CN101685955B

CN101685955B - 一种基站防雷系统

Info

Publication number: CN101685955B
Application number: CN2008102232192A
Authority: CN
Inventors: 王杰红
Original assignee: China Mobile Group Hunan Co Ltd
Current assignee: China Mobile Group Hunan Co Ltd
Priority date: 2008-09-27
Filing date: 2008-09-27
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2028-09-27
Also published as: CN101685955A

Abstract

本发明公开了一种基站防雷系统，在该基站防雷系统中，包括：接地排，与机房内各设备的地线相连接，用于将各设备的地线进行接地汇聚；机房总配电，通过地线与所述接地排相连接，用于向机房内各设备提供交流电源；防雷器，通过PE端与所述接地排相连接，用于泄放被引入机房的雷电流；基站配套设备，通过地线与所述接地排相连接；其中，所述防雷器与接地排的连接点位于该接地排上最靠近地网处，所述机房总配电与接地排的连接点位于该接地排上最靠近所述防雷器的PE端处。这样，机房内的所有设备相对地网便具有了相同的电位，从而放宽对基站地网阻值的要求，同时，也在很大程度上提高了整个基站系统的防雷能力，有效地保证了基站机房内各设备的安全。

Description

一种基站防雷系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种基站防雷系统。

背景技术

目前，随着移动通信网络规模日益庞大，基站的分布范围也越来越广泛，相应地，基站的防雷需求也逐渐提高。参阅图1所示，现有技术下，基站机房中，为了便于各设备〔如、基站无线收Base Transceiver Station，BTS〕设备、光纤交换机柜、光纤综合柜、开关电源柜和机房总配电)的接地点汇聚，需要将各设备连接至接地排，通过接地排与地网相连接，其中，将BTS设备、光纤交换机柜、光纤综合柜和开关电源柜的接地点分别称为A、B、C、D。如图1所示，基站机房中的防雷器通过机房总配电与接地排上的各设备相连接，这种线路连接方式存在以下缺陷：

1、由于电缆在传送高频脉冲时其自身的电感有寄存电压的特性，因此机房总配电的电源进线(即远程电缆)遭受雷击时，很容易将高电压引到基站机房内，高电压启动防雷器，防雷器动作，泄放雷电流，如图1所示，机房总配电与A、B、C、D四个接地点相对地网而言处于最高端，因此，在雷电流泄放时，每一个接地点相对地网都会有一个不同的电位差，而各设备间不同电位差的存在，使各设备在雷电泄放过程中很容易被雷电击穿而损坏。

2、当基站外部的铁塔遭受雷击，并通过避雷针将雷电引至大地地网时，由接地电阻引起的压降将通过地网沿着接地排的接地线进入机房，高电压在到达防雷器之前可能已将各设备击穿。

鉴于上述缺陷，现有的基站系统的防雷措施存在很大隐患，容易造成设备的严重损失。

发明内容

本发明实施例提供一种基站防雷系统，用以解决提高基站的抗雷击能力。

一种基站防雷系统，包括：

接地排，与机房内基站配套设备的地线相连接，用于将基站配套设备的地线进行接地汇聚；

机房总配电，通过地线与所述接地排相连接，用于向机房内基站配套设备提供交流电源，

防雷器，通过PE端与所述接地排相连接，用于泄放被引入机房的雷电流；

基站配套设备，通过地线与所述接地排相连接；

本发明公开了的基站防雷系统中，机房内的所有设备相对地网具有相同的电位，这样，便放宽了对基站地网阻值的要求，同时，也在很大程度上提高了整个基站系统的防雷能力，有效地保证了基站机房内各设备的的安全。

附图说明

图1为本发明现有技术下基站机房内各设备间线路连接示意图；

图2和图3为本发明实施例中基站机房内各设备间线路连接示意图；

图4和图5为本发明实施例中引入基站机房的光缆加强筋的设置方法示意图。

具体实施方式

现有技术下，雷电进入基站机房的途径有4种：1、从交流电源引入；2、天馈线引入；3、光缆加强筋引入；4、地电位反击。因此对进入基站机房的各类线缆按照防雷标准进行改造是十分必要的。

本发明实施例的技术构思为：使基站机房中的各类设备相对地网处在同一电位上，再将各类进入基站机房的电缆的连接方式进行防雷规范，从而减少强雷电对本内各类缆线及设备的电磁感应，减少雷电灾害。

参阅图2和图3所示，针对从交流电源(即基站总配电)引入的雷电，本发明实施例中采用的防雷方式为：对基站机房中各设备之间的线路连接方式进行了改动，如图2和图3所示，本发明实施例中，基站防雷系统包括接地排、机房总配电、防雷器和基站配套设备(包括BTS设备、光纤交换机柜、光纤综合柜和开关电源柜和机房总配电)，其中：

接地排，与机房内各设备的地线相连接，用于将各设备的地线进行接地汇聚；

机房总配电，通过地线与所述接地排相连接，用于向机房内各设备提供交流电源，

基站配套设备，通过地线与所述接地排相连接；

其中，所述防雷器与接地排的连接点位于该接地排上最靠近地网处，所述机房总配电与接地排的连接点位于该接地排上最靠近所述防雷器的PE端处。

基站内各设备间采用上述连接方式后，所有设备相对地网便具有了相同的电位，从而放宽对基站地网阻值的要求。这是因为，移动基站分布广泛，各基站所处位置的土壤电阻率各异，部分基站(如高山基站)的地网建设难度大，地网阻值按很难达到预设的标准，而采用本发明实施例提供的技术方案后，即使地网阻值达不到预设的标准，使雷电流在泄放过程中产生了压降，也不会造成设备的损坏，因为基站机房内各设备之间不存在电位差，因此，各设备不会被雷电流击穿，从而在很大程度上提高了整个基站系统的防雷能力，有效地保证了基站机房内各设备的的安全；同时，也有效地防止了地电位反击。

另一方面，如图3所示，机房总配电设置在接地排上最靠近防雷器一侧，这样做的好处是，即使机房总配电的远程电缆因感应雷电将雷电流引入机房，被引入的雷电流也会迅速经防雷器而被泄放至地网，而不会流经机房内的各设备，从而进一步提高了整个基站系统的防雷能力，保证了基站机房内各设备的的安全。

在上述实施方式中，可以使用采用了共模技术的防雷器，也可以使用采用了多通路冗余保护技术及热备份保护技术相配合的防雷器，当然，为了进一步提高基站防雷能力，后一种防雷器为较佳选择。

基于上述实施例，为进一步提升基站系统的防雷能力，还需对其他线路的连接方式进行配合改造，其详细介绍如下：

配合上述基站机房内的设备连接方式，本实施例中，还需要对天馈线防雷器的安装进行改造，以达到更为理想的防雷效果，具体实施方式如下：

第一、将机房总配电的远程电缆、光缆在距离基站前30米处埋地并套钢管引入，钢管两端接入地网。从而减少该类缆线上感应雷电流，使部分雷电流泄入大地。

第二、针对所有从室外引入基站机房的含金属材质的缆线、馈线等，将其布置在基站机房内的长度限制在设定阈值内，原则上越短越好。这样，当这类含金属质地的缆线、馈线感应到雷电时，其形成的雷电磁场污染对室内设备及室内其他布线的影响就越小。

第三、从室外进入基站机房的含金属材质的缆线、馈线等不得与室内的其他布线平行缚设。因为，含金属材质的缆线、馈线与室内的其他布线平行缚设，会形成寄生电容，当其感应到雷电时，会形成雷电磁场污染，同时还会通过寄生电容形成很强的累积电荷，进而损害其所连接的设备。

第四、光缆进入基站机房前更换为无金属加强筋的光缆，也可以采取如图4和图5所示的办法，在光缆加强筋进入基站机房前，对其进行断筋接地处理；或者，将带筋光缆进入基站机房的部分限制在设定阈值内，原则上越短越好，并且不得与其他的室内布线平行缚设。同时，光缆加强筋接地排(一般情况下，基站机房内设置的传输综合机柜或光缆配线架上，都设置有一个用于固定光缆加强筋并起到接地汇聚作用的接地排)与机柜之间的固定配件使用具有高绝缘性能的绝缘子，以及将光缆加强筋接地排单独引入防雷地网，从而将从光缆加强筋感应的雷电流泄放进入大地。

第五、将天馈线引入基站机房时，与信号避雷器相连接，该信号避雷器通过小调线与机房内的设备相连接，信号避雷器的地线直接引入地网。这样，如果从天馈线引入了感应雷电，则该感应雷电会被信号避雷器泄放，经过专用接地线引至地网。

第六、将进入基站机房的三相四线制(TN-C)供电制式更换为三相五线制(TN-C-S制式)，从而改善基站的电磁环境。因为目前绝大部基站供电方式是采用的TN-C制式，将其改为TN-C-S制式即是在将交流电源引入基站机房前，对其进行一次中性线(零线)接地操作，再分别引出2根地线，一根作为供电回路的零线，另一根作为专用保护地线，这就是所谓的三相五线制，其中五线指的是：3根相线、一根地线和一根零线。一般用途最广的低压输电方式是三相四线制，采用三根相线加零线供电，零线由变压器中性点引出并接地，电压为380/220V，在三根相线中取任意一根相线加零线构成的220V供电线路供一般家庭用，而三根相线间电压为380V构成的供电线路则一般供电机使用。

相对于TN-C制式，TN-C-S制式一般用于安全要求较高，设备要求统一接地的场所，TN-C-S制式的优势体现在其具有的两根″零线″上。在电子仪器具有较高精密度的电网中，如果零线和接地线共用一根线，则会影响电路中的工作零点，虽然理论零线和接地线都是0电位点，但如果偶尔出现一个电涌脉冲冲击到工作零点，而零线和接地线没有分开，那么将造成设备的严重损坏，例如，相线漏电引起了电涌脉冲，同时部分电子电路中还存在严重的零点飘移现象，那么零线和接地线没有分开的话，那使设备外壳带电，从而导致电器元件的损坏，甚至危及人身安全。因此，将零线和接地线分开设置，一个回电网，构成工作回路，一个回大地，起到保护接地的作用，从而减少了感应雷电引起的电涌脉冲对机房内各类设备的影响。

显然，本领域的技术人员可以对本发明中的实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明实施例中的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明中的实施例也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种基站防雷系统，其特征在于，包括：

基站配套设备，通过地线与所述接地排相连接；

2.如权利要求1所述的基站防雷系统，其特征在于，将机房总配电的远程电缆、光缆在距离基站前30米处埋地并套钢管引入，钢管两端接入地网。

3.如权利要求1或2所述的基站防雷系统，其特征在于，从室外进入基站机房的含金属材质的缆线或含金属材质的馈线，与室内的其他布线进行非平行敷设。

4.如权利要求1或2所述的基站防雷系统，其特征在于，进入基站机房的光缆采用不包含金属加强筋的材质。

5.如权利要求1或2所述的基站防雷系统，其特征在于，将天馈线引入基站机房时，与信号避雷器相连接，该信号避雷器通过调线与机房内的设备相连接，信号避雷器的地线直接引入地网。

6.如权利要求1或2所述的基站防雷系统，其特征在于，在基站机房内采用三相五线制中的TN-C-S供电制式进行布线。

7.如权利要求1或2所述的基站防雷系统，其特征在于，从室外引入基站机房的含金属材质的缆线或含金属材质的馈线，将其布置在基站机房内的长度限制在设定阈值内。