移动通讯基站电源SPD的应用思考

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摘要：本文通过对揭西县移动通信基站内部用电设备采取电涌保护器与接地等措施后，很多设备仍然遭受雷击损坏，对SPD间所产生的过电压与等电位关系、各级SPD的选型和能量分配的，以及接地线在高频雷电流作用下产生的过电压及其布置不合理所产生的电磁兼容等问题进行分析，并提出相应的解决措施，以便指导实际工作。

关键词：移动通信基站低压配电 SPD级间配合 凯文接线

引言

近年来，电涌保护器（简称SPD）在移动通信基站的应用越来越广泛，尤其在电源部分，C级模块式防雷器已经成为开关电源的标准配置，而B级防雷器（箱）也越来越多地成为移动基站第一级防雷保护的首选部分。然而在防雷器（箱）性能参数的选择上，以及防雷器的安装使用上，还存在一些不甚明了的地方，故在此拿出来与大家一起探讨，不足和错误之处请各位专家和学者予以指正。

1、对移动通信基站B级防雷器表征波形的选择

对于应用在移动基站电源第一级防雷保护的B级spd是选择开关型，还是选择限压型，一直困惑广大用户，且引起众多生产厂家的争论。

1.1从技术原理和实际使用情况来看。二者都可以应用在移动基站的第一级防雷保护上，这是和信产部防雷工程标准YDT5098《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》相一致的，在移动基站实际使用中多数用户选择了限压型防雷器。在信产部标准中规定了直到高山站都可以应用限压型防雷器，但应注意的是：在该标准前面的条款对电源线进入基站的方式以及变压器高低压侧防雷器的安装使用做了严格的规定；从一定程度讲，标准中第一级防雷器的推荐参数和结构选择是建立在执行此条款（即电缆埋地进入局站）基础之上的。

1.2然而现实中由于客观环境和经济投入等原因。相当数量的基站是采用市电架空直接引入的，这是标准中所不允许的，但又是现实中实际存在的问题。有两个例子可以为证，一是我们近期在某移动基站的防雷施工过程中，对经常遭遇雷击的基站提出了把架空电源线换成埋地电缆引入基站的解决措施，可对方维护人员却说“我们全地区230个基站全是采用这样的架空线。另外从我们对移动基站的统计中也发现40个郊外站市电引入几乎全部采用架空方式。这种电源引入方式可以说是在全国范围内的。

郊区站和高山站普遍存在的，在某些低压线路和变压器防雷保护不完善或者根本就没有保护的地方，就更需要慎重考虑这个问题，因为这种基站必须考虑雷电直击－反击或近区雷击时防雷器可能通过10/350波形的雷电流。另外由于大通流容量限压型防雷器都是采用多片压敏电阻并联的方法，还存在阀片间的选择配合问题，由于不一致性而导致可靠性指数下降是难免的，此外大通流容量的限压型防雷器的价格也远远超过开关型防雷器，所以经济上也不划算。

2 低压配电级与级之间配合的问题

移动基站中开关电源现已普遍采用C级模块式防雷器作为过电压保护装置，而如果要在基站配电箱处添加B级防雷器（箱）就不但要考虑其性能参数，还要考虑与开关电源处的C级防雷器的配合问题。

2.1是距离上的配合。在国标《建筑物防雷设计规范》和信产部标准《通信局（站）雷电过电压保护工程设计规范》中都做了具体的规定，要求开关型和限压型之间要有10米以上的间距，限压型之间要有5米以上的间距。在防雷器的安装使用中要确保此项要求的实现，杜绝某些不负责任的工程商将B、C级直接安装在一起，使两极防雷设计实际上仅能收到一级防雷的效果，造成工程隐患和配置浪费。

2.2是限压型SPD之间最大持续工作电压UC的配合。从能量配合的角度来讲，要求前级的UC小于后级的UC， 一般来讲现在开关电源处的C级防雷器是以320V和385V居多，(中兴、华为、动力源采用的都是385V)，开关电源配置的防雷器之所以选择如此偏高的UC值，主要是因为中国电网不稳定，这点在郊区和山区基站尤为明显。在我们施工的过程中经常可以看到开关电源监控装置显示A相超压、B相超压等状态。如果采用UC值偏低的防雷器，则非正常损坏率将会很高，正因为如此各大开关电源厂都普遍提高了UC值。所以在选配前级防雷器时，一定要考虑现有开关电源C级防雷器的UC值，以使二者之间实现启动和能量上的配合。

3、凯文式接线端子的应用

在防雷器的安装说明书和防雷规范中，对于连接线的线径和长度都做了明确的要求，比如要求防雷器的接线端子与相线和零线之间的连线的连接长度应小于0.5米，SPD的接地线的长度应小于1米。这种要求是正确的也是必须的，因为必须考虑由于线路电感量所引起的压降。

通过普通并联式防雷箱在现场安装中的实际位置，大家可以看到相线和零线的长度达到1.5米左右，而地线的连接长度可能达到6－7米，在这情况下由于线路电感而引起的压降恐怕早已超过防雷器的残压，使设备处于严重的危险隐患中。但是如果采用带有凯文式接线端子的防雷箱就可尽量减少这种危险。

通过采用TEK防雷箱的实际接线图。当然这种接线方式施工量是比直接并联的情况相对要复杂，但相对于能增强基站设备的保护效果，这些工程量是微不足道的。

4、SPD的辅助功能

目前监控设备在移动基站的应用越来越广泛，而且基站也要求在出现盗警、市电掉电、市电超压时提供报警，同样，对于防雷器的运行状态，也要求提供输出信号给予监控，所以要求防雷箱可以提供一些必要的辅助功能。如采用SIEMENS核心器件组成的TEK防雷箱就具有以下辅助功能：

4.1西门子原配保险跳闸装置；4.2 故障报警遥信功能；4.3 各相工作状态显示；4.4 故障声光报警功能（带复位键，可以消除报警）；4.5 雷击计数功能；4.6每次雷击电流记录功能；4.7每次雷击时间记录功能；4.8实时工作电压显示；4.9远程通讯功能。

从这些辅助功能中可以看出，TEK防雷箱不但能满足现场状态显示和报警，还能提供远程故障显示，以及雷击计数和雷击电流记录、雷击时间记录功能，使用户对防雷器的使用情况及历史动作情况有清晰了解，以对防雷器容量的选择和维护工作的进行有一个明确的判断依据。

5、结束语

由于经验有限，本文仅就高山移动基站电源第一级防雷器的选型和安装使用提了几点见解，难免有错误之处，敬请大家指正。一个合格的防雷工程是建立在正确的设计（防雷器选型）和规范的施工基础之上的，希望广大防雷界同仁能共同努力使我们做过的每个防雷工程都能起到它应该起的作用，这也是我们的目的和职责所在。

参考资料

1、GB50057-94 建筑物防雷设计规范2000年修订稿

2、建筑物电源电涌保护设计若干问题浙江大学 叶蜚誉

3、TEK HD智能电源防雷箱产品说明书

作者简介：葛淑霞（1983-），女，汉族，广东潮阳，大专，助工,从事防雷工作。