中心機房及通訊基站防雷及浪湧防護解決方案

現代移動通信技術正以****的速度發展著，作為現代移動通信必不可少的通信基站，隨著惡劣的氣候條件。特彆是城市以外的基站，大多都位於當地海拔*高的山頂，電源采用架空線上山，基站的接地係統在設計時也冇有得到足夠的重視，極易遭受直擊雷、感應雷及電源操作等多種過電壓的侵襲。再者基站重要設備都是微電子設備，由於微電子設備具有高密度、高速度、低電壓和低功耗等特性，這就使其對各種諸如雷電過電壓、電力係統操作過電壓、靜電放電、電磁輻射等電磁乾擾非常敏感。如果防護措施不力，隨時可能遭受重大損失。近年來，由於遭受雷擊造成設備損壞通信中斷的問題始終困擾著移動通信運營商。

通信基站雷電浪湧防護器的正確的選擇與使用，可以有效地避免雷擊事故的發生，保護電源及通信設備免遭損壞。

我國雷電浪湧防護的現狀分析和存在的問題

在2002年7月的雷雨季節到來之時，廣東移動某一個地區就有7個基站分彆在雷雨天氣中被雷擊中，設備受到不同程度的破壞和損失。遭雷擊的基站都已經安裝了間隙型(開關型)保護器或者間隙＋MOV複合型，通流量10/350μs可達50kA以上，SPD安裝以後，大量基站仍然在不同程度上遭到雷擊的損壞，說明間隙型保護器在基站使用效果並不能讓人滿意。

2000年4月28日廣東聯通江門一個安裝波形10/350μs、*大通流容量可達60kA以上間隙型保護器的基站遭受雷擊，雷擊造成空調、電源模塊損壞，間隙型保護器從導軌上彈落，防雷箱承受不了間隙型保護器雷電通過時噴濺出來的火花及氣體釋放，箱門被彈開。

2000年6月重慶有幾十個基站作為試用安裝了德國XXXX生產的SPD，SPD為間隙＋電感inductance＋MOV即；3個FLT60和一個FLT100間隙組成的10/350μsSl00kA(3＋1)＋LT－35A(電感)＋VALMS320ST8/20μs40kA(MOV＋放電管組成的3＋1)。2001年7月有兩個基站SPD損壞，即萬勝礦物局和江津黨校(1號)雷擊。

2006年7月21日16時,漯河市舞陽縣牛市口移動通信基站遭受強雷暴襲擊。此次雷擊導致移動通信基站電源模塊損壞,附近多家住戶的電視機、電話機、煤氣灶具均遭雷擊,該村村民紛紛要求移動公司進行賠償。

2011年夏,位於豐城市福澤公司辦公樓旁的中國聯通通信基站被雷擊中，導致基站變壓器被擊壞，基站機房某型號SPD損壞，基站旁的福澤公司辦公樓一樓與二樓間樓板被擊穿；一樓機房交換機、路由器、計算機等設備嚴重損壞；很多業務中斷，直接經濟損失數十萬元。

2013年5月14日晚株洲天橋小區有30餘戶居民家中的電腦、電視等電器均被雷電擊壞，損失嚴重。

上述情況僅僅反映的是通信基站雷害事故的冰山一角，根據有關資料統計結果，2002年7月－10月，在廣東省同一地區的移動分局所屬的基站就有60多個安裝間隙型保護器的基站設備遭受雷擊，這樣的雷擊受損概率未免過高，對通信設施的**運行造成了巨大威脅。

雷擊浪湧對電信係統的危害

n  雷擊電磁脈衝（LEMP）致使基站大麵積癱機；

n  中心機房數據丟失和設備燒損；

n  提高傳輸係統的誤碼率（BER）；

n  每次雷暴天氣都有大量的基站和傳輸機房癱機，造成重大通信事故；

現有防雷係統存在的不足

l  避雷器對二次雷和感應雷防護能力弱，LEMP從電源係統泄漏直接燒損電信設備；

l  現有電源係統電湧防雷器SPD大多：單級保護，殘壓高；過流防護能力低，一般不超過150kA；采用單模塊設計，可靠性低；實行差模或共模保護，冇有阻止電湧的所有可能傳播通道；

l  安裝普通的SPD後仍有大量的電信設備損壞；

研究表明，基站係統雷電損壞超過80％來自電源係統的LEMP，移動通信基站的雷擊電磁脈衝防護必須綜合考慮，應從整體防雷、防浪湧的角度來進行防雷、防浪湧方案的設計，因此在基站電源分級安裝SPD是*佳防護方案。

1、直擊雷防護

在鐵塔頂部架設避雷針以保護天線不受直接雷擊，避雷針應通過獨立的引下線直接接入地網；在機房頂部構築避雷帶，用不少於兩根的引下線接至地網，引下線間距應不大於是25米。

2、電源線的防護

統計數據資料表明，微電子設備80%以上的事故是因為與係統相連的線路上感應的雷電衝擊過電壓造成的。因此，做好電源線的防護是整體防雷、防浪湧中不容忽視的一環。

對於移動通信基站的電源線防護，進入機房的電源線應采用金屬鎧裝電纜埋地，電纜的鎧裝層兩端接地：無金屬鎧裝層的電纜應穿鋼管埋地，鋼管兩端接地。埋地的長度應不小於15米。在電源線路上安裝浪湧保護器，對防感應雷是一種行之有效的辦法。電源線進入機房時應安裝通流容量較大的電源**浪湧保護器（KYDY-120KA/400V）；開關電源櫃、可見度房空調設備等電源進線應安裝電源二級浪湧保護器（KYDY-60KA/400V）；通信機櫃設備電源進線前應安裝直流電源三級浪湧保護器（KYDY-40KA/48V）；所有浪湧保護器應良好接地。

3、信號線的防護

信號線防感應雷對於整體防雷來說，是非常重要的一個環節。先，所有信號線均應采取屏蔽措施。可將信號線敷設在屏蔽線槽中，屏蔽線槽應良好接地。也可將信號線穿金屬管敷設，金屬管應全線保持電氣上的連通，並且金屬管兩端應良好接地。在信號線路上安裝信號浪湧保護器，對防感應雷是一種行之有效的辦法。E1通信接口處應安裝相應的信號防雷器，所有浪湧保護器均應良好接地。

4、天饋線的防護

從機房至天線的同軸電纜應從鐵塔中心引下，不采用傳統的同軸電纜金屬接上護層上、中、下三點接在鐵塔上的方案。隻在下部外護層接地，可減少同軸電纜內導體上感應電流強度。在天饋線進機櫃前應安裝天饋浪湧保護器（COAXN），天饋線浪湧保護器可安裝在機房內走線架上，天饋線浪湧保護器的接地應接機房彙流排。

根據中心機房及通訊基站配電係統，建議采用以下配置：

中心機房是數據集散地，為了保障數據**，需進行三級浪湧防護

•C級：在樞紐大樓進電櫃（參考配置：KYDY-240KA/400V）

•B級：交換中心配電板（參考配置： KYDY-60KA/220V）

•A級：UPS前端（參考配置： KYDY-20KA/220V）

通信基站電源係統的雷電過電壓保護是基站防雷工程中極為重要的一環。其中，SPD的選擇問題一直困擾著各地移動、聯通的建設者和規劃設計者。由於國內外過電壓保護器（SPD）生產廠家進入國內市場的多以百計，魚目混珠、濫竽充數、以小充大的產品直接影響到通信基站**的運行。由上文可以看出，不是什麼樣的SPD都可以解決基站防雷問題的。作為保障通信基站**運行的SPD不能因為選擇不當造成雷擊事故的發生，更不能因為安裝了不適合移動通信基站使用的產品造成火災事故(由於SPD選擇不當，造成火災的事故時有發生)。因此，隻有正確的選擇雷電過電壓保護器件和防雷方案，才能有效的減少雷害，保障通信基站的正常運行。