Electromagnetic Environment Impact of Mobile Communication Iron Tower on Adjacent Building and Its Countermeasures

For several lightning-strike disasters related to base station iron tower of mobile communication carrier operator, disaster-inducing factors were analyzed. The reason was as below： after lightning receptor of base station iron tower of mobile communication carder operator was struck by lightning, electromagnetic radiation was generated in the process lightning current leaking into the ground. In addition, it was lightning scattered- strike phenomenon induced by overhead lightning rod, that is, ground lightning falling density around overhead lightning rod was larger than mean at the site. Finally, some improvement measures were put forward.

移动通信铁塔直击雷电流分布的研究

为研究雷击移动通信基站铁塔的电流分布特性,提出了一种全新的电路方法,创建了一个描述铁塔及其接地网构成的网络系统的电路模型。分析了铁塔上的雷电流分布及铁塔的冲击阻抗特性。仿真表明:铁塔及天线电缆屏蔽层上的雷电流分布情况与铁塔结构及雷击位置有关,但几乎不受大地电阻率的影响;而且,任意位置的直击雷在接地网对称位置的接地体上产生几乎相同的入地电流;"铁塔—接地网"网络的整体电阻和电抗随雷击点距地面高度的增加会有略微增大,其中电抗的变化比电阻的略大。研究成果为雷电防护设计提供了重要参考。

多通道雷电流在线监测系统的研发和应用

雷电流特征参数的测量对于研究雷电放电过程以及雷电防护有着十分重要的意义。介绍了一套多通道雷电流在线监测系统。使用自行研制的基于柔性罗氏线圈的雷电流传感器,通过电磁耦合把大的雷电流转化为低电压信号;采用高速数据采集处理单元对耦合出来的电压信号进行高速采集,保证信号的完整性和精确度;利用通用分组无线服务技术(GPRS)进行无线数据传输;利用专家分析查询系统对远程接收系统测得的雷电流波形信号分析处理,并对系统进行远程控制,保证系统稳定运行。系统经过在500 k V神保双回线路、500 k V太山双回线路实际运行,于2013年6月25日捕获了雷击500 k V架空输电线路实测波形,成功监测到雷电流幅值、波头时间等特征量,同时监测并记录雷电流全波波形数据,为雷电监测数据比对与仿真反演提供更全面的基础资料。

基于5G授时的配网差动保护数据同步方案

在配网中实现基于5G通信电流差动保护的关键技术之一是区段两端电流数据的同步问题。分析现有数据同步方法应用于5G电流差动保护的适应性;介绍5G协议中时间同步指标及实现架构;在此基础上,提出利用5G通信中的高精度时间信息实现数据同步的实用化路线。在该路线中,设计一种基于5G信号参数的基站授时方案;给出两种适用于配网电流差动保护的对时信号;最后提出基于B码对时信号的电流差动保护数据同步方法并分析其误差。理论上所提方案可实现线路两端时间同步偏差不超过20.8μs,对应两侧电流相角偏差不足0.5°,完全满足电流差动保护要求。

带驻波故障监测功能的AISG塔顶放大器控制单元设计

根据AISG2.0协议对带驻波检测功能的塔顶放大器(TMA)中状态监控、故障告警和数据通信的技术要求,提出了TMA嵌入式控制单元的设计及实现方法。硬件部分首先概述了总体设计方案,然后阐明了OOK(On-Off Keying)模块、可配置式电流告警电路、浪涌电流抑制电路和驻波检测功能的设计思路;软件部分详细介绍了AISG协议栈的设计方法,并给出了低噪声放大器(LNA)及驻波故障的检测流程。测试证明,本系统的电气性能、监控功能以及协议完整性均满足AISG2.0协议的要求,并完成了与主流基站系统厂家的互操作测试。

计算机自动化系统的接地及防雷措施

计算机在工业自动化系统中已经而且还将发挥重要的作用 ,但无论在集散控制系统 (DCS)还是在远程数据采集系统 (SCADA)或是各种独立的小系统中 ,系统的浪涌、防雷和接地都是一个不容忽视的问题。因为计算机及其组成系统的PLC或其他集成电子元件的安全性、高精度、高可靠性、稳定性等都必须要有一个良好的接地和防雷系统作保证。文章以计算机作为天然气输配站场的站控系统 (SCS)为例 。

计及5G基站负荷概率特性的配电网扩展规划方法

受通信负载随机性与间歇性的影响,5G基站负荷表现出不确定性。为解决大规模5G基站接入后配电网扩展规划难度增大的问题,本文首先根据5G基站的通信物理设备组成,推导出5G基站在给定时间内的能耗计算模型。在此基础上,分析了不同建筑群的用户分布、不同建筑群内用户接入特性和不同业务的流量特性对5G基站能耗大小的影响,建立了5G基站的有功负荷概率分布模型。在充分考虑5G基站广泛接入配电网后,提出了计及5G基站负荷概率特性的配电网扩展规划方法。最后,对实际配电网络进行了考虑5G基站接入的负荷能耗和扩展规划的仿真分析,验证了所建模型的有效性。

雷击输电线路时杆塔各处雷电流监测仿真分析

基于PSCAD/EMTDC构建了输电线路杆塔仿真模型,根据输电线路的雷击情况,考虑在雷击塔顶、雷击档距中间以及雷击导线这3种情况下,分析线路杆塔中各处电流分布情况,可为安装在输电线路杆塔上的雷电流波形监测线圈提供理论依据。合理地布置雷电流测量线圈能够监测到击中本级杆塔、档距中间以及相邻几级杆塔的落雷,因而减小了监测装置的安装数量,而且也能更大程度地采集到雷电波形。综合考虑了采集到的雷电流波形的反演问题,最终定位了雷电流测量线圈的安装位置。

通信基站铁塔遭雷击时对邻近民居影响的分析

结合实际雷击案例,分析了通信基站铁塔遭受雷电闪击过程中对邻近民居的影响。指出基站通信铁塔在防直击雷方面具有与接闪杆相同的作用,但同时产生地电位反击和电磁感应现象,造成电气和电子系统的损坏。

移动基站共址架空输电塔专用防雷系统研究

架空输电塔上的防雷系统只针对架空输电塔而设计,未能很好地保护移动基站。为达到保护架空输电塔的同时也能保护移动基站目的,设计了一种移动基站共址架空输电塔专用防雷系统。在正负极性标准雷电波的作用下,获取闪络电压,并计算雷电流超出概率。根据计算结果,抑制雷击过电压,完成系统软件设计。通过系统测试可知,使用移动基站共址架空输电塔专用防雷系统后,接地电阻由6.75Ω降到了0.54Ω以下,且瞬时电压呈平稳状态,降低了线路雷击跳闸率,提高了耐雷水平。

分布式基站远端射频单元直流电源雷电浪涌防护

为了有效对分布式基站远端射频单元(RRU)直流电源进行雷电浪涌防护,需要对具体保护方式及效果进行研究。本文介绍了几种常见的塔放式RRU直流电源SPD防护模式,利用EM-TP软件搭建仿真模型,分析雷击通信铁塔时不同保护模式的防护效果,讨论铁塔高度和雷电流波形对RRU电源线泄散雷电流幅值的影响,最后计算不同雷电流波形下电缆与SPD承受能量占全部能量的比值。仿真结果表明:在-48 V、RTN线与铁塔三线间均安装SPD时防护效果最好,流经直流电缆的电流幅值最低,波形持续时间也最短。铁塔高度越低,流经电缆电流幅值越小,电流持续时间也越短。雷电流波头时间越短,流经电缆电流幅值越大。雷电流波形对电缆承受能量的百分比影响很小,但对SPD承受能量的百分比影响很大。

配网线路避雷器雷电放电电流和吸收能量特性分析

配网线路避雷器雷击放电电流特性是其动作负荷、残压、型号选择、试验考核和运行寿命评估的关键依据.在建立配电网输电线路防雷计算模型的基础上,用电磁暂态计算程序ATP-EMTP对无避雷线的典型10 kV配电线路在不同雷击途径下流经线路避雷器的雷电放电电流和吸收的雷电放电能量进行了计算分析.研究了不同波形、幅值雷电流侵入时,不同杆塔冲击接地电阻下,线路避雷器的放电电流和吸收能量特性,分析了雷电流幅值、波形、冲击接地电阻对放电电流的幅值、波头时间、波尾时间和避雷器吸收能量的影响.研究结果表明:雷直击线路时,避雷器放电电流幅值和吸收能量均随冲击接地电阻阻值的增大而减小,而雷击塔顶时相反.

配电线路混凝土杆塔接地体冲击特性实验研究

为了分析雷击配电线路杆塔时的冲击特性,选择实地试验的方式进行测量工作,同时为了增加试验的可靠性及对比不同土壤电阻率环境下的杆塔冲击特性,在陕西省某地选择了两处不同土壤电阻率的同类钢筋混凝土材质杆塔进行测试,选择移动式冲击电流发生器作为本次试验的激励装置,采用三级法布线方式,测量得到了4种不同幅值的冲击电流下的杆塔接地体表面电位及杆塔周围地电位升的数据。本次试验属于配电线路杆塔防雷任务的基础研究工作,测量得到的杆塔接地体冲击特性数据及电位分布规律可以指导此类钢筋混凝土材质类型的配电线路杆塔本体及接地体优化设计工作,降低配电线路的雷击致故障概率。