…。2.通信基站防雷接地工程应建立在联合接地、均压等电位、分区保护的基础上，并应根据电磁兼容原理，按防雷区划分原则，对防雷器的安装位置进行合理规划。3.通信局（站）雷电过电压保护工程，必须选用经过国家认可的第三方检测部门测试合格的防雷器。4.通信基站的雷电过电压保护，应根据当地雷电活动情况和环境条件，选择合理防护措施的同时，也应防止过度保护造成不必要的浪费。2016/6/614通信防雷的企业（铁塔）标准一2016/6/615通信防雷的企业（铁塔）标准二2016/6/6161.《中华人民共和国气象法》第三十一条、第三十七条：各级气象主管机构雷电灾害防御工作的组织管理；2.《气象灾害防御条例》：从事雷电防护装置设计、施工、检测的单位应当取得国务院气象主管机构或者省、自治区、直辖市气象主管机构颁发的资质证（分甲、乙、丙三级）3.《防雷减灾管理办法》（中国气象局8号令）：防雷工程专业设计和施工实行资质认定，有资质的单位按照相应的资质等级从事防雷工程专业设计或者施工。禁止无证或者超出资质等级承担防雷工程专业设计或者施工。对从事防雷工程的个人：省级气象学会负责资格认定，组织的考试，并颁发资格证书。防雷工程相关国家资质要求一2016/6/617防雷工程相关国家资质要求二目录2016/6/618一、雷电相关理论知识二、防雷接地关键技术及要求四、防雷接地技术的发展三、防雷接地工作思路及措施二、防雷接地关键技术及要求2016/6/6191.基站接地网络2.基站接地排3.通信线缆接地4.通信设备接地5.塔房一体化接地2016/6/6201.基站地网的构成2.基站联合接地示意图3.典型基站系统接地示意图4.接地电阻值5.基站系统接地检查6.雷电流入地分布情况二、防雷接地关键技术及要求-接地网络扁铁角铁焊接环形地网基站接地网络的构成基站地网应由机房地网、铁塔地网或者由机房地网、铁塔地网和变压器地网相互多点连接而成。①机房地网机房地网应由机房基础接地体（含地桩）和外围环形接地体组成，重点应检查和判断有无外围环形接地体。②铁塔地网铁塔地网应由铁塔基础接地体（含地桩）和外围环形接地体组成，重点应检查和判断有无外围环形接地体。③变压器地网当电力变压器设置在机房外，且距机房地网边缘30m以内时，变压器地网与机房地网或铁塔地网之间，应至少有两处连通。④环形接地体在机房和铁塔基础周围，均要求设置环形接地体，并且整个地网最终构成围绕机房和铁塔的闭合环状。⑤充分利用基础和地下其它金属设施基站地网应充分利用机房建筑基础（含地桩）、铁塔基础内的主钢筋和地下其它金属设施作为接地体的一部分。2016/6/621基站联合接地示意图2016/6/622联合接地是指将通信局站各类通信设备不同的接地方式，包括通信设备的工作接地、保护接地、屏蔽体接地、防静电接地、信息设备逻辑地等和建筑物金属构件及各部分防雷装置、防雷器的保护接地连接在一起，并与建筑物防雷接地共同合用建筑物的基础接地体及外设接地系统的接地方式。2016/6/623典型基站系统接地示意图①机房地网②铁塔地网③室内设备接地④馈窗地排接地引下线⑤室内地排接地引下线⑥入户线缆馈窗接地⑦塔上RRU接地线接地电阻值一土壤电阻率低于1000Ω•m时，基站地网的工频接地电阻宜控制在10Ω以内；当土壤电阻率大于1000Ω•m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，此时地网的等效半径应≥10m，并在地网四角敷设20～30m的辐射型接地体。Q/ZTT1009-2014《通信基站防雷接地技术要求》4.3.1条：通信基站所在区域土壤电阻率低于1000Ω•m时，基站地网的工频接地电阻宜控制在10Ω以内；当土壤电阻率大于1000Ω•m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，此时地网的等效半径应≥10m，并在地网四角敷设20～30m的辐射型接地体。GB50689-2011《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》6.2.6条：基站地网的接地电阻值不宜大于10Ω。土壤电阻率大于1000Ω·m的地区，可不对基站的工频接地电阻予以限制，应以地网面积的大小为依据。地网等效半径应大于10m，地网四角还应敷设10m～20m的热镀锌扁钢作辐射型接地体，且应增加各个端口的保护和提高SPD通流容量、加强等电位连接等措施予以补偿。2016/6/6242016/6/625手摇接地电阻测试仪接地电阻值二数字接地电阻测试仪双钳口接地电阻测试仪单钳口接地电阻测试仪基站系统接地检测一①地网可靠性通过目测检查接地体材料有无断裂、损坏情况发生。通过接地电阻测试仪测量接地电阻变化而判断地网是否可靠。2016/6/626目前地网建设使用的常规材料寿命期限一般只有10-15年。建议对在网运行超过5年的基站的地阻进行监测，发现地阻变化较大或阻值过高时采用增设接地体等方式对地网进行维修。基站系统接地检测二②非自建基站对于非自建机房主要是利用建筑物原有地网。2016/6/627③空调设备空调室外机应采用带保护地线电源线，并通过该保护地线接地。严禁将室外机机壳与接闪带、雷电引下线、塔体或室外接地排相连。2016/6/628雷电流入地分布情况10.3%10.3%10.3%10.3%7.3%7.3%6.2%6.2%6.2%6.2%5.4%5.4%3.1%3.1%2.3%地网泄流时，地网四个顶点泄流量最大，其次为泄流网外围，距离顶点越近泄流量越大，泄流网内部泄流量最小1.总体要求2.总接地汇流排3.馈窗接地汇流排4.接地引入线2016/6/629二、防雷接地关键技术及要求-接地排总体要求①总接地汇流线应设在配电箱和第一级电源SPD附近，以便于供交流配电箱、埋地电力电缆金属铠装层或钢管以及第一级电源SPD的接地。②为便于馈线等在机房入口处的接地，应在机房入口处设置馈窗接地汇流排。（Q/ZTT1009-2014《通信基站防雷接地技术要求》3.4节：接地汇流线）2016/6/630总接地汇流排总接地汇流排宜采用排状，材料为铜材，并在机架上方走线架高度附近挂墙绝缘安装。2016/6/631馈窗接地汇流排②馈窗接地汇流排馈窗接地汇流排宜采用排状，材料为铜材。出于防盗等的需要，馈窗接地汇流排可以设置在馈窗口的室内侧。2016/6/632③连接可靠性接地汇集线与接地线采用不同金属材料互连时，应防止电化腐蚀。接地引入线一①总体要求接地引入线接地点（与地网连接点）的选择以尽量远离雷电流泄放通道为原则。接地引入线种类主要包括主接地引入线（用作工作地和保护地）和馈线窗接地汇流排接地引入线。接地引入线应连接可靠并做防腐处理。2016/6/633接地引入线二Q/ZTT1009-2014《通信基站防雷接地技术要求》3.3条接地引入线：3.3.1接地引入线应作防腐蚀处理。3.3.2接地引入线宜采用4