曹暉
蘇仙嶺發(fā)射基地海拔526米,鐵塔高95米,雷擊頻繁,多次造成設(shè)備損壞。防雷系統(tǒng)始建于上世紀八十年代,各項防雷設(shè)施嚴重老化,已不能滿足新的數(shù)字發(fā)射系統(tǒng)的防雷需求。經(jīng)測試,蘇仙發(fā)射基地鐵塔工頻接地電阻194Ω;變壓器工頻接地電阻值:45Ω;機房接地電阻值:36.6Ω,鐵塔、變壓器和機房接地系統(tǒng)未進行等電位連接。
一、發(fā)射基地聯(lián)合接地系統(tǒng)均壓等電位改造
按照GB50343-2012《建筑電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》和YD5098-2005《通信局(站)防雷與接地技術(shù)規(guī)范》要求:鐵塔、機房和配電系統(tǒng)接地應(yīng)相互聯(lián)通,組成聯(lián)合接地系統(tǒng),工頻接地電阻值不大于4Ω。
針對蘇仙嶺發(fā)射基地接地系統(tǒng)使用年較長,接地電阻值不滿足國家標準(小于4Ω)情況,根據(jù)發(fā)射基地的整體改造計劃,對蘇仙嶺電視發(fā)射基地接地系統(tǒng)進行改造,將鐵塔、機房和變壓器地網(wǎng)組成等電位聯(lián)合接地系統(tǒng),同時優(yōu)化地網(wǎng)結(jié)構(gòu),減少雷電反擊,改造后,接地工頻接地電阻小于4歐姆,滿足國標要求。
二、發(fā)射基地低壓配電系統(tǒng)防雷設(shè)施改造
按照GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定,該發(fā)射基地房屬于二類建筑物,防雷設(shè)施應(yīng)該按照二類建筑物設(shè)計。經(jīng)勘察,變壓器低壓側(cè)未安裝浪涌保護器,當電源線路遭受雷擊或感應(yīng)出過電壓后,雷電流會毫無衰減的侵入配電房。因此,供電系統(tǒng)感應(yīng)雷防護計劃安裝4級SPD(低壓配電系統(tǒng)電涌保護器)。
(一)配電房總配電柜進線端安裝I類試驗浪涌保護器,放電電流不小于25KA (10/350US),電壓保護水平不大于2.5KV;保護級別:第一級,試驗類別:T1(I級),最大持續(xù)工作電壓UC(V):385,沖擊電流Iimp (KA):25(10/350μS)電壓保護水平UP (KV):≤2.5
(二)機房分配電柜、穩(wěn)壓器電源進線端安裝II類試驗低壓電涌保護器,標稱放電電流不小于40KA(8/20US),電壓保護水平不大于1.8KV;保護級別:第二級防護
試驗類別:T2(II級),最大持續(xù)工作電壓UC(V):385,標稱放電電流In(KA):40(8/20μS)電壓保護水平UP(KV):≤1.8
(三)機房機柜電源安裝II類試驗浪涌保護器,標稱放電電流不小于20KA (8/20US),電壓保護水平不大于1.4KV.保護級別:第三級防護,試驗類別:T2 (II級),最大持續(xù)工作電壓UC(V):385,標稱放電電流In(KA):20(8/20μ,電壓保護水平UP (KV):≤1.4
(四)機房內(nèi)零散的電子設(shè)備安裝III類試驗浪涌保護器(防雷插座),標稱放電電流不小于5KA(8/20US),電壓保護水平不大于1.0KV.。保護級別:第四級防護,試驗類別:T2(II級),最大持續(xù)工作電壓UC(V):385,標稱放電電流In(KA):10(8/20μ
電壓保護水平UP(KV):≤1.0。保護級別:小型電子設(shè)備電源精細防護試驗類別:T3(III級)
最大持續(xù)工作電壓UC(V):230,標稱放電電流In(KA):5(8/20μ,電壓保護水平UP(KV)≤1.0。
三、信號線路雷擊過電壓防護設(shè)施改造
引入機房的信號線路主要為天饋、同軸電纜和光纖,均為架空進入機房,遭受雷擊的概率非常高,因此,需重點加強防雷設(shè)施改造,堵塞由信號線路引入機房的雷電。
按照GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定:進出機房通信線路宜采用屏蔽線纜,屏蔽層在機房內(nèi)做等電位接地處理,在信號設(shè)備的端口應(yīng)根據(jù)設(shè)備的工作電壓、接口類型和傳輸速率等參數(shù)選擇合適信號線路電涌保護器。
因此,需對信號線路進行防雷設(shè)施改造,將饋管橋架與新建接地系統(tǒng)進行多點接地;饋管屏蔽層、光纖屏蔽層和同軸電纜屏蔽層在機房內(nèi)做等電位接地處理;衛(wèi)星接受鍋及屋面避雷針重新鋪設(shè)專用引下線做接地處理;在信號設(shè)備端口安裝相應(yīng)規(guī)格的信號線路電涌保護器等措施,“堵塞”沿信號線路引入雷電的通道
四、機房等電位設(shè)施改造
根據(jù)GB50343-2012《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》規(guī)定:電子機房應(yīng)設(shè)置等電位連接網(wǎng)絡(luò),電氣和電子設(shè)備的金屬外殼、機柜、機架、金屬管槽、屏蔽線纜外層、設(shè)備防靜電接地、安全保護接地、防雷器接地端應(yīng)以最短距離與該等電位連接網(wǎng)絡(luò)相連。
計劃采用S型等電位連接網(wǎng)絡(luò),設(shè)計在機柜下方電纜槽內(nèi)設(shè)置接地均壓環(huán),采用30*3mm紫銅排,M8*50絕緣子固定,各設(shè)備接地連接至均壓環(huán)上,每個機房配備銅排12米。
五、雷擊電流矢量控制接地技術(shù)
接地是所有防雷措施發(fā)揮效果的前提條件,就機房來講,接地一般分為三種:工作接地、保護接地、和防雷接地,為了消除各設(shè)備之間的電壓差,通常采用將防雷接地、工作接地、設(shè)備保護接地同時接到機房等電位匯流排,共用地網(wǎng)的方式實現(xiàn)。
為了防止雷擊時地網(wǎng)形成的高電位向機房設(shè)備反擊,需要對機房接地系統(tǒng)進行防地電位反擊技術(shù)改造。采用雷擊電流矢量控制防護技術(shù),將設(shè)備工作接地、保護接地與機房防雷設(shè)施接地進行隔離,防止地電位抬升對機房設(shè)備造成的損壞。1.絕緣電壓(KV):AC25 KV,2.最大工作電流:200A,3.最大通流容量Imax(kA):500 (8/20?s),4.外殼防護等級:IP20。