3G无线基站的防雷接地.ppt

1、3G无线基站的防雷接地,13G无线基站与2G基站的显著区别,第二代移动通信基站设备的典型设计方案是将接收天线、发射天线安装在室外，将射频收发信机安装在室内，射频收发信机与天线间用低损耗的射频电缆连接。,而对与第三代移动通信系统，由于射频电缆在2GHz以上频段的损耗大，如果天线直接使用射频电缆输出有很大困难。因此，3G移动通信基站一般是将无线基站中的射频收发部分（射频远端设备）与基带数字信号处理（室内单元）分开，将射频远端设备（塔放）设置在天线处，天线接收的信号先在射频远端设备中转为中频信号，再通过中频传输系统传回到基站室内单元。,使用中频传输系统将射频远端设备与室内单元连接时，可以采用有线或无

2、线传输方式，实现300米或更远的传输距离。传输介质可以是中频电缆、光纤或微波接力设备等。连接方式可以是星形结构、串行结构，也可以是环形结构。,某型TD-SCDMA基站的三扇区天线系统,3G基站的全向天线系统,2. 3G基站雷电防护的新问题,1）由于采用智能天线或电调天线，塔放（RRU）与天线的连接线中，除射频馈线外，也有电源及控制线，虽然这段线路的距离较短，但当铁塔遭受直击雷时其所处的电磁环境及其恶劣。 2）从基站机房（基带单元BBU）引出，联接到天线系统（塔放，既RRU）的缆线中，除射频电缆改为中频电缆外，还要增加电源、控制和GPS同步等端口。而这些电缆端口又都是很容易受到雷电损坏的部件。,

3、3）由于采用中频拉远技术，3G基站的机房与天线塔杆可能相距很远。因此很多情况下天线塔杆与机房的地网无法相互连通形成联合接地。在这种情况下大大增加了机房与天线系统的电位差，给防护增添了不小难度。,3 突出重点综合治理，做好3G基站的雷电防护工作,根据以上分析可以看出，3G基站雷电防护的重点在于和塔放（RRU）相连的各个线缆及端口。 但是仅仅做好塔放（RRU）相关端口的保护还是不够的，还必须从基站地网、站内等电位联接、进站动力电缆和传输光缆的防护、站内电源系统雷电过电压保护，以及环境监控系统保护等多方面，进行综合防护才能达到良好的防护效果。,6）对接地电阻较高的基站，应适当提高与机房外线路联接端口

4、的SPD的保护等级、并增加各个端口的保护措施。 7）分布式基站的铁塔应尽量设置在机房周围，当铁塔与机房小于30米时，机房地网与铁塔地网应采用联合接地。即：使用2根以上的水平接地体将两个地网相互连通。 8）当一个基站使用多付天线进行本地覆盖时，由于天线铁塔（或抱杆）远离机房，所以不可能采取联合接地，这时天线系统的各接口将面临更严重的考验。因此，应尽量降低铁塔地网和机房地网的接地电阻，并采取其它相应措施，确保天线系统安全。,4. 3G基站天馈线系统的防雷保护,4.1 天线至塔放的线缆端口保护 下面图是天线与塔放的实际安装情况,1）从塔放与天线的安装位置看，二者的距离很近（馈线长度一般在2米以下），

5、雷击时天线与塔放接地点间的电位差不大，不容易产生很强的反击电压，但雷电的电磁场强度很大，容易产生雷电感应。 2）由于3G采用了智能天线或电调天线，天线内部包含了脆弱电子线路，因此天线对雷电的自身抗力远小于2G的无源天线系统。,3）为了减少雷电电磁场和电位反击的影响，塔放至天线的射频馈线必须将外护层两端可靠接地。两侧馈线端口可以根据实际情况选用馈线避雷器对芯线进行适当保护。保护的等级可以参照2G发射机馈线端口的保护，选用标称通流量（8/20us波形）8KA，最大通流量20KA的馈线避雷器。 4）塔放至天线的供电线路必须使用具有金属外护层的屏蔽电缆，并将外护层两端可靠接地。必要时可在天线电源端口应

6、使用标称通流量（8/20us波形）5KA的SPD进行过电压保护。,5）塔放至天线的控制信号线有的系统是单独引接的，也有和供电电缆一起采用多芯电缆的，这时必须使用具有金属外护层的屏蔽电缆，并将外护层两端可靠接地。天线控制信号端口也应使用标称通流量（8/20us波形）5KA的SPD进行过电压保护。 6）一个改进防雷效果的措施是，在选择天线供电和控制电缆时，可多预留2根空芯线，安装时将这预留的空线对在天线和塔放处分别接地。利用空线对中雷电流产生的反向电动势，抵消电源和控制线上产生的雷电压差。,4.2 塔放线路端口的保护,对于中频传输使用电接口的基站，室内基带设备与塔放的联接线路，主要有中频电缆、电源

7、/控制、告警电缆和一根GPS同步电缆。由于各厂商的中频传输方案不同，中频电缆的数量以及电源/控制线路的接口形式可能不同。,1）由于塔放与机房的距离比较远，当铁塔受到雷击时机房与塔放接地点间的电位差很大，会产生很强的反击电压，同时雷电产生的电磁场在铁塔周围强度也很大，容易产生雷电感应。 2）为了减少雷电电磁场和电位反击的影响，塔放至机房的中频电缆及GPS电缆必须将金属外护层两端可靠接地。电源/控制电缆必须使用屏蔽电缆，电缆金属外护层应具有良好的导电性，金属外护层两端必须可靠接地。,3）中频电缆的两侧端口应使用SPD进行过电压保护，保护的等级可选用标称通流量（8/20us波形）8KA，最大通流量2

8、0KA的过电压保护器。 4）塔放交、直流供电线路两侧端口应使用标称通流量（8/20us波形）15KA（最大通流容量40kA）的SPD进行过电压保护。 5）GPS线路两侧端口可根据实际情况选用最大通流量（8/20us波形）20kA的SPD进行过电压保护。,6）使用电缆连接的控制/告警线路两侧应使用标称通流量（8/20us波形）5KA，最大12.5KA的SPD进行过电压保护，物理接口与原接口一致，差损要满足要求。也可采用空线对两端接地的方法，消减电缆线路上的雷电压差。 7）塔放侧各类保护器可以集中安放在一个防雨的铁箱内，箱内设置一个汇流排，将箱内所有保护器的接地线和箱体一起连接到该汇流排上，再用1

9、6mm2多股铜导线就近接地，接地点最好和塔放选在同一处。接地线要短、直，不得盘绕。,8）机房侧各类保护器建议集中安放在馈线窗附近，铁箱应与走线架绝缘，不要与室内接地系统相连，接地线用16mm2多股铜导线由馈线窗外室外接地排接地。 9）中频传输系统使用光接口时，可以使用非金属光缆。如果使用金属加强芯光缆，光缆加强芯上下两端都应在保护器接地排上接地。,10）使用中频光传输系统进行远距离传输时，如使用金属加强芯光缆，每段光缆的接头处可以在接头盒内按常规方法使用“分段绝缘不接地”处理方式，但从塔放引下的第一段光缆的加强芯，应在塔放和第一个接头盒处做接地处理。以防止塔杆遭受雷击时引起加强芯接头处起弧烧毁线缆或周围设备。,11）使用中频光传输系统进行远距离传输时，塔放可以就近使用可靠的交流电源供电，但必须在电源接入点增设简易地网，并安装与塔放电源端口相同量级SPD。同时供电应使用屏蔽电缆，外护层两端在简易地网和塔放处可靠接地。供电电缆中间有接头时，必须保证电缆金属外护层可靠连通。,12）由于