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针对小灵通基站所处地理环境、建筑物的形式、供电方式等情况， 结合国家标准、 信息产业部 YD 系列标准、 IEC 相关标准、 ITU-T K 系列相关建议，以及电源防雷器在我国通信局（站）中的实际应用情况烟囱安装避雷针-建筑物防雷设计规范，同时还兼顾电信公司对雷电防护*佳性能价格比的要求，提出了针对性的方案，希望本方案能对小灵通基站的雷电防护有所助益。
本防雷设计方案具有一般指引作用，对特殊场合应视具体情况专门设计。深圳市天泰科技有限公司是本方案的编制单位， 并愿对其真实性和有关承诺负完全责任。
二、方案设计依据
GB50057-94 建筑物防雷设计规范
YD/T1235-2002 通信局（站）低压配电系统用电涌保护器
YD/T5098-2001 通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范
YD 5068-98 移动通信基站防雷与接地设计规范
YD 5078-98 通信工程电源系统防雷技术规定
GA173-2002 计算机信息系统防雷保安器
GA267-2000 计算机信息系统雷电电磁脉冲安全防护规范
IEC61024 建筑物防雷
IEC61312 雷电电磁脉冲的防护
IEC61643 连接至低压配电系统的浪涌保护器
IEC60364 建筑物的电气设施
IEC61662 雷击损害的风险评估
三、防雷措施
概括的说，当今微电子设备的防雷手段，主要采用分流、屏蔽、等电位连接、过电压保护和接地五种方法。
A、分流
利用避雷针、避雷带和避雷网等将雷电流沿引下线安全地流入大地，防止雷电直接击在建筑物和设备上。
B、屏蔽
计算机系统所有的金属导线,包括电力电缆、通信电缆和信号线均采用屏蔽线和穿金属管屏蔽，在机房建设中，利用建筑物钢筋网和其他金属材料，使机房形成一个法拉第笼，用以防止外来电磁波（含雷电的电磁波和静电感应）干扰机房内设备。
C、等电位连接
将机房内所有金属物体，包括电缆屏蔽层、金属管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接，以均衡电位。
D、过电压保护
在电子设备的电源线、信号线以及天馈线上安装相应的过电压保护器，利用其非线性效应，将线路上过高的脉冲电压滤除，保护设备不被过电压破坏。主要的保护器件为氧化锌压敏电阻、二极或三极放电管、快速箝位二极管等，根据需要进行组合，形成完整的防雷保护器。
E、接地
一个良好的接地系统是保护人身、设备安全、系统稳定工作的重要保证，也是防雷系统的重要基础。特别是在强雷区，一个合理的接地系统能更快地泄放雷电流，降低残压，防止地电位反击事故，有效地降低雷害威胁。需要强调的是，采用任何防雷方法，都必须具有一个良好的接地系统，使雷电浪涌电流顺利地流入大地。否则，安装何种类型的防雷器件，都不能收到预期的效果烟囱安装避雷针-建筑物防雷设计规范。
四、基站防雷存在的主要问题
随着移动通信事业的发展, 移动通信基站的雷电防护受到了相当的重视, 特别是在信息产业部颁发了“YD/T 5098⎯2001”雷电过电压保护工程设计规范后, 移动基站的雷电防护都会参照规范执行。 但是, 如果忽视了防雷系统的某些重要的问题, 基站防雷依然存在严重的隐患, 以下是天泰公司的分析:
4.1 根据信息产业部邮电设计院的统计，基站设备因从电源线侵入的雷电过电压而损坏的占到 75%。
4.1.1 小灵通基站电源的入口级一般未加装防雷保护器件，尤其是 2001 年以前安装的小灵通基站均未加装防雷保护器件，在大的雷电流侵入的情况下, 设备上的残压过高, 易于造成设备的损坏。
4.1.2 由于电网质量差，供电系统中存在严重的暂时过电压的危险，烟囱安装避雷针-建筑物防雷设计规范导致避雷器失效。
4.2 另外，根据信息产业部的统计, 信号线接口遭受雷击的故障占很高的比例, 没有加装信号防雷器也是小灵通基站防雷的一个薄弱环节。
4.3小灵通基站一般没有加装天(馈) 线避雷器, 如果天(馈) 线外屏蔽接地方面处理不好, 雷电侵入波易于由天(馈) 线引入而损坏设备。
4.4 由于接地系统不规范或引线过长，雷击时的高电位反击会通过直流供电系统窜入通信设备，从而导致设备损坏。
五、基站防雷方案设计
1、基站环境分析
1.1、 一般都建在城市、城镇地区；
1.2、小灵通基站一般位于建筑物顶，所占空间较小；
1.3、大部分采用ＴＴ供电方式；
1.4、电网质量参差不齐。
2、一般原则
2.1、应从直击雷防护、感应雷和侵入波过电压防护、接地及等电位连接这几个方面综合考虑，按整体防雷的概念进行防雷方案设计。
2.2、小灵通基站的雷电过电压保护设计，应根据通信局(站)内通信设备安装的具体情况，确定被保护对象和保护等级，做到统筹规划、整体设计。
2.3、进出小灵通基站的电力电缆（线） 、通信缆线应采用金属护套电缆或敷设在金属管内。
2.4、小灵通基站的雷电过电压保护设计，应注意对各保护区 SPD 的合理设置，其保护水平应小于该保护区内被保护设备的耐压，以达到逐级保护通信设备的目的。
2.5、限压型 SPD 标称放电电流和冲击通流容量所选用的雷电流波形，如无特别指出，一般为 8/20µs 模拟雷电流波；对于开关型 SPD 的标称放电电流，为10/350µs 模拟雷电流波。
3、方案设计
3.1 直击雷的防护
由于基站安装的位置都比较高，所以在天线的上端安装避雷针进行直击雷的防护是十分必要的，避雷针的具体安装位置有如下几种：
3.1.1、如果在基站的边上有合适的制高点安装避雷针，且避雷针的保护范围覆盖了基站的话，应尽可能把避雷针安装在制高点上，这样可以尽量减小雷电对天线的感应强度，减轻雷电对基站的直接危害程度；
33.1.2、如果天线所处的位置是位置的话，则可把避雷针安装在天线的金属支架上，这样可以尽量避免雷电直接打到天线上，给基站设备造成严重的损害；
3.1.3、 如果基站周围已安装了能够保护到基站的避雷针， 则无须再安装避雷针
3.1.4、避雷针的引下线应与建筑物的主钢筋相焊接，如果建筑物上没有或无法连接，就应该用35mm2的绝缘线或30×3 的扁钢制作直接入地的引下线。
烟囱避雷针安装是安全防雷的有效方法。在烟囱顶部竖一金属棒，棒下端连一条足够粗的导线，导线下端连一块金属板埋入地下深处潮湿处。烟囱顶部金属棒的上端须是一个尖头或分叉为几个尖头。有了这样的装置，当空中有带电的云时。避雷针的尖端因静电感应就集中了异种电荷，发生尖端放电，与云内的电相中和，避免发生激烈的雷电、这就是避雷针能避雷的一方面。但这种作用颇慢，如果云中积电很快，或一块带有大量电荷的云突然飞来，有时来不及按上述方式中和，于是有强烈的放电，加雷电仍会发生。但这时由于避雷针高过周围物体，它的尖端又集中了与云中电异号的电荷，如果雷电是在云和地面物之间发生，放电电流主要通过避雷针流入大地，因此，不会打在烟囱或构筑物上，只会打在避雷针上了。由此可见，烟囱避雷针的尖端放电作用会减少构筑物遭遇雷击的可能性；到了不可避免时，它自己就负担了雷电的打击，烟囱与构筑物受到了的保护烟囱安装避雷针-建筑物防雷设计规范。
建筑防雷六要素防雷：
一、接闪功能
指实现接闪功能所应具备的条件，包括接闪器的形式（避雷针、避雷带和避雷网）、耐流耐压能力、连续接闪效果、造价以及接闪器与建筑物的美学统一性等。
二、分流影响
指引下线对分流效果的影响。引下线的粗细和数量直接影响分流效果，引下线多，每根引下线通过的雷电流就小，其感应范围就小。引下线相互之间的距离不应小于规范中的规定。当建筑物很高，引下线很长时，应在建筑物的中间部位增加均压环，以减小引下线的电感电压降。这不仅可以分流，而且还可以降低反击电压。
三、均衡电位
使建筑物内的各个部位都形成一个相等的电位，即等电位。若建筑物内的结构钢筋与各种金属设置及金属管线都能连接成统一的导电体，建筑物内当然就不会产生不同的电位，这样就可保证建筑物内不会产生反击和危及人身安全的接触电压或跨步电压，对防止雷电电磁脉冲干扰微电子设备也有很大的好处。钢筋混凝土结构的建筑物*具备实现等电位的条件烟囱安装避雷针-建筑物防雷设计规范，因为其内部结构钢筋的大部分都是自然而然地焊接或绑扎在一起的。为满足防雷装置的要求，应有目的地把接闪装置与梁、板、柱和基础可靠地焊接、绑扎或搭接在一起，同时再把各种金属设备和金属管线与之焊接或卡接在一起，这就使整个建筑物成为良好的等电位体。
四、屏蔽作用
屏蔽的主要目的是使建筑物内的通信设备、电子计算机、精密仪器以及自动控制系统免遭雷电电磁脉冲的危害。建筑物内的这些设施，不仅在防雷装置接闪时会受到电磁干扰，而且由于它们本身灵敏性高且耐压水平低，有时附近打雷或接闪时，也会受到雷电波的电磁辐射的影响，甚至在其他建筑物接闪时，还会受到从该处传来的电磁波的影响。因此，我们应尽量利用钢筋混凝土结构内的钢筋，即建筑物内地板、顶板、墙面、及梁、柱内的钢筋，使其构成一个六面体的网笼，即笼式避雷网，从而实现屏蔽。由于结构构造的不同，墙内和楼板内的钢筋有疏有密，钢筋密度不够时，设计人应按各种设备的不同需要增加网格的密度。良好的屏蔽不仅使等电位和分流这两个问题迎刃而解，而且对防御雷电电磁脉冲也是*有效的措施。此外，建筑物的整体屏蔽还能防球雷、侧击和绕击雷的袭击。
五、接地效果
指接地效果的好坏。良好的接地效果也是防雷成功的重要保证。每个建筑物都要考虑哪种接地方式的效果和*经济。王时煦先生认为，当钢筋混凝土结构的建筑物符合规范条件时，应利用基础内的钢筋作为接地装置。当达不到规范中规定的条件或基础包在防水卷材层内时，可做周圈式接地装置，但应将周圈式接地装置预先埋在基础槽的*外边（不必离开建筑物3m以外）。接地体靠近基础内的钢筋有利于均衡电位，同时还可节省为挖深沟所花费的人力和物力。在基础完工后再挖深沟则易影响基础的稳定性。
对木结构和砖混结构建筑物，必须做独立引下线并采用独立接地方式。当土壤电阻率大，使用接地极较多时，也可做周围式接地装置。因为周圈式接地装置的冲击阻抗小于独立接地装置的冲击阻抗，而且有利于改善建筑物内的地电位分布，减小跨步电压。采用独立式接地方式时，以钻孔深埋接地极（约4~12m）的效果为，深孔接地极容易达到地下水位，且能减少接地极的用钢量烟囱安装避雷针-建筑物防雷设计规范。
六、合理布线
指如何布线才能获得的综合效果。现代化的建筑物都离不开照明、动力、电话、电视和计算机等设备的管线，在防雷设计中，必须考虑防雷系统与这些管线的关系。为了保证在防雷装置接闪时这些管线不受影响，
首先，应该将这些电线穿于金属管内，以实现可靠的屏蔽；
其次，应该把这些线路的主干线的垂直部分设置在高层建筑物的中心部位，且避免靠近用作引下线的柱筋，以尽量缩小被感应的范围。在管线较长或桥架等设施较长的路线上，还需要两端接地。
第三，应该注意电源线、天线和屋顶高处的彩灯及航空障碍灯等线路的引入做法，防止雷电波侵入。除考虑布线的部位和屏蔽外，还应在需要的线路上加装避雷器、压敏电阻等浪涌保护器。因此，设计室内各种管线时，必须与防雷系统统一考虑。
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更新时间：2024/4/13 5:35:34
