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关于无线电管理监测技术设施测试验证防雷方案
发布时间:2018-6-12 | 阅读次数:314 | 返回新闻列表>>

0.工程简介

加强无线电管理技术设施测试验证能力建设,开展国家无线电管理监测技术设施测试验证平台的建设工作,是《国家无线电管理“十二五”规划》中“八项重大工程”的重要内容。

当前,从我国无线电业务的应用情况来看,在超短波频段20MHz~3000 MHz,无线电频谱资源使用效率较高,应用的业务最多,社会各个领域使用的台站也最密集,发生危害社会稳定和公共信息安全的无线电干扰事件的概率也较高,国家对此频段的频率使用情况也非常重视,全国各级无线电管理机构在此频段投入的无线电监测技术设施及花费的人力也最多。因此全国各级无线电管理机构对超短波频段20MHz~3000 MHz内的无线电监测系统及设备的需求也最多。因此,国家无线电管理监测技术设施测试验证平台工程将首先对超短波频段内的无线电监测系统和设备进行测试验证,并在系统建设中充分考虑超短波测试验证系统向短波频段测试验证系统的扩展性。

建设内容:无线电监测测向实验场(超短波车载移动式)

1.项目具体情况介绍

本项目共有2辆发电车辆,2台发射车,2台接收车,9个信息点,共有7个升降杆,升降杆均架设天线,其中车上有2个升降杆安装在发射车上,5个升降平台安装在地面上,除每个发电车有1根电源线与信息点连接外,其他车辆均有馈线1根、电源线1根、网线1根(千兆网)与车外信息点相连。

室外落地的升降杆与对应的信息点放置在一起,不超过2m。

馈线为N头,频率DC-3000 MHz,阻抗50Ω,功率实时不大于150M;所有车辆及信息点电源为220V,线缆敷设在地表面,不采用穿管方式;网线为千兆网,敷设在地表面,不采用穿管方式。


 

2.设计思路

2.1 车辆防雷设计

(1)除接收车外,其他车辆均在车顶部安装直击雷防护;接收车利用车边地面升降台上接闪杆作为直击雷防护装置。

(2) 发射车辆和接收车辆与车辆外信息点连接的电源、馈线、网线均安装相应的电涌保护器。

(3)发电车辆内电源安装相应的电涌保护器。

(4)车辆内安装等电位连接,并汇集后安装总等电位连接端子,待与室外接地网连接。

 

2.2 升降平台防雷设计

(1)所有的地面升降平台在顶部安装直击雷防护;

(2) 地面升降平台的电源、馈线、网线(在信息点内)均安装相应的电涌保护器。

(3) 地面升降平台安装等电位连接端子,待与室外人工接地装置连接。

 

2.3 信息点防雷设计

1)信息点内的网络交换机的电源、网线均安装相应的电涌保护器。

2)信息点安装等电位连接端子,待与室外接地网连接。

 

2.4接地措施

围绕车辆、地面升降平台、信息点安装接地网,接地网的接地电阻不大于4Ω。

 

3.技术方案

3.1 车辆防雷设计

3.1.1 直击雷防护设计

(1)发电车

在发电车顶部中间安装1根2m的接闪杆,接闪杆顶端是天幕HYPD-Ⅳ,根据计算,发电车高度3m,车长7m;2m的接闪杆安装在发电车的顶端中间的保护半径根据计算得出:

h ──接闪杆的高度(5m);

rx──接闪杆在hx高度的xx'平面的保护宽度(m);

hr── 滚球半径(第二类防雷建筑物45m);

hx── 被保护物的高度(3m)。

r0 ──接闪杆在地面上的保护半径(m)

rx=-

rx=-

rx=4.46m

根据计算得出2m的接闪杆安装在发电车的顶端中间的保护半径为4.46m,可以保护整个发电车的直击雷防护。


发电车接闪杆保护范围

(2)发射车

在发射车顶部升降平台上安装1根1.5m的接闪杆,接闪杆顶端是天幕HYPD-Ⅳ,根据计算,发射车高度3m,升降平台能升10m,升降平台上水平伸出1.24m的短波天线;升降平台顶端的1.5m接闪杆是否能够保护短波天线,根据计算得出:

h ──接闪杆的高度(14.5m);

rx──接闪杆在hx高度的xx'平面的保护宽度(m);

hr── 滚球半径(第二类防雷建筑物45m);

hx── 被保护物的高度(13m)。

r0 ──接闪杆在地面上的保护半径(m)

rx=-

rx=1.45m

根据计算得出升降平台顶端的1.5m接闪杆能够保护短波天线直击雷防护。


发射车接闪杆保护范围

 

(3)接收车

接收车利用边上安装的地面升降平台上接闪杆来保护直击雷防护,地面上安装的升降平台接闪杆高度为11.5m,接闪杆顶端是天幕HYPD-Ⅳ,接收车的高度为2.5m,根据计算,接闪杆高度为11.5m在半径多少米内可以保护接收车,根据计算得出:

h ──接闪杆的高度(11.5m);

rx──接闪杆在hx高度的xx'平面的保护宽度(m);

hr── 滚球半径(第二类防雷建筑物45m);

hx── 被保护物的高度(2.5m)。

r0 ──接闪杆在地面上的保护半径(m)

rx=-

rx=15.26m

根据计算得出:接闪杆高度为11.5m在半径15.26米内可以保护接收车,接收车在停车时,接收车最远端距离地面升降平台不能大于15.26米。


接收车接闪杆保护范围

 

3.1.2电涌保护器设计

(1)发电车

在发电车输出总配电箱内安装电源电涌保护器,型号为TPS  B+C,Iimp:25kA,Uc:255V,Up≤1.5kV;安装方式采用并联方式,在电源电涌保护器安装一套空气开关,空气开关采用100A。电源电涌保护器上端口接线不小于6mm2,下口接地线不小于10mm2,所有的接线安装标准线色安装。

 

(2)发射车

在发射车电源进线配电箱内安装电源电涌保护器,型号为TPS  B+C,Iimp:25kA,Uc:255V,Up≤1.5kV;安装方式采用并联方式,在电源电涌保护器安装一套空气开关,空气开关采用32A。电源电涌保护器上端口接线不小于6mm2,下口接地线不小于10mm2,所有的接线安装标准线色安装。

在发射车内交换机通往车外的千兆网线端口安装千兆网电涌保护器,型号为:HYR45S4-8Q,标称放电电流ln(8/20μs):1KA,传输速率 :1000Mbps,最大放电电流Imax(8/20μs):2.5kA,In时电压保护水平Up(X-C) ≤600V 。

车内通往车顶部升降平台天线的馈线两端均安装电涌保护器,型号为:HY3000TN-G,频率带宽:DC-3000MHz,最大射频传输功率≤150W,电压驻波比≤1.20,插入损耗≤0.2dB,标称放电电流In(8/20μs):10kA,In时电压保护水平Up≤600V,特性阻抗Zo:50Ω。

 

(2)接收车

在接收车电源进线配电箱内安装电源电涌保护器,型号为TPS  B+C,Iimp:25kA,Uc:255V,Up≤1.5kV;安装方式采用并联方式,在电源电涌保护器安装一套空气开关,空气开关采用20A。电源电涌保护器上端口接线不小于6mm2,下口接地线不小于10mm2,所有的接线安装标准线色安装。

在内交换机通往车外的千兆网线端口安装千兆网电涌保护器,型号为:型号为:HYR45S4-8Q,标称放电电流ln(8/20μs):1KA,传输速率 :1000Mbps,最大放电电流Imax(8/20μs):2.5kA,In时电压保护水平Up(X-C) ≤600V 。

车内通往车顶部升降平台天线的馈线两端均安装电涌保护器,型号为:HY3000TN-G,频率带宽:DC-3000MHz,最大射频传输功率≤150W,电压驻波比≤1.20,插入损耗≤0.2dB,标称放电电流In(8/20μs):10kA,In时电压保护水平Up≤600V,特性阻抗Zo:50Ω。

 

3.1.3 车内等电位及接地设计

(1)发电车

车内机柜内安装等电位连接铜排,等电位排采用20mm×3mm紫铜排,将机柜内的设备及其他不带电的金属物采用6mm2接地线与等电位铜排采用螺栓连接。将车内的等电位铜排采用16mm2接地线汇总到车内设置的总等电位端子排上,待室外接地网连接线引入后连接。

 

(2)发射车

车内机柜内安装等电位连接铜排,等电位排采用20mm×3mm紫铜排,将机柜内的设备及其他不带电的金属物采用6mm2接地线与等电位铜排采用螺栓连接。将车内的等电位铜排采用16mm2接地线汇总到车内设置的总等电位端子排上,待室外接地网连接线引入后连接。

 

(3)接收车

车内机柜内安装等电位连接铜排,等电位排采用20mm×3mm紫铜排,将机柜内的设备及其他不带电的金属物采用6mm2接地线与等电位铜排采用螺栓连接。将车内的等电位铜排采用16mm2接地线汇总到车内设置的总等电位端子上,待室外接地网连接线引入后连接。

 

3.2 升降平台防雷设计

3.2.1直击雷防护设计

地面升降平台上安装1根1.5m的接闪杆,接闪杆顶端是天幕HYPD-Ⅳ,根据计算,地面上的升降平台接闪杆总高度为11.5m,升降平台上水平伸出1.24m的短波天线;升降平台顶端的1.5m接闪杆是否能够保护短波天线,根据计算得出:

h ──接闪杆的高度(11.5m);

rx──接闪杆在hx高度的xx'平面的保护宽度(m);

hr── 滚球半径(第二类防雷建筑物45m);

hx── 被保护物的高度(10m)。

r0 ──接闪杆在地面上的保护半径(m)

rx=-

rx=1.76m

根据计算得出升降平台顶端的1.5m接闪杆能够保护短波天线直击雷防护。

 

3.2.2电涌保护器设计

升降杆的电源及网线控制均通过边上的信息点,电涌保护器安装在信息点内。

通往升降平台天线的馈线两端均安装电涌保护器,型号为:HY3000TN-G,频率带宽:DC-3000MHz,最大射频传输功率≤150W,电压驻波比≤1.20,插入损耗≤0.2dB,标称放电电流In(8/20μs):10kA,In时电压保护水平Up≤600V,特性阻抗Zo:50Ω。

 

3.2.3接地设计

地面升降平台低端设置的总等电位端子上,待室外接地网连接线引入后连接。

 

3.3 信息点防雷设计

3.3.1电涌保护器设计

在信息点内交换机电源前端安装电源电涌保护器,型号为HYMG25-BC,Iimp:25kA, Uc:385V,Up≤1.5kV,安装方式采用并联方式,在电源电涌保护器安装一套空气开关,空气开关采用63A。电源电涌保护器上端口接线不小于6mm2,下口接地线不小于10mm2,所有的接线安装标准线色安装。

在信息点网线端口安装千兆网电涌保护器,型号为: HYR45S4-8Q,标称放电电流ln(8/20μs):1KA,传输速率 :1000Mbps,最大放电电流Imax(8/20μs):2.5kA,In时电压保护水平Up(X-C) ≤600V 。

 

3.3.2接地设计

信息点内设置的总等电位端子上,待室外接地网连接线引入后连接。

 

3.4实验场区接地措施

围绕场区内的车辆、地面升降台、信息点安装接地网,接地网水平接地体采用50mm2接地裸铜线,垂直接地体采用直径20mm×1500mm的铜包钢接地棒,水平接地体与垂直接地体采用电气连接方式,故选用接地装置连接器连接接地装置之间,便于后期天线整个系统拆除移动到其他地方重新建设,水平接地体埋设深度0.5m,整体接地电阻不大于4Ω。


4设计注意事项

     有很多设计人员没有在意车载设备防雷的重要性,当车辆停在广阔的平原和山坡上,车辆很容易遭受雷击导致车辆及车辆内加装的一起设备损坏。多辆车组成的车辆群防雷一定要考虑车辆之间的电源、信号接线屏蔽和共用接地系统。

 

参考文献

[1]GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》

[2]GB50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

[3]GJB 219B-2005  军用通信车通用规范  

[4]GJB 367A-2001  军用通信设备通用规范

[5]GJB 5080-2004  军用通信设施雷电防护设计

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