ITU-T K 57 FRENCH-2003 Protection measures for radio base stations sited on power line towers《铁塔上的无线基站的送电线路的保护措施 系列K 干扰防护 5号研究组》.pdf

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1、 UNION INTERNATIONALE DES TLCOMMUNICATIONS UIT-T K.57SECTEUR DE LA NORMALISATION DES TLCOMMUNICATIONS DE LUIT (09/2003) SRIE K: PROTECTION CONTRE LES PERTURBATIONS Mesures de protection des stations de base radiolectriques installes sur des pylnes lectriques Recommandation UIT-T K.57 Rec. UIT-T K.57

2、 (09/2003) i Recommandation UIT-T K.57 Mesures de protection des stations de base radiolectriques installes sur des pylnes lectriques Rsum La prsente Recommandation spcifie les mesures prendre en matire de scurit et concernant les risques de dommages matriels lis llvation du potentiel de terre en ca

3、s dutilisation des pylnes des lignes de transport dnergie lectrique pour installer des stations de base de radiocommunication. La prsente Recommandation traite galement des dispositions spciales de protection contre la foudre de ces installations. Cet aspect est particulirement proccupant lorsque la

4、limentation lectrique de la station est assure par le rseau basse tension. Les diffrentes options envisageables sont prsentes. Trois appendices sont joints la Recommandation. LAppendice I, intitul “Guide sur la coordination du niveau disolement ncessaire aux circuits dalimentation lectrique et de ll

5、vation du potentiel de terre du pylne“, fournit des indications quant au calcul du niveau disolement prescrit du fait de llvation du potentiel de terre au niveau dun dfaut de terre du pylne. On trouvera lAppendice II, intitul “Guide sur la configuration de lalimentation BT“, des prcisions concernant

6、 les options dalimentation BT. Enfin lAppendice III, intitul “Caractrisation et limitation de la zone dlvation du potentiel de terre du dispositif de terre du pylne et estimation de la longueur minimale de la section de connexion“, prsente des calculs simples destimation de llvation du potentiel de

7、terre visant dterminer la longueur du cble dit de connexion. Il contient en outre des diagrammes reprsentant llvation du potentiel de terre et la tension de toucher, en cas dinstallation de rseaux de terre cadre de rpartition du potentiel autour de larmoire dquipement. Source La Recommandation K.57

8、de lUIT-T a t approuve le 6 septembre 2003 par la Commission dtudes 5 (2001-2004) de lUIT-T selon la procdure dfinie dans la Recommandation UIT-T A.8. ii Rec. UIT-T K.57 (09/2003) AVANT-PROPOS LUIT (Union internationale des tlcommunications) est une institution spcialise des Nations Unies dans le do

9、maine des tlcommunications. LUIT-T (Secteur de la normalisation des tlcommunications) est un organe permanent de lUIT. Il est charg de ltude des questions techniques, dexploitation et de tarification, et met ce sujet des Recommandations en vue de la normalisation des tlcommunications lchelle mondial

10、e. LAssemble mondiale de normalisation des tlcommunications (AMNT), qui se runit tous les quatre ans, dtermine les thmes dtude traiter par les Commissions dtudes de lUIT-T, lesquelles laborent en retour des Recommandations sur ces thmes. Lapprobation des Recommandations par les Membres de lUIT-T sef

11、fectue selon la procdure dfinie dans la Rsolution 1 de lAMNT. Dans certains secteurs des technologies de linformation qui correspondent la sphre de comptence de lUIT-T, les normes ncessaires se prparent en collaboration avec lISO et la CEI. NOTE Dans la prsente Recommandation, lexpression “Administr

12、ation“ est utilise pour dsigner de faon abrge aussi bien une administration de tlcommunications quune exploitation reconnue. Le respect de cette Recommandation se fait titre volontaire. Cependant, il se peut que la Recommandation contienne certaines dispositions obligatoires (pour assurer, par exemp

13、le, linteroprabilit et lapplicabilit) et considre que la Recommandation est respecte lorsque toutes ces dispositions sont observes. Le futur dobligation et les autres moyens dexpression de lobligation comme le verbe “devoir“ ainsi que leurs formes ngatives servent noncer des prescriptions. Lutilisat

14、ion de ces formes ne signifie pas quil est obligatoire de respecter la Recommandation. DROITS DE PROPRIT INTELLECTUELLE LUIT attire lattention sur la possibilit que lapplication ou la mise en uvre de la prsente Recommandation puisse donner lieu lutilisation dun droit de proprit intellectuelle. LUIT

15、ne prend pas position en ce qui concerne lexistence, la validit ou lapplicabilit des droits de proprit intellectuelle, quils soient revendiqus par un Membre de lUIT ou par une tierce partie trangre la procdure dlaboration des Recommandations. A la date dapprobation de la prsente Recommandation, lUIT

16、 navait pas t avise de lexistence dune proprit intellectuelle protge par des brevets acqurir pour mettre en uvre la prsente Recommandation. Toutefois, comme il ne sagit peut-tre pas de renseignements les plus rcents, il est vivement recommand aux responsables de la mise en uvre de consulter la base

17、de donnes des brevets du TSB. UIT 2004 Tous droits rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite, par quelque procd que ce soit, sans laccord crit pralable de lUIT. Rec. UIT-T K.57 (09/2003) iii TABLE DES MATIRES Page 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives 1 3 Dfinitions

18、et abrviations 2 3.1 Definitions 2 3.2 Abrviations . 2 4 Gnralits 2 4.1 Caractrisation des dfauts de terre des systmes dalimentation lectrique directement mis la terre . 3 4.2 Caractrisation dun dfaut de terre sur les systmes dalimentation lectrique non directement mis la terre 3 4.3 Elvation du pot

19、entiel de terre (EPR, earth potential rise) 3 5 Alimentation lectrique 4 5.1 Alimentation partir du rseau BT 4 5.2 Alimentation partir dun rseau MT. 9 5.3 Alimentation partir de la ligne HT. 9 6 Exigences concernant le systme dantenne . 9 7 Cbles de tlcommunication. 10 8 Systmes de mise la terre. 10

20、 9 Installation et entretien . 10 10 Exemples dinstallation. 11 Appendice I Guide sur la coordination du niveau disolement ncessaire aux circuits dalimentation lectrique et de llvation du potentiel des pylnes lectriques. 13 I.1 Champ de ltude 13 I.2 Options tudies Paramtres 13 I.3 Analyse des rsulta

21、ts 16 I.4 Estimation du niveau disolement requis 31 Appendice II Guide sur le dispositif dalimentation BT . 35 II.1 Dispositif dalimentation BT 35 II.2 Principes de protection . 36 II.3 Choix des valeurs nominales adoptes pour les dispositifs de protection 38 II.4 Options dalimentation de plusieurs

22、stations de base de radiocommunication. 40 Appendice III Caractrisation et limitation de la zone EPR du rseau de terre des pylnes et estimation de la longueur minimale de la section de connexion. 42 III.1 Caractrisation de la zone EPR de la prise de terre des pylnes 42 III.2 Limitation des tensions

23、de toucher et de pas au moyen de dispositifs de terre PGE rpartition du potentiel 46 III.3 Estimation des longueurs minimales 57 Rec. UIT-T K.57 (09/2003) 1 Recommandation UIT-T K.57 Mesures de protection des stations de base radiolectriques installes sur des pylnes lectriques 1 Domaine dapplication

24、 La prsente Recommandation spcifie les mesures prendre en matire de scurit et concernant les risques de dommages matriels lis llvation du potentiel de terre en cas dutilisation des pylnes des lignes de transport dnergie lectrique pour y installer des stations de base de radiocommunication. La prsent

25、e Recommandation traite galement des dispositions spciales de protection contre la foudre de ces installations. Elle tient compte conjointement de lalimentation lectrique et du raccordement au rseau de tlcommunication. Par ailleurs, elle fait tat du risque de perturbation de lantenne mettrice. La pr

26、otection contre la foudre des stations de base de radiocommunication est traite dans la Rec. UIT-T K.56. 2 Rfrences normatives La prsente Recommandation se rfre certaines dispositions des Recommandations UIT-T et textes suivants qui, de ce fait, en sont partie intgrante. Les versions indiques taient

27、 en vigueur au moment de la publication de la prsente Recommandation. Toute Recommandation ou tout texte tant sujet rvision, les utilisateurs de la prsente Recommandation sont invits se reporter, si possible, aux versions les plus rcentes des rfrences normatives suivantes. La liste des Recommandatio

28、ns de lUIT-T en vigueur est rgulirement publie. La rfrence un document figurant dans la prsente Recommandation ne donne pas ce document, en tant que tel, le statut dune Recommandation. Recommandation UIT-T K.8 (1988), Sparation dans le sol entre cbles de tlcommunications et mise la terre des install

29、ations de transport dnergie. Recommandation UIT-T K.33 (1996), Limites assurant la scurit des personnes en cas de couplage induit dans un systme de tlcommunication par un dfaut dans une installation de transport dnergie lectrique ou dans une installation ferroviaire lectrifie (en courant alternatif)

30、. Recommandation UIT-T K.52 (2000), Directives concernant les valeurs limites dexposition des personnes aux champs lectromagntiques. Recommandation UIT-T K.56 (2003), Protection des stations de base radiolectriques contre la foudre. CEI 61643-1 (2002-01), Dispositifs de protection contre les surtens

31、ions connects aux rseaux de distribution basse tension Partie 1: Prescriptions de fonctionnement et mthodes dessai. CEI 61643-12 (2002-02), Parafoudres basse tension Partie 12: Parafoudres connects aux rseaux de distribution basse tension Principes de choix et dapplication. 2 Rec. UIT-T K.57 (09/200

32、3) 3 Dfinitions et abrviations 3.1 Definitions La prsente Recommandation dfinit les termes suivants: 3.1.1 terre de rpartition du potentiel (PGE, potential grading earth): rseau dlectrodes install faible profondeur autour des armoires dquipement afin de limiter la tension de pas et la tension de tou

33、cher. Il est mis la masse du pylne et de la terre de larmoire. 3.1.2 systme dalimentation directement mis la terre: systme dalimentation HT et MT, dont le neutre est raccord la terre soit directement, soit par une faible impdance. 3.1.3 systme dalimentation indirectement mis la terre: systme dalimen

34、tation HT et MT dont le neutre est raccord la terre par une forte impdance (rsistance ou inductance) ou par une bobine dextinction darc (Petersen) ou dont le neutre est isol. 3.2 Abrviations La prsente Recommandation utilise les abrviations suivantes: BT basse tension (tension infrieure 1000 V c.a.)

35、 (low voltage) EPR lvation du potentiel de terre (earth potential rise) HT haute tension (tensions suprieures 100 kV c.a.) (high voltage) MOV varistor MOS (metal oxide varistor) MT moyenne tension (tensions comprises entre les BT et HT) (medium voltage) RBS station de base de radiocommunication (rad

36、io base station) SPD dispositif de protection contre les surtensions (ou parafoudre) (surge protective device) T-EPR lvation du potentiel de terre de pylne (tower-earthing potential rise) Z-EPR zone dlvation du potentiel de terre (zone of the earth potential rise) 4 Gnralits Linstallation des antenn

37、es de stations de base de radiocommunication sur les pylnes des lignes dnergie lectrique est surtout intressante dans les zones rurales ou en labsence dimmeuble de grande hauteur offrant la possibilit dy installer des antennes. Dautre part, certaines prcautions sont indispensables de faon assurer la

38、 scurit de linstallation et ne pas endommager lquipement. Sur chaque pylne de ligne dnergie lectrique comportant une antenne de station de base de radiocommunication, il y a un coffret situ proximit du pylne ou entre les pieds du pylne si possible une certaine hauteur. Lemplacement de larmoire ne po

39、se pas un problme de scurit, mais plutt daccessibilit au pylne. Larmoire contient des quipements dmission et de rception; elle est munie de raccordements dalimentation lectrique et de transmission du signal. Un coffret transformateur dalimentation lectrique se trouve proximit immdiate de larmoire dq

40、uipement ou dans une partie de celle-ci rserve cet effet. Il est possible dinstaller lantenne au-dessous ou au-dessus des conducteurs de phase ou mme au-dessus de cbles de terre suspendus, le cas chant. La ligne dnergie lectrique peut faire partie dun systme dalimentation lectrique directement ou no

41、n mis la terre. Rec. UIT-T K.57 (09/2003) 3 Il faut prendre en considration deux phnomnes: la monte en potentiel de terre en cas de dfaut de terre au niveau du pylne Ce problme est rsolu en isolant la partie du matriel de la station de base radio qui comporte des connexions mtalliques extrieures, pa

42、r rapport larmoire et au matriel, qui est mis la masse du pylne; la foudre frappant le pylne Ce problme est rsolu en tablissant des liaisons quipotentielles entre les parties susmentionnes de la station de base, grce des dispositifs appropris de protection contre les surtensions pour ne pas dtriorer

43、 lisolation en cas de monte en potentiel de terre. Des indications plus dtailles figurent au II.2. 4.1 Caractrisation des dfauts de terre des systmes dalimentation lectrique directement mis la terre Lorsquun dfaut de terre apparat dans un systme dalimentation lectrique avec un neutre directement mis

44、 la terre, on observe une monte en potentiel de terre, au niveau des sous-stations lectriques, mais aussi au niveau du dfaut proprement dit, le cas chant au niveau du pylne, sur lequel la station de base radio est installe. Dans la plupart des cas, llvation du potentiel de terre sera nettement plus

45、leve au niveau du dfaut, parce que limpdance quivalente par rapport la terre en ce point est largement suprieure celle observe au niveau des sous-stations Des indications plus dtailles figurent lAppendice I. 4.2 Caractrisation dun dfaut de terre sur les systmes dalimentation lectrique non directemen

46、t mis la terre Lorsquun dfaut de terre apparat dans un systme dalimentation lectrique dont le neutre nest pas directement mis la terre, la monte en potentiel de terre sera trs faible en raison de la faible amplitude du courant de dfaut. Toutefois, des dfauts de terre peuvent galement apparatre en de

47、ux points; le courant de dfaut sera alors nettement plus intense et provoquera une forte monte en potentiel de terre au niveau des deux dfauts. 4.3 Elvation du potentiel de terre (EPR, earth potential rise) Lorsque apparat un dfaut de terre simple sur une ligne dnergie lectrique dun rseau avec le neutre directement mis la terre, ou un dfaut de terre double sur une ou des lignes dnergie lectrique dun rseau dont le conducteur neutre nest pas directement mis la terre,