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通信局（站）在用防雷系统的现场检测方法主讲：李冬根第2页目录1术语和定义2通信局（站）分类3通信系统电涌保护器（SPD）分类4技术要求5检测方法6现场检测安全操作守则（建议）第3页本讲稿主要根据以下标准：YD5098－2005《通信局（站）防雷接地工程设计规范》；YD/T1429－2006《通信局（站）在用防雷系统的技术要求和检测方法》；ITU－T《接地与连接手册》；IEC62305雷电防护第4页通信局（站）在用防雷系统现场检测是一项专业性强、技术含量高、现场因素复杂的工作。它具有极强的专业性和极高的安全性特点，不恰当的测试方法和操作都会严重威胁到网络安全。第5页对检测人员要求：1、熟悉通信局（站）的系统构造、接口电平和传输频率等知识；2、能够灵活准确地把防雷基本原理和检测标准运用于现场检测。第6页1术语和定义1.1防雷系统（lightningprotectionsystem）通信局（站）及其内部防雷和接地系统的整套装置，它由外部LPS和内部LPS两部分组成。第7页外部LPS由接闪器、引下线和接地装置等组成；内部LPS由除外部LPS外的所有其他附加防雷设施组成，它主要由等电位连接系统、接地系统、屏蔽系统、浪涌保护器等组成，主要用于减小和防止雷电流产生的电磁危害。第8页1.2接闪器用于承接通信局（站）外部空间的雷闪，并通过通信局（站）的避雷接地系统泄放入地的防雷装置。它包含避雷针、避雷带、避雷网等。1.3引下线连接接闪器与接地装置的金属装置，用于将雷电流泄放入地。第9页1.4接地（earthing/grounding）一种有意或非有意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的某种较大的导电体。第10页1.5接地网由一组或多组接地体在地下相互连通构成，为电气设备或金属结构提供基准电位和对地泄放电流的通道。1.6接地引入线接地网与接地总汇集线（或总汇流排）之间相连的导电体称为接地引入线。第11页1.7联合接地使局（站）内各建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网，并将电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。1.8等电位连接（EquipotentialBonding）将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或浪涌保护器以某种方式连接起来，以减小雷电流在它们之间产生的电位差。第12页1.9接地端子（EarthingTerminal）1.10接地汇集线（MainEarthingConductor）接地汇集线是指作为接地导体的条状铜排（或扁钢等），在通信局（站〕内通常作为接地系统的主干（母线），可以敷设成环形或线形。1.11接地汇流排（Earthterminal）与接地母线相连，并作为各类接地线连接端子的矩形铜排。第13页1.12总接地汇流排（MainEarth-terminal，MET）单点接地的星形接地系统中，系统的第一级主汇流排。1.13楼层汇流排（FloorequipotentialEarthingterminalBoard，FEB）1.14局部等电位汇流排（LocalequipotentialEarthingterminalBoard，LEB）电子信息系统设备机房内，作局部等电位连接的接地汇排。第14页1.15电缆入口设施（CableEntranceFacility，CEF）将光电缆内接地和金属外皮连接接地根据实际情况尽可能靠近户外电缆的入口处的设施，称呼为CEF；如通信大楼的进线室。1.16垂直接地主干线（VerticalReise，VR）垂直接地主干线（垂直接地汇集线）是一组在电信设备和主接地端子间提供工程低电阻路径的垂直导体，垂直贯穿于通信局（站）建筑体各层楼的接地主干线。第15页1.17公共连接网（CommonBondingNetwork，CBN）是通信局（站）内实施接地连接的重要方式，它是一组被特意互连或者偶然互连的金属物体。这些物体包括：连接到地网的建筑物钢结构、建筑钢筋、金属管道、交流电力线槽道和PE线、金属支架以及连接导体。第16页1.18电涌保护器（SPD）通过抑制瞬态或暂态过电压，旁路电涌电流来保护设备的一种装置。它至少含有一个非线性元件。1.19限压型SPD在无电涌时呈高阻态，但随着电涌的增大，其阻抗不断降低的一种SPD。限压型SPD的常用器件有：压敏电阻器、瞬态抑制二极管等。第17页1.20开关型SPD在无电涌时呈高阻态，但对电涌响应时，其阻抗突变为低阻值的一种SPD。开关型SPD的常用器件有火花间隙、气体放电管等。第18页1.21开关组合型SPD由电压开关型器件和限压型器件组合而成的一种SPD。依据所加电压的特性，它可呈现出电压开关的特性或限压的特性或者这两者都有的特性。第19页1.22一端口（又称单口）SPD：与被保护电路并联连接。一端口SPD可能有隔开的输入端及输出端，在它们之间没有特意设置的电阻或电感。第20页1.23两端口（又称双口）SPD：具有两组端口的SPD，一般与被保护电路串联连接，或使用接线柱连接，在输入端与输出端之间有特意设置的串联阻抗。第21页1.24保护模式用于描述配电线路中SPD保护功能的配置情况。在交流配电系统中分为：（L－L）、（L－PE）、（L－N）、（N－PE）四种保护模式。在直流配电系统中分为：正极与负极（V+－V-）、正极与地线（V+－PE）、负极与地线（V－PE）之间等三种保护模式。第22页1.25标称放电电流In用于划分SPD等级的、具有8/20µs波形的放电电流峰值，用于动作负载预备性试验。1.26昀大放电电流（冲击通流容量）Imax能够流过SPD的、具有8/20µs波形的昀大放电电流峰值。它用于动作负载试验，一般Imax=2.5In。1.27雷电抗扰度系统和设备经受雷电浪涌而不降低其运行性能的能力。第23页1.28混合波当输出开路时，其端电压Uoc的波形为1.2/50µs电压脉冲；当输出短路时，其输出回路脉冲电流Isc的波形为8/20µs，幅值为0.5Uoc，即规定混合波发生器的虚拟阻抗Zf=2Ω或12Ω。混合波测试波形应符合图1所示。第24页第25页1.29残压Ures当放电电流通过时，SPD端子间的电压峰值。1.30限制电压施加规定波形、幅值和次数的放电电流时，SPD端子间测得的残压昀大值。1.31电压保护水平Up表征SPD电涌抑制能力的一个参数。第26页1.32分离装置（脱扣装置）当SPD损坏时，使其与配电系统断开的一种装置。1.33告警功能（a）SPD正常或故障时能正确表示其状态的标志或指示灯。（b）SPD具备远程集中监测或集中告警的接口。第27页2通信局（站）分类通信局（站）类型按以下A、B、C、D类别进行分类：——综合通信大楼、交换局、模块局、卫星地球站、数据中心；——微波站；——移动通信基站、接人网站；——固定无线基站、VAST接收站，局域网站。第28页3通信系统电涌保护器（SPD）分类3.1按用途分类（a）交流电源电涌保护器：包含单相并联型、单相串联型、三相并联型、三相串联型。（b）直流电源电涌保护器：包含24V和48V等不同电压等级。（c）网络及监控电涌保护器：包含以太网、RS232、RS485、RS422等不同协议及物理接口类型。第29页（d）传输及接入信号电涌保护器：包含2Mbit/s口、专用时基信号接口和保安单元等。（e）馈线接口电涌保护器：包括移动通信、小型微波、VAST接收站等（f）电源/信号组合型电涌保护器：视频头及固定无线接入系统综合保护器等。第30页3.2按量级分类表1交流SPD冲击测试电流分类的规定SPD类型冲击电流T型（特高）H型（高）M型（中）L型（低）In（8/20µs）≥60kA≥40kA≥25kA≥15kA≥5kAImax（8/20µs）≥150kA≥100kA≥60kA≥40kA≥15kA第31页表2直流SPD冲击测试电流分类的规定SPD类型冲击电流H型（高）L型（低）In（8/20µs）≥5kA≥2kAImax（8/20µs）≥15kA≥5kAUoc（混合波）≥10kV≥4kV第32页表3信号SPD冲击测试电流分类的规定SPD类型冲击电流H型（高）M型（中）L型（低）In（8/20µs）≥5kA3kA≥50AImax（8/20µs）≥10kA5kA≥100AUoc（混合波）≥10kV6kV≥100V第33页表4天馈SPD冲击测试电流分类的规定SPD类型冲击电流H型（高）M型（中）L型（低）In（8/20µs）≥10kA5kA≥3kAImax（8/20µs）≥20kA10kA≥5kAUoc（混合波）≥20kV10kV≥6kV第34页4技术要求4.1接地电阻通信局（站）的接地电阻或地网面积应符合YD5098的要求。第35页4.2接闪器4.2.1避雷针避雷针一般宜采用热镀锌圆钢或钢管焊接制成，其高度应符合GB50057附录四保护范围计算要求，其直径应不小于下列各值：（a）针长lm以下：圆钢为12mm；钢管为20mm。（b）针长1－2m：圆钢为16mm；钢管为25mm。（注：各类通信局（站）宜采用经济、可靠的常规接闪器，不宜使用非常规避雷针等产品）第36页4.2.2避雷针安装位置选择。——保护角法适用于外形比较简单的建筑物，或只对大型建筑物的某一部分提供保护时。当建筑物高度大于所选LPS的滚球半径时，这种方法不适用；——滚球法适用于外形复杂的建筑物；——网格法一般来说用于对水平屋面进行保护。第37页表1各种类型LPS的保护角的大小、滚球半径和网格规格防护方法LPS类型滚球半径r(m)网格规格W(m)保护角α°I205×5II3010×10III4515×15IV6020×20见下图第38页注1：标有●以上的数据不可用。只有滚球的半径和网格适用于上述情况注2：H为接闪器距受保护对象参考面的距离。注3：H的数值低于2m的情况下，保护角不再变化。第39页A——避雷针的顶端B——参考平面OC——保护区域的半径h1——被保护的高度α——按照表1给出的保护角图2—根垂直避雷针保护的空间第40页h1——避雷针的物理高度保护角α1，取决于接闪器的高度h1，即被保护屋顶上方的高度；保护角α2取决于高度h2=h1+H，地面为参考平面。建筑物被保护的范围由α1、α2、h2决定。图3使用垂直接闪器保护空间第41页H——建筑物离参考平面的高度h1——为接闪避雷针的物理高度h2——h1+H为接闪避雷针离地面高度α1——高度h=h1时的保护角，h为屋顶表面与参考平面的高度α2——高度为h2的保护角图5根据表1，不同高度的保护角法的接闪器设计第42页第43页第44页4.2.3避雷网和避雷带避雷网和避雷带宜采用热镀锌圆钢或扁钢，避雷带应优先采用圆钢，圆钢直径应不小于8mm。楼顶避雷网网格应不大于10m×10m或12m×8m。并应保障其每个交叉处的焊接点可靠电气连通（其中扁钢与扁钢的焊口为扁钢宽度的2倍，且至少三面施焊；……第45页圆钢与圆钢（或扁钢）的焊口为圆钢直径的6倍，且双面施焊；扁钢和圆钢与钢管、角钢、互相焊接时，除应在接触部位两侧施焊外，还应增加圆钢搭接件）。焊点必须涂敷沥青或者沥青漆防腐，每年应进行一次防锈和防机械损伤运行维护检查，当出现机械损伤或局部腐蚀时应及时修复，当锈蚀部位超过截面的1/3时，应及时更换。第46页4.3雷电引下线4.3.1埋设在通信局（站）外侧混凝土柱内作为雷电引下线的应符合其设计要求；4.3.2通信局（站）明设的雷电引下线应满足下列要求：（a）圆钢直径应不小于12mm、扁钢的截面积应不小于160mm2；（b）引下线应均匀对称布放，其间距应不大于18m，数量应不少于两根；（c）对于高度超过30m的建筑物，30m以上应每向上间隔一层应设置一次均压带，并应与各引下线及建筑物金属构件电气连接。第47页4.4等电位连接通信局（站）等电位连接是建立在联合接地的基础上，应满足下列要求：4.4.1楼顶的各种金属设施均应分别与楼顶避雷接地线就近电气连通，在楼面敷设的各类电源线、信号线的金属护层应在两端做接地处