CN112086861A - 一种可作为5g基站天线塔的变电站避雷针 - Google Patents

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宋鑫峰
何晓阳
徐浩
贾东瑞
孙建筑
李媛
荆鹏飞
王亮
朱萍
张志鹏
赵东成
李中
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    • H01R4/00—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/58—Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation characterised by the form or material of the contacting members
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Abstract

本发明公开了一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，包括塔身、设置于塔身底部的铁塔水平地网和设置于塔身顶部的避雷针针尖，所述塔身采用三管格构式，塔身距离地面一定高度处分别设置多层用于安装基站天线设备的平台，本发明将变电站的独立避雷针进行特殊设计，将其与基站天线设备进行整合，设置用于安装电力专网基站天线设备和运营商5G基站天线设备的平台，实现变电站避雷针与天线塔的联合共享，专网与公网基础设施的开放共享，并与变电站基建工程同步设计、同步施工、同步验收，从而达到提高资源利用率，减少投资的目的，同时也符合全生命周期设计理念。

Description

一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针
技术领域
本发明涉及一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，适用于不同电压等级变电站内基站天线设备安装在独立避雷针上的情形。
背景技术
近几年国家电网公司和南方电网公司先后开展了电力无线专网试点建设,用于承载配电自动化、用电信息采集业务，随着5G时代的到来，通过提供电力杆塔和机房等资源，与运营商合作进行了5G试点应用，为开展智能电网新业务创造了条件。目前，变电站内基站天线塔均为独立设置，一般设置于变电站地面或建筑物屋面，无论是在已运行变电站中改造，还是跟随变电站基建工程同期建设，这种建设方式暴露出如下不足之处：
1）已运行变电站并没有提前预留基站天线塔的安装位置，即便是能找出安装位置，也需要大量改造已运行变电站内设施，包括地面开挖、建筑物屋面破坏、建筑外立面走线等，既影响变电站正常运行，又破坏变电站整体外观。
2）不管是新建还是已运行的变电站，基站天线塔均为专塔专用、独立设置，单独占用变电站土地资源，没有实现资源共享，造成一定程度的投资浪费。
针对上述不足，考虑到基站天线塔与变电站独立避雷针在安装位置和高度需求上均有类似之处，提出了一种代替基站天线塔的变电站避雷针。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，实现变电站避雷针与基站天线塔的联合共享，专网与公网基础设施的开放共享，从而达到提高资源利用率，减少投资的目的。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，包括塔身、设置于塔身底部的铁塔水平地网和设置于塔身顶部的避雷针针尖，所述塔身采用三管格构式，塔身距离地面一定高度处分别设置多层用于安装基站天线设备的平台，所述第一层平台距离避雷针针尖的距离大于5m，使得基站天线设备位于避雷针的45°角保护范围内，每层所述平台上设置3组基站天线设备且形成3个扇区，每个扇区的夹角为120°，每组基站天线设备荷载≤50kg，所述铁塔水平地网包括水平接地体且水平接地体纵横交错呈网格状布置，网格尺寸≤3m×3m，所述水平接地体的纵横交叉点处设置垂直接地极，所述铁塔水平地网通过水平接地体与变电站地网连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述避雷针针尖包括由圆钢管制成的针身和固定设置于针身顶端的针尖，所述针尖采用∅25mm的圆钢针尖。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述平台设置为圆形且四周设置高钢围栏，基站天线设备设置于高钢围栏上。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述塔身的内部设置爬梯且延伸至第一层平台处，所述爬梯采用带护笼的钢制爬梯。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述水平接地体的材质为热镀锌扁钢或铜排，水平接地体为热镀锌扁钢时，垂直接地极采用DN60镀锌钢管；水平接地体为铜排时，垂直接地极采用铜棒。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述铁塔水平地网与铁塔塔脚之间设置2处接地体引下线且接地体引下线的规格≥水平接地体的规格。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
本发明将变电站的独立避雷针进行特殊设计，将其与基站天线设备进行整合，设置用于安装电力专网基站天线设备和运营商5G基站天线设备的平台，实现变电站避雷针与天线塔的联合共享，专网与公网基础设施的开放共享，并与变电站基建工程同步设计、同步施工、同步验收，从而达到提高资源利用率，减少投资的目的，同时也符合全生命周期设计理念。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明铁塔水平地网示意图；
其中，1、塔身，2、避雷针针尖，3、平台，4、水平接地体，5、垂直接地极。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
如图1和图2所示，一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，根据周围遮挡物的高低和密集程度来确定避雷针的高度，优选高度为25～52m，包括塔身1、设置于塔身1底部的铁塔水平地网和设置于塔身1顶部的避雷针针尖2，所述塔身1采用三管格构式，塔身1的内部设置爬梯且延伸至第一层平台处，所述爬梯采用带护笼的钢制爬梯。塔身1距离地面一定高度处分别设置多层用于安装基站天线设备的平台3，所述第一层平台3距离避雷针针尖2的距离大于5m，使得基站天线设备位于避雷针的45°角保护范围内，每层所述平台3上设置3组基站天线设备且形成3个扇区，每个扇区的夹角为120°，每组基站天线设备荷载≤50kg，平台3设置为圆形且四周设置高钢围栏，基站天线设备设置于高钢围栏上。
所述铁塔水平地网包括水平接地体4且水平接地体4纵横交错呈网格状布置，网格尺寸≤3m×3m，所述水平接地体4的纵横交叉点处设置垂直接地极5，所述铁塔水平地网通过水平接地体（4）与变电站地网连接。水平接地体4的材质为热镀锌扁钢或铜排，水平接地体4为热镀锌扁钢时，垂直接地极5采用DN60镀锌钢管；水平接地体4为铜排时，垂直接地极5采用铜棒。
避雷针针尖2包括由圆钢管制成的针身和固定设置于针身顶端的针尖，所述针尖采用∅25mm的圆钢针尖。
实施例1：
本实施例为500kV变电站独立避雷针上安装基站天线设备的一种情形，在实际应用过程中，可根据不同电压等级变电站的实际需求，对独立避雷针的高度进行调整。
1）塔身结构设计：
综合考虑变电站避雷针和基站天线塔所需求的高度，该避雷针高度设置为52m，基础采用钢筋混凝土独立基础，塔身结构采用三管格构式型式，塔身共分7段，各段之间采用法兰盘刚性连接。
为了满足基站天线设备的安装和维护，在避雷针上设置爬梯及平台，爬梯采用钢制爬梯，设置于塔身内部，带护笼，爬梯宽度0.5m，延伸至最上层平台高度40m处。在距地面35m、40m处各设置一层平台，两层平台间距5m，用于安装基站天线设备，平台采用钢结构，密铺镂空处理，平台设置为圆形，其直径4m，平台四周设置1.1m高钢围栏。
2）防雷设计：
避雷针针尖顶标高52m。针身部分采用圆钢管结构，通过法兰与塔身刚性连接，针尖采用∅25圆钢针尖，与针身圆钢管焊接。
所有基站天线设备均位于避雷针45°角保护范围内。
3）接地设计：
埋深0.8m，接地体材质根据场地土壤腐蚀性可选择镀锌扁钢或铜排。采用热镀锌扁钢作为接地体时，扁钢规格不小于40mm×4mm，垂直接地极采用2.5m长壁厚3.5mm的DN60镀锌钢管；采用铜排作为接地体时，铜排规格不小于30mm×4mm，垂直接地极采用2.5m长直径20mm的铜棒。水平地网呈网格状布置，网格尺寸不大于3m×3m。水平地网覆盖范围应超出铁塔塔脚中心线不少于2m，其周边为封闭式。铁塔地网范围外为变电站地网范围，变电站地网应与铁塔地网可靠连接。铁塔塔脚与水平地网间采用不小于水平地网规格的接地体引下，引下线数量为每基塔2处。
4）基站天线设备安装：
每层平台安装基站天线设备3组，形成3个扇区，扇区夹角120°角，基站设备安装在平台钢围栏上，每套设备荷载不大于50kg。
设置的平台，可按层分别安装电力无线专网基站设备和公网5G基站设备，实现面向公网运营商基础设施的开放共享，实现变电站避雷针和基站天线塔的联合共享。
在实际应用时，建议该避雷针高度控制在25m至52m范围内，平台数量根据需求做相应调整，第一层平台距避雷针顶按大于5m考虑，严格控制在避雷针45°角保护范围内。

Claims (6)

1.一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，其特征在于：包括塔身（1）、设置于塔身（1）底部的铁塔水平地网和设置于塔身（1）顶部的避雷针针尖（2），所述塔身（1）采用三管格构式，塔身（1）距离地面一定高度处分别设置多层用于安装基站天线设备的平台（3），所述第一层平台（3）距离避雷针针尖（2）的距离大于5m，使得基站天线设备位于避雷针的45°角保护范围内，每层所述平台（3）上设置3组基站天线设备且形成3个扇区，每个扇区的夹角为120°，每组基站天线设备荷载≤50kg，所述铁塔水平地网包括水平接地体（4）且水平接地体（4）纵横交错呈网格状布置，网格尺寸≤3m×3m，所述水平接地体（4）的纵横交叉点处设置垂直接地极（5），所述铁塔水平地网通过水平接地体（4）与变电站地网连接。
2.根据权利要求1所述的一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，其特征在于：所述避雷针针尖（2）包括由圆钢管制成的针身和固定设置于针身顶端的针尖，所述针尖采用∅25mm的圆钢针尖。
3.根据权利要求1所述的一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，其特征在于：所述平台（3）设置为圆形且四周设置高钢围栏，基站天线设备设置于高钢围栏上。
4.根据权利要求1所述的一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，其特征在于：所述塔身（1）的内部设置爬梯且延伸至第一层平台处，所述爬梯采用带护笼的钢制爬梯。
5.根据权利要求1所述的一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，其特征在于：所述水平接地体（4）的材质为热镀锌扁钢或铜排，水平接地体（4）为热镀锌扁钢时，垂直接地极（5）采用DN60镀锌钢管；水平接地体（4）为铜排时，垂直接地极（5）采用铜棒。
6.根据权利要求5所述的一种可作为5G基站天线塔的变电站避雷针，其特征在于：所述铁塔水平地网与铁塔塔脚之间设置2处接地体引下线且接地体引下线的规格≥水平接地体（4）的规格。
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