6.2 В результате изучения ряда нормативных документов в области связи и энергетики, накопленного практического опыта работы с проектными организациями и непосредственно техническими службами операторов мобильной связи, а также изучения продукции зарубежных фирм изготовителей, у нас сложилась определенная концепция защиты объектов радио и сотовой связи. Некоторые вопросы имеют абсолютно четкое решение, это касается защиты электропитающей установки коммутатора или базовой станции сотовой связи. Более сложно решаются вопросы, связанные с созданием правильной конфигурации систем защитного заземления, молниезащиты и выравнивания потенциалов. В основном это связано с тем, что базовые станции сотовой связи размещаются на объектах, имеющих самый разнообразный статус (промышленные сооружения, жилые здания, объекты других операторов связи). Так же очень важно при решении вопросов защиты от перенапряжений учитывать местоположение объекта сотовой связи (район с городской застройкой или сельская местность), и вытекающие из этого такие характеристики объекта как высота антенно-мачтовых сооружений и способ ввода электропитающей линии (воздушный или подземный).
Нами предлагаются следующие технические решения по защите базовых станций сотовой связи и радиообъектов от импульсных грозовых и коммутационных перенапряжений:
6.2.1. Защита электропитающей установки
1.1. Для базовых станций, имеющих высокие антенно-мачтовые сооружения (АМС) или воздушный ввод электропитания промышленной сети 220/380 В, рекомендуется применение трехступенчатой схемы защиты от перенапряжений (с применением устройств первого, второго и третьего класса защиты согласно ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98) «Устройства для защиты от импульсных перенапряжений в низковольтных силовых распределительных системах. Часть 1. Требования к работоспособности и методы испытаний».
Возможны два варианта установки защитных устройств, которые зависят от того, имеют ли выпрямители собственную встроенную защиту от перенапряжений третьего класса:
1. При отсутствии встроенной защиты, ограничители перенапряжения первой и второй ступеней защиты рекомендуется установить во вводном щитке электропитания. Третью ступень защиты нужно установить в отдельном щитке возле стойки выпрями теля или в крайнем случае на коммутационной панели стойки выпрямителя (на DIN-рейке возле вводных автоматов). При этом для выполнения требований по очередности срабатывания ступеней защиты между ними необходимо установить специальные разделительные дроссели с индуктивностью 10-15 мкГн или обеспечить расстояние по кабелю не менее 10 м (установлено, что индуктивность проводника длиной 10 м составляет приблизительно 10-15 мкГн). Пример включения защитных устройств приведен на рисунке 1.
Если варисторная защита третьего класса имеется непосредственно в самих блоках выпрямителя (вариаторы установлены путем пайки на печатную плату), то первая ступень защиты должна быть установлена во вводном щитке электропитания. Вторая ступень защиты может быть установлена как в предыдущем случае (во вводном щитке электропитания с применением разделительных дросселей) или непосредственно возле выпрямителя (в отдельном щитке или на его DIN-рейке). Требования по обеспечению разделительных индуктивностей величиной 10-15 мкГн или расстояния 10 м между ступенями защиты сохраняются.
Рисунок 1 - Включение защитных
устройств в TN-S сеть 220/380 В
Кликните по изображению для
увеличения размера рисунка
Следует отметить, что практика установки производителями выпрямителей элементов защиты от перенапряжений (разрядников, варисторов и т.п.) на платах или внутри блоков выпрямителя, является неправильной с нашей точки зрения. Существующий опыт показывает, что эти вариаторы, как правило, рассчитаны на токи 7-10 кА (форма импульса 8/20 мкc) и по своим параметрам соответствуют третьему классу защиты согласно ГОСТ Р 51992-2002 (МЭК 61643-1-98). Как правило, эксплуатирующие организации считают данный тип защиты достаточным и никаких дополнительных мер для повышения надежности работы оборудования не принимают. Однако, при отсутствии специальных внешних устройств защиты от импульсных перенапряжений, а так же при возникновении длительных превышений рабочего напряжения питающей сети в данной ситуации возможно возникновение двух типовых аварийных ситуаций:
1. Токи значительных величин, возникающие при срабатывании установленных внутри модуля варисторов, будут протекать по печатным проводникам плат или проводам внутри блоков выпрямителя по кратчайшему пути к заземляющей клемме стойки. Это может вызвать выгорание печатных проводников на платах и возникновению на параллельных незащищенных цепях наводок, которые в свою очередь приведут к выходу из строя электронных элементов блока выпрямителя. При превышении максимальных импульсных токов, определенных для данного варистора изготовителем, возможно его возгорание и даже разрушение, что может привести к пожару и механическому повреждению самого выпрямителя.
2. Несколько другая ситуация возникает в случае длительного установившегося превышения действующего напряжения в сети над максимальным допустимым рабочим напряжением, определенным ТУ для данного варистора (параметр Uc, как правило используются варисторы с Uc = 275 В). Примером такой ситуации может быть повышение напряжения по вине электроснабжающей организации или обрыв нулевого рабочего проводника при вводе в электроустановку. Как известно, в последнем случае к однофазной нагрузке может оказаться приложенным межфазное напряжение 380 В, превышающее максимальное длительно допустимое рабочее напряжение варистора. При этом варистор откроется и через него длительное время будет протекать ток. Величина этого тока будет стремиться к величине тока короткого замыкания и может достигать нескольких сотен ампер. Варистор, как правило, разрушается в течение нескольких секунд, после чего режим короткого замыкания может сохраняться через дугу или по продуктам разрушения и горения варистора. В результате описанного воздействия также существует вероятность возгорания выпрямителя и возникновения механических повреждений при взрыве варистора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.