【YD通讯标准】 用户天线装置的过电压过电流防护

中华人民共和国通信行业标准
YD/T2058-2009
用户天线装置的过电压过电流防护Protectionof customerantennainstallations(ITU-TK.71:2007,NEQ)
2009-12-11发布
2010-01-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布前言
1范围
2规范性引用文件
3术语、定义、符号和缩略语
4参考配置
5雷击防护.
6场所分级
7防护方法·
8防护要求
附录A（资料性附录）对建筑物的直接雷击：在建筑物入口处屏蔽线的等电位连接附录B（资料性附录）建筑物上的天线被用作LPS接闪器·附录C（资料性附录）一般风险评估附录D（资料性附录）举例：安装在建筑物附近的天线YD/T2058-2009
本标准非等效采用ITU-TK.71:2007进行制订。本标准相对于ITU-TK.71:2007主要变化如下：-对ITU-TK71的部分段落进行了合并和调整未包含ITU-TK.71的10职责的内容；言
-ITU-TK.71的规范性附录A在本标准中变为资料性附录；YD/T2058-2009
一由于ITU-TK.719.5中SPD的选择和计算部分与国内标准不一致，故未包含此部分内容，且未包含ITU-TK.71附录I.10SPD的内容。本标准由中国通信标准化协会提出并归口。本标准的附录A、附录B、附录C和附录D为资料性附录，本标准起草单位：工业和信息化部电信研究院。本标准主要起草人：孙向前、陆冰松、韩傲雪。1范围
用户天线装置的过电压过电流防护YD/T2058-2009
本标准规定了用户天线装置的过电压过电流防护要求，包括对通信天线系统的雷击防护要求及电力线接触的防护要求。
本标准适用于安装于建筑物上的用户天线装置及安装在距离建筑物最远距离约10米的天线杆上的用户天线装置，且安装的天线是用来为建筑物提供通信服务的情况。本标准不适用于有爆炸风险的建筑和具有挽救生命设施的医院场所，或内部系统故障会引发生命危险的建筑。本标准也不适用于安装无线通信基站的建筑。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB.4943
GB/T21714.1-2008
GB/T21714.2-2008
GB/T21714.3-2008
GB/T21714.4-2008
ITU-T K.56 (2003)
3术语、定义、符号和缩略语
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1
信息技术设备的安全
雷电防护第一部分：总则
雷电防护第二部分：风险管理
雷电防护第三部分：建筑物的物理损坏和生命危险雷电防护第四部分：建筑物内电气和电子系统无线通信基站的雷电防护
无遮蔽建筑物exposedstructure处于暴露环境的建筑物，直接雷击时需要被保护。如通信塔或较高建筑物。3.1.2
天线系统antenna system
连接电缆和终端设备的天线。
3.2符号和缩略语
3.2.1符号
以下符号适用于本标准。
位置因子
环境因子
YD/T2058-2009
服务设施上有HVILV变压器时的修正因子特殊危险
LPZO/1防雷区界面上，建筑物、LPS等屏蔽效能决定的因子内部防雷区界面上屏蔽体屏蔽效能决定的因子与内部布线有关的因子
与内部系统的冲击耐压有关的因子长度
雷击建筑物时，人畜伤害的损失率雷击建筑物时，建筑物中物理损害的损失率物理损害引起的建筑物的损失率雷击建筑物附近时内部系统故障的损失率内部系统故障引起的建筑物的损失率接触和跨步电压伤害引起的损失率雷击入户服务设施造成建筑物内人畜伤害的损失率雷击入户服务设施，建筑物内物理损害的损失率雷击入户设施，内部系统故障的损失率建筑物中各种损失率的通识符
雷击与建筑物相连服务设施附近时内部系统故障的损失率进入建筑物的导体数量
雷击建筑物危险事件的次数
雷击线路“a”端建筑物危险事件的次数雷击大地密度
雷击服务设施附近危险事件的次数雷击服务设施危险事件的次数
雷击建筑物附近危险事件的次数年均危险事件次数的通识符
雷击建筑物造成建筑物物理损害的概率雷击建筑物造成内部系统故障的概率未采取SPD保护情况下，雷击服务设施造成内部系统故障的概率未采取SPD保护情况下，雷击服务设施附近造成内部系统故障的概率雷击建筑物附近造成内部系统故障的概率有SPD保护时内部系统或服务设施发生故障的概率雷击入户设施造成人畜伤害的概率雷击入户服务设施造成建筑物物理损害的概率雷击入户服务设施造成内部系统故障的概率雷击入户服务设施附近造成内部系统故障的概率着火的危险
地面类型
3.2.2缩略语
除损害成因S1外，其余损害成因造成的建筑物的风险雷击入户服务设施
雷击服务设施附近造成服务设备故障的风险分量雷击建筑物造成人畜伤害的风险分量雷击建筑物造成建筑物物理损害的风险分量雷击建筑物造成内部系统故障的风险分量雷击建筑物附近引起的内部系统故障风险分析容许的风险
雷击入户服务设施造成人畜伤害的风险分量雷击入户服务设施造成建筑物物理损害的风险分量雷击入户服务设施造成内部系统故障的风险分量建筑物各种风险分量的通识符
雷击入户服务设施附近造成内部系统故障的风险分量宽度
土壤电阻系数
下列缩略语适用于本标准。
CDMA WLL
参考配直
Bonding Bar
CodeDivision Multiple Access Wireless Local LoopGas Discharge Tube
Lightning Protection Level
LightningProtection System
LightingProtectionZone
MainEarthBar
Main EarthTerminal
Point of Entry
Parallel Earth Conductor
Personal Computer
Surge Protective Device
Universal Serial Bus
通过安装天线来提供通信服务通常有以下两种参考配置：天线安装在建筑物上（见图1）；天线安装在建筑物附近的天线杆上（见图2）连接带
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码分多址无线本地回路
气体放电管
雷电保护水平
防雷系统
防雷区
主接地带
总接地汇流排
平行接地导体
个人电脑
浪涌保护器
通用串行总线
两种配置中，天线与相关设备之间道过屏蔽对称双绞线或同轴电缆进行连接。由电网供电的相关设备指的是连接的终端用户设备，如个人电脑（PC）：（例如通过串行线或USB线），可以连接到外部通信端口。
本标准所覆盖的参考配置如图3~图5所示。YD/T2058-2009
用户端设备
如计算机等
用户端设备
如计算机等
相关设备
电信端口
天线安装在建筑物上
相关设备
图2天线安装在天线杆上
通信服务
如CDMAWLI
数据设备。
如计算机
电信端口
电源线
电源板
仅通过天线提供基本服务的方式网络访问节点
交换机等
5雷击防护
电信服务，如
CDMAWLL
效据设备，
图4天线提供的基本服务外扩展到另一建筑物YD/T20.58-2009
电源线
电源板
数据传输天线（卫星或无线）
数据调意
解训器
可电话
数据设备，如计
图5天线提供互联网服务和电信服务共存的方式依据GB/T21714.2进行风险评估的结果决定是否需要直击雷防护。当R1>Rr时，需要进行雷击防护。本标准的7规定了防护方法，8规定了防护要求当R1电源板
为减小用户人身伤害的风险，建筑物中人身伤亡损失的风险R需要由用户来评估，并与允许的风险值R进行比较。根据GB/T21714.2，允许的风险值的典型值为10°。为了减小建筑物内设备遭到破坏的风险，建筑物中通信服务损失的风险值R2应被计算出来，并与相应的允许的服务故障风险值RT2=10-3（或由用户决定的比这个更小的值）进行比较。即使当R1Rm2时，建议进行防护，并且风险因素的相应信息会指导防护设计工程师选择最适合的防护措施来保护建筑物内的设备。这个计算和相应的防护措施在本标准的范围之外。当天线被安装在建筑物附近时，关于天线系统的服务故障风险估计值R不需要考虑，因为这个风险值非常低（由于电缆的长度很短，一一般不超过50m，并且使用屏蔽）由于雷击导致的天线电缆的物理损坏需要的防护被认为在人身安全的风险评估范围内（见8.5和附录D)。
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6场所分级此内容来自标准下载网
6.1安装于建筑物内（或上）的天线使用图6的流程图确定是否需要进行风险评估天线安装在建筑物内或建筑物上开始
天线是否拉片
图?进行安装
平估范围内
是否存在LPS
对民行评估
天线是香连
美香德要LPS
参腿第9童，如果
已经安装LPS，
新应能本流程
天线应和LPS充分绝缘，
参见8.2.2.2
网络运营商应行
是否存在
天线应连接到LPS
参见8.2.21
图6天线安装在建筑物内或上的风险评估流程6.1.1对雷击具有内在防护功能的场所YD/T2058-2009
如果天线被安装在图7的阴影区域内，可被认为是对雷击具有内在防护功能。有两种情况需要考虑（见图6）：
不存在LPS，见8.2.1的相关要求。一存在LPS，见8.2.2的相关要求。>2m
不需要接地
图7安装于户外建筑物上的关线举例，不要求接地但建议接地6.1.2雷击时对人身安全具有很低风险的场所为减少对除6.1.1规定场所外对其他每个场所都要进行风险评估的需要，利用标准GB/T21714.2提供的软件对一些典型场所天线的安装进行了风险评估，见附录C。如果天线的安装不包含在附录C内，见6.1.3。
注意，风险评估假定没有外部线路设施连接到建筑物上。此风险评估仅是用来决定当网络运营商安装天线时建筑物是否需要LPS。
有两种情况需要考虑，分别为：一不存在LPS，见8.2.1的相关要求。存在LPS，见8.2.2的相关要求。6.1.3需要单独进行风险评估的场所如果LPS已经存在就不需要进行风险评估。LPS存在的情况，参见8.2.2的要求。如果天线的安装没有包含在6.1.1中，也没有包含在6.1.2普通风险评估中，需要按照GB/T21714.2计算风险值R1。
当R≤R时，不需要进行雷击防护。这种情况下仅需要对电力线接触进行防护，见7.2当Ri>Rm时，具体的防护方法见7和8。这些情况在图6中都有体现。
6.2安装在建筑物附近的天线
天线安装在建筑物附近时的风险评估流程见图8。如果建筑结构不包含在6.1.2风险评估范围内，应依据GB/T21714.2计算生命损失风险参数R1。因为天线塔和建筑物是分开的，因此需要分别进行风险评估。YD/T2058-2009
天线安装在建筑物附近
建筑物中
是否有
网络运营商将天线连
接到BB，参见8.3了
解什么时候需要安装
SPD和PEC的信息
网络运营商应符合7.2
图8天线安装在建筑物附近的风险评估流程当R，≤RT时，不需要雷击防护，仅需要对电力线接触进行防护，见7.2。当R,>R-时，为了获得必要防护级别（R，≤R），建筑物需要安装LPS。在这种情况下，保护方法见7和.8。附录D是此种情况下进行风险评估的一个示例。ITU-TK.56建议中包含了对天线塔进行直接雷击防护的要求。7防护方法
7.1一般方法
防护方法的类型决定于哪个风险因素可以被减小。如果风险因素RB被认为是贡献最大的因素，需要建筑物上安装LPS以获得必要防护级别(Ri≤R)。如果风险因素Ru和Rv被认为是贡献最大的因素，则采用SPD和等电位连接就足以获得必要的防护级别。
7.2电力线接触的保护方法
天线与电力线接触可能导致严重问题，可以通过接地或适当的隔离来提供相应的防护。7.2.1接地
从天线或外部的同轴电缆到建筑物接地系统使用4.0mm2或更大一些的接地导体连接到建筑物的接地系统可以对电力线接触提供防护（能够通过熔断保险丝切断电力电源）。8
7.2.2隔离
YD/T2058-2009
在天线设施（及馈线）·和架空的电力线之间保持适当的电气间距。大于3m的水平距离是保守估计的间距。在安装期间或如果天线具有很长的天线臂，为保障安装人员的安全，增加的间隔是必要的天线电缆引入线不能跨越或在电源线正下方。确定天线安装位置附近范围内没有火线（例如3m范围内）。这需要在安装过程中进行适当的检查和试验。
当没有可能采取足够的隔离措施时，天线设施应该接地，见7.2.1的要求。7.3直接雷击防护
针对直接雷击进行防护的LPS的安装比较复杂，应参照GB/T21714.3或其他国家标准。附录A中包含了该国家标准的部分信息。
天线系统连接到LPS或天线系统与LPS的绝缘的要求见8.2.2。8防护要求
8.1一般要求
外部天线系统的所有部分都要被设计成能承受雷击放电而不发生着火的危险或与天线系统器件的分离。
天线不应安装在屋顶覆盖有易燃性材料（例如，茅草，类似芦革的材料等）的建筑物上。天线电缆和接地导体不应安装在用来存放易燃性物质的场所，例如干草、稻草和类似物质，或者存在和引发爆炸性气体的场所。
天线的安装需要对电力线接触和雷击放电进行防护。如下的应用是对所有场所的最低要求：相关设备需要符合标准GB4943的安全要求。一相关设备需要符合K.21建议的连接到以下接口的设备的抗力要求：·外部对称电缆；
电源；
·内部电缆。
一一对于安装和与电源线的接触都要求防护。与电力线接触的防护是通过接地、与保险丝的配合使用，或者适当的隔离，见7.2。
8.2安装在建筑物内（或上）的天线8.2.1真有内在防护功能的场所（LPS不存在或不需要）当LPS不存在或不需要时，仅需要对电力线接触进行防护，见7.2。对于天线安装在墙外的情况如图9所示。
8.2.2存在LPS的建筑物
当有LPS时，天线系统应或者连接到LPS上，或者与LPS充分隔离，或者与LPS绝缘，8.2.2.1天线连接到LPS的情况
将天线系统连接到建筑物LPS和安全接地系统的示意图如图10所示。接地和连接的一般要求见8.4。如果可能的话，将天线安装在接闪器获得直接雷击保护的位置。如果天线不能通过接闪器获得直接雷击保护，它应能承受直接雷击。可以查阅GB/T21714.3获得设计要求。因此连接天线到天线杆和天线杆到LPS的连接导体须符合GB/T21714.3-2008表6的要求。9
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