BỘ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
VIỆN KHOA HỌC KỸ THUẬT BƯU ĐIỆN

THUYẾT MINH ĐỀ TÀI

XÂY DỰNG TIÊU CHUẨN CHỐNG SÉT
CHO CÁC TRẠM GỐC VÔ TUYẾN
Mã số: 89-06-KHKT-TC
Chủ trì
: KS. Nguyễn Đức Hoàn
Cộng tác viên: TS. Nguyễn Văn Dũng
Ths. Ngô Quang Thuận

Hà Nội-2006


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...................................................................................................................... 3
1.1. Tình hình trong nước ...................................................................................................................................5
1.2. Tình hình ngoài nước ..................................................................................................................................6

III. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHỐNG SÉT CHO CÁC
TRẠM GỐC VÔ TUYẾN Ở VIỆT NAM.........................................................................7
3.1. Hiện trạng thực hiện bảo vệ chống sét đánh trực tiếp..................................................................................8
3.2. Hiện trạng thực hiện bảo vệ cáp dẫn từ cột anten xuống nhà trạm.............................................................8
3.3. Hiện trạng thực hiện bảo vệ bên trong nhà trạm.........................................................................................9
3.4. Hiện trạng thực hiện chống sét ở các điểm đi vào của các đường dây dịch vụ.........................................11
3.5. Phân tích và đánh giá.................................................................................................................................11
6.1. Nội dung hướng dẫn...................................................................................................................................16
6.2. Các tài liệu tham khảo................................................................................................................................17


1. Tiêu chuẩn ngành TCN 68 - 135: 2001 “Chống sét bảo vệ các công trình viễn
thông - Yêu cầu kỹ thuật”.
2. Tiêu chuẩn ngành TCN 68-174:2006 “Quy phạm chống sét và tiếp đất cho các
công trình viễn thông”.
3. Tiêu chuẩn ngành TCN 68 - 141: 1999 “Tiếp đất cho các công trình viễn
thông”.
4. Tiêu chuẩn ngành TCN 68 - 140: 1995 “Chống quá áp, quá dòng để bảo vệ
đường dây và thiết bị thông tin - Yêu cầu kỹ thuật”.
5. Tiêu chuẩn ngành TCN 68 -167: 1997 “Thiết bị chống quá áp, quá dòng do ảnh
hưởng của sét và đường dây tải điện”.
Tuy nhiên các tiêu chuẩn này quy định chung cho các công trình viễn thông, chưa
chuyên biệt cho các trạm gốc vô tuyến, chưa hướng dẫn rõ ràng và chi tiết về tiếp đất,

5


chống sét cho các trạm gốc vô tuyến nên việc thực hiện chống sét cho các trạm gốc vô
tuyến còn gặp nhiều khó khăn, các biện pháp thực hiện chưa đạt hiệu quả cao.
1.2. Tình hình ngoài nước
Gần đây hiệp hội viễn thông quốc tế ITU-T có đưa ra khuyến nghị K56 (2003)
“Protection of radio base stations against lightning discharges”. Khuyến nghị này áp
dụng riêng cho các trạm gốc vô tuyến nhằm hạn chế các thiệt hại do sét gây ra, đảm
bảo an toàn cho các thiết bị.
Mục đích chính của khuyến nghị là đưa ra các thủ tục phòng chống sét; cung cấp
cách thức chống sét cho các thiết bị đầu cuối RBS và dây cáp, dựa trên phân tích tần
suất xuất hiện của sét ở vị trí cần bảo vệ. Thủ tục bảo vệ bao gồm tiếp đất, liên kết, che
chắn, lắp đặt thiết bị chống sét và được chia thành 4 bước:
- Bảo vệ chống lại điện áp xuất hiện trong cáp đồng trục đi từ cột cao anten xuống;
- Bảo vệ chống lại điện áp và dòng điện cảm ứng bên trong nhà trạm của RBS do dòng
sét chạy qua cột cao và các thành phần dẫn điện phụ trợ khác (cáp đồng trục, các kết

thông”;
[4] TCN 68 - 141: 1999 “Tiếp đất cho các công trình viễn thông”.

III.
KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG CHỐNG SÉT
CHO CÁC TRẠM GỐC VÔ TUYẾN Ở VIỆT NAM
Qua tiến hành khảo sát thực tế chống sét tại một số trạm gốc vô tuyến của các nhà
khai thác di động gồm Công ty dịch vụ viễn thông Vinaphone (GPC), Công ty thông
tin di động Mobilephone (VMS), Công ty Viễn thông Quân đội và Công ty thông tin
viễn thông điện lực tại một số địa phương như Hà Nội, TP Hồ Chí Minh, Đồng Nai,
Quảng Nam, Đà Nẵng…, nhóm chủ trì đề tài có một số nhận xét và đánh giá như sau:
Trạm vô tuyến gốc (RBS) thường có cấu trúc bao gồm một nhà trạm dùng để đặt
thiết bị và một cột cao anten dựng ở gần hoặc đặt trên nóc nhà trạm. Tuy nhiên, do đặc
điểm phủ sóng rộng khắp nên các doanh nghiệp thường thuê địa điểm để lắp đặt RBS
(thường là các khu nhà cao tầng hoặc nhà dân, ở đó thiết bị thu phát sóng được đặt ở
tầng trên cùng và cột an ten được dựng trên nóc nhà) xem hình 1. Do giữa cột cao
anten và nhà trạm có liên kết kim loại, nên sét đánh xuống cột cao anten có thể lan
truyền, gây nguy hiểm cho nhà trạm đặt thiết bị. Ngoài ra, nhà trạm cũng có thể chịu
các nguy hiểm do sét lan truyền từ đường dây điện lực và/hoặc đường dây viễn thông
dẫn từ ngoài vào.

7


Hình 1 – Vị trí lắp đặt các trạm gốc vô tuyến (RBS)
3.1. Hiện trạng thực hiện bảo vệ chống sét đánh trực tiếp
a) Cột anten
- Việc trang bị chống sét đánh trực tiếp cho các trạm gốc vô tuyến chủ yếu dùng điện
cực thu lôi Franklin. Khi thiết kế hệ thống chống sét đánh trực tiếp, chưa tính toán độ
cao cột anten và vị trí lắp đặt anten để kim thu sét che phủ toàn bộ các đối tượng cần

- Các nhà trạm đặt thiết bị đều đấu nối tiếp đất cho thiết bị viễn thông theo mạng liên
kết hình sao (S-BN) xem hình 4, các mạng liên kết M-BN và M-IBN hầu như không
được thực hiện.

Hình 4 - Cấu hình mạng liên kết hình sao S-BN
9


- V u ni tip t bo v:
Giỏ cỏp phớa bờn trong v phớa bờn ngoi nh trm khụng liờn tc vi nhau. Giỏ
cỏp khỏc nhau khụng c ni liờn kt vi nhau, ti cỏc v trớ ni cha thc hin liờn
kt liờn tc v in tt (xem hỡnh 4).
Cỏc thnh phn kim loi cha c ni liờn tc v in vi nhau v cha c tip t
hp lý.
- Thc hin bo v ti ranh gii gia LPZ1 v LPZ2 (Ranh gii gia cỏc vựng LPZ1
v LPZ2 chớnh l cỏc v v khung giỏ thit b xem hỡnh 5).
Cột cao
anten

LPZ0

Giá đỡ cáp

Nhà trạm RBS
Cáp từ cột cao

LPZ1
Th.bị

Th.bị

Hình 6 - Bảo vệ tại ranh giới giữa LPZ1 và LPZ2
3.4. Hiện trạng thực hiện chống sét ở các điểm đi vào của các đường dây dịch vụ
Đa số trạm RBS có liên kết kim loại với đường dây cấp điện, đường dây viễn
thông. Tuy nhiên chưa thực hiện đầy đủ các biện pháp bảo vệ tại các điểm đi vào của
đường dây này.
3.5. Phân tích và đánh giá
Từ kết quả khảo sát ở trên có thể nhận thấy việc chống sét và tiếp đất cho các trạm
gốc vô tuyến trên thực tế chưa được thực hiện một cách có hiệu quả và có hệ thống.
Để khắc phục những vấn đề trên, chống sét và tiếp đất cho trạm gốc vô tuyến cần thỏa
mãn các yêu cầu sau:
- Thiết kế chống sét cần dựa trên cơ sở tính toán rủi ro thiệt hại do sét gây ra, so sánh
với mức rủi ro thiệt hại cho phép, từ đó có các biện pháp và thủ tục bảo vệ chống sét
thống nhất và đạt hiệu quả cao;
- Với biện pháp chống sét đánh trực tiếp cần thiết kế đảm bảo sao cho vùng bảo vệ che
phủ hoàn toàn đối tượng cần bảo vệ;
- Để chống sét lan truyền từ bên ngoài nhà trạm qua đường dây thông tin và đường dây
điện lực, cần xem xét các biện pháp sau:
• Lựa chọn loại cáp (thông tin và điện lực) có vỏ che chắn với trở kháng truyền
đạt nhỏ;
• Thực hiện tiếp đất và liên kết đẳng thế cho vỏ cáp theo quy định trong tiêu
chuẩn Ngành TCN68-141:1999 “Tiếp đất cho các công trình viễn thông”. Cáp
11


đồng trục dẫn từ anten xuống phải được đặt trong lòng cột tháp và tiếp đất ở vị
trí từ cột tháp sang cầu cáp và vị trí đi vào nhà trạm.
• Lắp đặt thiết bị chống sét tại vị trí cáp đi vào nhà trạm. Thiết bị bảo vệ phải
phối hợp tốt với khả năng chịu đựng của thiết bị.
- Để chống sét lan truyền và cảm ứng điện từ bên trong nhà trạm, cần xem xét các biện
pháp sau:

Electrotechnical
Commissinon)

Tên tiêu chuẩn
IEC 1024-1 Protection of structures against lightning
Part 1: General principles 03/ 1990, edition 2003
IEC 61024-1-1:1993, Protection of structures against
lightning – Part 1: General principles – Section 1:
Guide A: Selection of protection levels for lightning
12


2

ITU (International
Telecommunication
Union)

3

ETSI

4

Australian
Standard /AS
French Standard
NFC

5

configurations and earthing at remote electronic sites.
ETSI EG 200 053 (2002), Electromagnetic
compatibility and Radio spectrum Matters (ERM);
Radio site engineering for radio equipment and
systems.
ETSI EN 300 253 (2001) Environment Engineering
(EE); Earthing and bonding configuration inside
telecommunications centres.
1768-1991 “Lightning Protection”
17-102: 1995 “Protection of structures anh open areas
against lightning using early streamer emission (ESE)
air terminals”
13


Nhận xét:
Trên thế giới có rất nhiều tài liệu, tiêu chuẩn về chống sét và tiếp đất cho các công
trình do các tổ chức và quốc gia đưa ra. Tuy nhiên, chỉ có hiệp hội viễn thông quốc tế
ITU-T nghiên cứu và đưa ra tiêu chuẩn chống sét cho trạm gốc vô tuyến tại khuyến
nghị K56 (2003), “Protection of radio base stations against lightning discharges”.
Còn lại đa số các tài liệu, tiêu chuẩn của các tổ chức và quốc gia là đề cập đến chống
sét cho các công trình tổng quát (trong đó bao gồm cả các công trình viễn thông).
V. RÀ

SOÁT CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM VỀ TIẾP ĐẤT
VÀ CHỐNG SÉT HIỆN HÀNH
Hiện tại, Bộ Bưu chính Viễn thông đã ban hành một số tiêu chuẩn, quy phạm liên
quan đến vấn đề chống sét và tiếp đất. Tuy nhiên các tài liệu dùng để áp dụng cho
công trình viễn thông tổng quát và chưa có yêu cầu cụ thể về chống sét tại các trạm
gốc vô tuyến dùng trong mạng truy nhập vô tuyến ở Việt Nam.

2

TCN68167:1997 “Thiết
bị chống quá áp,
quá dòng do ảnh
hưởng của sét và
đường dây tải
điện”

- Áp dụng để đánh giá
chất lượng và tuổi thọ
của dụng cụ bảo vệ
chống quá áp quá dòng
do sét và đường dây tải
điện.

- Yêu cầu kỹ thuật
của dụng cụ chống
quá áp quá dòng do
sét và đường dây tải
điện.

Nhận xét

Tiêu chuẩn này
cần thiết cho quá
trình hợp chuẩn
thiết bị thông tin
- Các phương pháp cũng như việc
quyết định lựa

- Áp dụng nhằm đảm
bảo an toàn và độ tin
cậy khai thác của thiết
bị.

- Yêu cầu kỹ thuật
của các hệ thống
tiếp đất công tác,
tiếp đất bảo vệ, tiếp
- Dùng làm sở cứ để đất chống sét cho
thiết kế, thi công, các công trình viễn
nghiệm thu các hệ thông.
thống tiếp đất; đồng - Yêu cầu kỹ thuật
thời làm sở cứ thiết kế đối với cấu hình
xây dựng các nhà trạm đấu nối bên trong
viễn thông
nhà
trạm
viễn
thông.

Các yêu cầu trong
tiêu chuẩn này
được sử dung kết
hợp
với
tiêu
chuẩn chống sét
về vấn đề tiếp đất
chống sét và cấu

phạm chống sét
và tiếp đất cho
các công trình
viễn thông”

- Áp dụng để khảo sát,
thiết kế, thi công,
nghiệm thu, quản lý các
hệ thống tiếp đất,
chống sét; lựa chọn các
trang thiết bị chống sét.

- Các quy định cụ
thể về các công tác
khảo sát, thiết kế,
thi công, nghiệm
thu các hệ thống
tiếp đất, chống sét.

5

- Các biện pháp
chống sét bảo vệ
- Dùng làm sở cứ để các công trình viễn
lập dự án đầu tư, thiết thông
kế, thi công, nghiệm - Phương pháp tính
thu, quản lý và phục vụ toán tần suất thiệt
quá trình khai thác, bảo hại do sét gây ra đối
dưỡng các hệ thống với các công trình
chống sét bảo vệ các viễn thông.

Protection of radio base stations against
VIẾT TẮT
lightning discharges
TCN 68 -135: 2001 “Chống sét bảo vệ
các công trình viễn thông”
TCN 68-174:2006 “Quy phạm chống sét
và tiếp đất cho các công trình viễn
thông”
3. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU CHỐNG SÉT ITU-T Recommendation K.56 (2003),
Protection of radio base stations against
CHO TRẠM GỐC VÔ TUYẾN
3.1. Phân vùng chống sét cho trạm gốc vô lightning discharges
TCN 68 -135: 2001 “Chống sét bảo vệ
tuyến
3.2. Sự cần thiết phải bảo vệ chống sét cho các công trình viễn thông”
trạm gốc vô tuyến
3.3. Tính toán tần xuất và xác định yêu cầu
chống sét cho trạm gốc vô tuyến
4. CÁC BIỆN PHÁP CHỐNG SÉT CHO ITU-T Recommendation K.56 (2003),
TRẠM GỐC VÔ TUYẾN
Protection of radio base stations against
lightning discharges
5. THỦ TỤC CHỐNG SÉT ĐẢM BẢO ITU-T Recommendation K.56 (2003),
AN TOÀN CHO CÁC TRẠM GỐC VÔ Protection of radio base stations against
TUYẾN
lightning discharges
5.1. Thủ tục bảo vệ áp dụng trong vùng TCN 68-174:2006 “Quy phạm chống sét
và tiếp đất cho các công trình viễn
LPZ0
thông”

1) TCN 68-174:2006 “Quy phạm chống sét và tiếp đất cho các công trình viễn thông”
2) TCN 68-135:2001 “Chống sét bảo vệ các công trình viễn thông – Yêu cầu kỹ
thuật”
3) TCN 68 - 167: 1997 “Thiết bị chống quá áp, quá dòng do ảnh hưởng của sét và
đường dây tải điện - Yêu cầu kỹ thuật”.
4) ITU-T Recommendation K.56 (2003) “Protection of radio base stations against
lightning discharges”
5) ITU-T Recommendation K.39 (1996), “Risk assessment of damages to
telecommunication sites due to lightning discharges”.
6) ITU-T Recommendation
telecommunications centres”.

K.40

(1996),

“Protection

against

LEMP

in

7) ITU-T Recommendation K.27 (1996), “Bonding configurations and earthing inside
a telecommunication building”.
8) ITU-T Recommendation K.35 (1996), “Bonding configurations and earthing at
remote electronic sites”.
9) IEC 61024-1-2:1998, “Protection of structures against lightning – Part 1-2:
General principles – Guide B – Design, installation, maintenance and inspection of

Tài liệu này có thể sử dụng cho các doanh nghiệp trong việc bảo vệ chống sét cho các
trạm gốc vô tuyến. Nhóm chủ trì tiếp tục hoàn thiện và kiện nghị Bộ có các hình thức
phổ biến đến các doanh nghiệp.

19