大接地电阻技术通道防护技术的通信局站防护解决方案宣传资料.doc

通信局站“大接地电阻接地技术和通道防护技术”
解决方案
一、传统的电磁防护方法及其缺陷
主要采用端口防护技术，即在电子（通信）设备、计算机及网络的各个端口（交流端口、直流端口、信号端口、地线端口、机壳）安装并联型保护器（或者机壳接地），但是，在多年的实际运行中效果并不理想，相反还经常出现因为并联型保护器保护后呈短路状态而出现整个设备或者网络故障。各端口问题的表现形式如下：
1、接地
传统的防护方法就是利用降低接地电阻的方法加快雷电流的泄放和降低地电位的提高。
传统方法的存在着原始的不足：一是联合接地地电位实际的提高值和通信设备及网络EMC值不是同一数量级，采用降低接地电阻的方法不可能达到通信工作接地EMC的要求，这在通信理论上是没有根据的；二是实际工程和测量方法的限制不可能达到真正的“标准要求”的低电阻值；三是接地系统因为采用金属结构不可避免存在电化腐蚀，要维持一定的接地电阻值需要经常性的维护；四是需要较大第一次投资。
因此，传统方法从技术理论上和经济性上都不是最佳选择。
2、交流供电端口的防护
雷电感应的浪涌电压将沿交流电源线侵入用电设备造成设备损坏；同时，电网的高次高压谐波也容易引起设备故障。传统的方法就是在供电线路上加设多级并联型浪涌保护器降低进入交流设备的浪涌电压（常称残压）。
3、直流供电端口的防护
目前该端口尚未使用防护方法，只是在通信设备的DC/DC模块中有一些并联型的电路加以保护。
4、信号端口的保护
传统的主要防护方法也是在信号端口增加并联型保护器来吸收浪涌电压。

二、大接地电阻技术、通道防护技术简介
1、大接地电阻技术
大接地电阻接地技术是在联合接地网的基础上，利用深圳市远征通信设备有限公司发明设计的”接地系统高频抑制器”的方法将工作接地、保护接地、防雷接地进行隔离，从而使联合接地系统中的各个接地系统相互独立、互不影响，实现电子（通信）设备及网络所要求的工作地、保护地电位不受雷电流的影响；从另一角度来说，因为”接地系统高频抑制器”的衰减和隔离作用而雷电使地电位提高但对工作地、保护地电位的变化变小，即降低了工作地电位、保护地电位对接地电阻值的响应灵敏度，也就实现了大的接地电阻接地。
2、通道防护技术
电子（通信）设备、计算机及网络通道防护技术就是通过在交流、直流供电线路中安装“交流、直流串联型浪涌电流抑制器”，切断浪涌电流在交、直流电源通道（网络、设备、端口间）的传播。
三、大接地电阻技术、通道防护技术同传统技术的功能性比较
1、 完全抑制或者切断浪涌电流的传播通道。可以完全取代原来的诸如电源线穿金属管
入地、使用铠装电缆、加装并联型浪涌保护器的方式；工作接地、保护接地和防雷接地完全隔离，不存在相互影响；有效防止了因为雷电流使地电位提高而造成的电子（通信）设备系统工作接地和机壳的电位提高，保证了电子（通信）网络的正常工作和设备维护人员的安全；
2、 有效的阻断了浪涌电流向其他网络传播。不再出现并联型防护方式导致的采用防护
装置同没有采用防护装置设备和网络之间的相互影响；
3、 没有故障点，可以免维护。由于采用串联方式，只要串联器件满足最大工作负载电流的
需要，就不存在电路中断或故障的问题，同时因为完全采用无源网络，故障现象很少，可以完全实行免维护；因此，更可靠和安全；
4、 便于网络安装和改造。原并联方式（避雷器全部为并联安装）为了更好的降低残压就必
须讲究安装工艺（如尽量缩短进入保护器电源线和地线的长度）；因此，可以方便的进行建设过程的安装和维护过程的改造。
5、 取代传统技术，实现大接地电阻接地，更加经济，适用面广。取代传统防护技术（如小
接地电阻、电源线穿管、铠装电缆、并联型浪涌保护器等等），同时，完全实现免维护，可以节约很多的第一次建设投资和长期的设备维护投资，以及故障处理费用。因此，具有极高的防护费效比。
6、 符合现代技术发展方向和相关行业技术。如《中国移动通信基站防雷系统管理规定》
（2006年4月发），规定的“第4节第1条”规定：“当基站的土壤电阻率大于1000Ω·m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制”；“第4条”规定：“要求不提倡使用降阻剂及高效接地棒之类的产品降低接地电阻”。在实际的基站中往往土壤电阻率大的地方多在高山等环境恶劣处，传统方法就是采用降阻剂及高效接地棒之类的产品降低接地电阻，如果在接地方法上遵守新规定就意味着该通信基站存在着很大的故障隐患很大的故障隐患。因此，大接地电阻接地技术是新规定的补充和最佳防护措施。
7、 从根本上解决电子（通信）设备及网络的瞬间中断、退服、硬件设备损坏的问题

四、大接地电阻技术、通道防护技术同传统技术的经济性比较
假设某一移动通信基站，其土壤电阻率大于1000Ω·m，传统方法要求实现接地电阻10Ω，采用大接地电阻接地技术后的接地电阻要求不大于100Ω，其接地和系统防护的估价以及功能比较见下表（单位：万元）：
经济性比较
功能性比较
技术方法
接地造价
系统防护造价
总价
建设
维护
传统接地技术
2．0
0．8
1．7
4．5
不能解决通信设备和网络的防护
大接地电阻
接地技术
0．3
0
2．0
2．3
能有效的抑制高压反击，从根本上防止雷击电流进入通信设备造成的硬件损坏，以及网络的瞬间中断、退服、超标
结论
大接地电阻接地技术每站节约第一次投资至少节约2。0万元，如果该系统以20年为限，则节省维护费大于5万元。
大接地电阻接地技术根本上解决了通信设备和网络的防护问题，而不仅限于电源和端口

五、 大接地电阻技术、通道防护技术在移动通信基站的应用
1、利用高频抑制器、直流电源净化保护器在通信基站的使用方法，见下图：

2、采用“通道防护技术、大接地电阻技术”后的接地系统建议图
深圳远征通信公司的设计方案可以实现通信局站接地在接地电阻为小于100欧姆的条件下正常工作，此时的接地网络可以使用用下图的接地网实现：

六、产品介绍：
1、产品概述：
为了方便安装和维护，深圳远征通信公司设计制造了“YZJD25KV/50（A）-Ⅲ”型“通信局站联合接地分配箱”，内置2套YZSPD25KV/50A高频抑制器和“防雷接地排、保护接地排、工作接地排”，可以满足整个通信基站的接地要求。
为了实现整个基站通信网络设备的系统防护，还设计制造了“YZDYSPD6050（A）-Ⅱ”、“YZDYSPD60100（A）-Ⅱ”、“YZDYSPD60150（A）-Ⅱ”“直流电源净化保护箱”分别内置50A、100A、150A直流电源净化保护器，可以满足整个通信基站的直流供电要求，实现所有直流电源通信设备的防护要求。
2、产品介绍
A、直流电源净化保护箱（内装2-3套直流电源净化保护器）

（1）直流电源净化保护器产品特点
●工作方式：串联型
●直流和工频情况下，设备处于短路状态，并具良好的滤波效用；
●当有浪涌电流发生时，保护器呈高阻抗状态，抑制高频脉冲浪涌电压通过，有效阻断雷电浪涌
电流的传播。
（2）技术指标：
●质量标准： YD/T 1235.1-2002（信息产业部） ● 阻断电压强度： 25KV
●工作频率: 0-2.0GHZ ●阻断浪涌频率: 1-100KHZ
●最大工作电流：50A（150A）（ AC/DC） ● 工作电压： 40-75V （DC）
●残压: ≤ 200v ● 标称通流量:15KA（8/20us）
●最大通流量:30KA（8/20us）
B、通信局站联合接地分配箱：（内装2套接地系统高频抑制器）
（1）工作原理图：
（2）接地系统高频抑制器产品特点
●工作方式：串联型
●自感系数高，灵敏度高，且对接地系统不会造成任何影响；
●直流和工频情况下，设备处于短路状态，有效保障静电荷泄放和提供保护电流及漏电流的通道。
●当有浪涌电流发生时，抑制器呈高阻抗状态，抑制高频脉冲浪涌电压通过，有效阻断由地电位
提高引起的高压反击，同时切断设备的击穿电流。隔离各类接地系统。

（3）技术指标：
●质量标准： YD/T 1235.1-2002（信息产业部） ● 阻断电压强度： 25KV
●工作频率: 0-2.0GHZ ●阻断浪涌频率: 1-100KHZ
●最大短路电流：50A（150A）（ AC/DC）
●最小保护电流：1A（8/20us）

七、湖南地区典型工程及防护效果
1、长沙市移动公司基站系统防护工程（40个基站系统防护，2004年-2005年进行施工，目前所有基站运行正常 ）；
2、邵阳移动公司基站系统防护工程（160个基站的系统防护改造，2004年-2006年施工，所有整改基站目前运行正常，抗雷击能力明显增强，基本无雷击故障）；
3、郴州移动分公司系统防护工程（ 45个经常遭雷击的基站进行了系统防护改造，2005年-2006年施工）；
4、常德市移动公司基站系统防护工程（50个基站的系统防护，2006年7月完成）；
5、湘西自制州移动分公司防护工程（10个新建站的系统防护改造工程，50个基站的接地系统改造；）
6、岳阳移动公司基站系统防护工程（20基站的系统防护改造），
7、娄底移动公司基站系统防护工程（2004--2005年70个基站）
8、张家界市移动公司基站系统防护工程（30个基站的系统防护）
9、怀化市移动分公司系统防护工程（2005年36个基站的系统防护改造）；
10、中国联通株洲公司系统防护工程（2006年6月完成20各基站）；
11、 中国电信湖南省公司：
娄底市双峰县电信中心局及模块局雷电防护工程
怀化市电信中心局及模块局雷电防护工程
邵阳市电信中心局及模块局雷电防护工程
湖南省电信11个地州市的宽带网交换机防护工程（共8000个点）
···············
深圳市远征通信设备有限公司

附：符合《中国移动通信基站防雷系统管理规定》（2006年4月发）相关规定摘要：
第五节 接地电阻
基站的工频接地电阻一般控制在10Ω之内、地网的等效半径应在10m左右；当基站的土壤电阻率大于1000Ω·m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，但要求其地网的等效半径应不小于20m，并在地网四角加以20～30m辐射型接地体。
地网环形接地装置的周边可以根据地形、地理状况决定其形状。
不提倡使用降阻剂及高效接地棒之类的产品降低接地电阻。