樓剛++邊學(xué)文

摘 要：為了提高基站的防雷能力，防止移動(dòng)通信基站遭受雷害，確保移動(dòng)通信基站內(nèi)設(shè)備正常工作，確保建筑物及站內(nèi)人員的安全，應(yīng)根據(jù)基站的特殊性設(shè)計(jì)移動(dòng)通信基站綜合防雷系統(tǒng)工程。 本文分析了基站遭受雷害的主要原因，從直擊雷防護(hù)、防止地電位反擊、防止雷電波侵入以及實(shí)現(xiàn)分級(jí)防雷等方面闡述了移動(dòng)通信基站綜合防雷措施。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)基站；綜合防雷；地電位反擊；雷電波侵入

為了取得較好的通信信號(hào)，移動(dòng)基站的選址非常特殊。在城區(qū)通常設(shè)在高大建筑物屋頂；在郊區(qū)和鄉(xiāng)村經(jīng)常設(shè)在開闊地帶或山頂，而且還有相當(dāng)一部分安裝在鐵塔上，相對(duì)周圍環(huán)境而言，形成十分突出的目標(biāo)，從而導(dǎo)致雷擊概率增多。據(jù)統(tǒng)計(jì)，各省每年都會(huì)發(fā)生多起基站雷擊事故，雷擊對(duì)移動(dòng)通信基站的破壞表現(xiàn)在通信設(shè)備損壞、通信中斷，不僅對(duì)運(yùn)營(yíng)商會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失，更為嚴(yán)重的是由于移動(dòng)通信設(shè)備無法正常工作，影響人們的日常生活。

一、移動(dòng)基站雷害的主要原因

移動(dòng)基站防雷是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。雷電對(duì)基站的破壞主要通過四種形式：直擊雷、雷電感應(yīng)、雷電波侵入和地電位反擊。基站內(nèi)設(shè)備被直擊雷和雷電感應(yīng)破壞的概率幾乎為零。這是因?yàn)榛驹O(shè)備（包括基站室外電力變壓器）的位置普遍較低，完全處于建筑防雷設(shè)施或鐵塔以及架空線路避雷系統(tǒng)的保護(hù)之下，雷電流只能沿鐵塔避雷系統(tǒng)、架空線路避雷系統(tǒng)和建筑防雷等外圍的避雷系統(tǒng)泄放，所以基站設(shè)備很難遭到直擊雷損害。所以基站防雷系統(tǒng)除了做好直擊雷防護(hù)以外，更應(yīng)以防止地電位反擊和雷電波侵入為主要目標(biāo)。

二、直擊雷的防護(hù)

防直擊雷都是采用避雷針、避雷帶等作為接閃器，建在城市市區(qū)的基站遵照三類建筑物的直擊雷防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，建在曠野或高山上的基站，按二類防雷建筑物直擊雷防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)通信基站的特點(diǎn)，初步對(duì)通信基站的直擊雷防護(hù)提出以下要求：塔頂應(yīng)安裝避雷針，發(fā)射天線、航空標(biāo)志燈等設(shè)施都應(yīng)在其保護(hù)范圍之內(nèi)，金屬塔體可作為引下線。如另外加設(shè)引下線應(yīng)采用不小于40mm×4mm的鍍鋅或50mm的銅鉸線。鐵塔的四腳均應(yīng)與地連接。建筑物天面上的通訊塔應(yīng)至少有相對(duì)稱的兩點(diǎn)與建筑物的避雷帶連接。

三、防止地電位反擊

地電位反擊是當(dāng)直擊雷發(fā)生的瞬間，由于接地電阻的存在使得基站的地電位顯著升高，這時(shí)會(huì)對(duì)基站的電源端口和信號(hào)端口產(chǎn)生強(qiáng)烈的反擊現(xiàn)象，為了有效地避免地電壓反擊造成的損失，采取以下措施：

（一）使用直流浪涌抑制器和交流過壓保護(hù)器：在直流負(fù)載的電源輸入端加裝浪涌抑制器。在交流變壓器的低壓側(cè)、基站交流配電箱的地零間加裝交流過壓保護(hù)器。為避免被保護(hù)設(shè)備由于接地或電源線過長(zhǎng)引起脈沖反射，交流過壓保護(hù)器和直流浪涌抑制器盡量靠近被保護(hù)的設(shè)備安裝。

（二）將基站的工作接地與室外避雷器接地在基站地網(wǎng)上的引接點(diǎn)分開焊接，這樣可以大大降低基站工作接地母排的電壓浪涌幅值。當(dāng)雷電電流沿地網(wǎng)泄放時(shí)，在避雷器引下線與地網(wǎng)連接點(diǎn)附近土壤內(nèi)形成一個(gè)強(qiáng)電位場(chǎng)，距離越近電壓越高，將基站工作接地與室外避雷器接地分開，可以大大降低基站的反擊電壓。

（三）降低接地電阻防止反擊事故發(fā)生。接地電阻較大的山上基站，可利用塔基鋼筋、蓄水池、無爆炸電擊危險(xiǎn)的金屬管路等自然接地體降低接地電阻。

四、防止雷電波侵入

雷電產(chǎn)生的電磁脈沖，以電磁波的形式，沿電源線、天饋線和信號(hào)線侵入，對(duì)基站的設(shè)備造成破壞和危害。應(yīng)分別采取以下措施：

（一）電源線的防護(hù)與接地。

1.低壓電源線路應(yīng)采取穿鋼管或具有金屬防護(hù)層的電力電纜從地下引入機(jī)房，其長(zhǎng)度不小于50米，鋼管及金屬護(hù)層兩端應(yīng)就近接地。

2.塔頂裝有用電設(shè)備的基站，電纜線應(yīng)采用具有金屬屏蔽層的電纜，屏蔽層兩端做好接地處理。

3.移動(dòng)基站的電力電纜應(yīng)埋地敷設(shè)，使用專用變壓器時(shí)，高壓電力電纜的埋設(shè)長(zhǎng)度不宜小于200米，低壓電纜進(jìn)入基站機(jī)房時(shí)，埋地長(zhǎng)度不宜小于15米，低壓埋地電纜應(yīng)選用具有金屬鎧裝層的電力電纜或穿鋼管埋地引入機(jī)房，電纜金屬鎧裝層和鋼管應(yīng)在兩端就近與變壓器地網(wǎng)和機(jī)房地網(wǎng)連通。

（二）天饋線的防護(hù)與接地。

基站的天饋線應(yīng)處于避雷針的保護(hù)范圍之內(nèi)，天饋線應(yīng)在走線架上敷設(shè)進(jìn)入機(jī)房，走線架始末兩端應(yīng)良好接地。鐵塔上敷設(shè)的天饋線金屬外層應(yīng)分別在兩端及進(jìn)入機(jī)房入口處外側(cè)就近接地，接地線截面積應(yīng)不小于10mm2，當(dāng)天饋線長(zhǎng)度大于60米時(shí)，其金屬外護(hù)層應(yīng)在塔的中間部位增設(shè)一處接地。

（三）信號(hào)線的防護(hù)與接地。

信號(hào)線宜由地下進(jìn)出基站，對(duì)于架空進(jìn)出基站的信號(hào)電纜，應(yīng)采用具有金屬外護(hù)套的屏蔽電纜，屏蔽電纜的兩端應(yīng)良好接地。此外，暴露于室外的以及長(zhǎng)距離敷設(shè)的各種傳輸線（光纖除外）上，需安裝相應(yīng)的電子避雷器，來對(duì)侵入到傳輸線內(nèi)部的感應(yīng)雷電波進(jìn)行抑制和泄放，以確保設(shè)備的安全。

五、實(shí)現(xiàn)分級(jí)防雷

世界上沒有任何一種避雷器能滿足所有混合雷電沖擊波、殘壓以及響應(yīng)時(shí)間指標(biāo)的要求，所以應(yīng)根據(jù)基站電源設(shè)備的絕緣等級(jí)劃分防雷層次，實(shí)現(xiàn)多級(jí)防護(hù)，對(duì)雷電能量逐級(jí)減弱，使各級(jí)避雷器殘壓相互配合，最終使過電壓值限制在設(shè)備絕緣強(qiáng)度之內(nèi)。

（一）外接供電線路入總配電柜前安裝大通流量的電源避雷器，以泄放掉來自外界電力傳輸線的雷電入侵波的大部分能量。

（二）在設(shè)備集中的樓層的分配電柜或房間的進(jìn)戶電源處安裝用戶分電源避雷器，進(jìn)一步限制雷電過電壓的幅值。

（三）在直流用電設(shè)備的直流電源處安裝直流電源避雷器，進(jìn)一步對(duì)雷電入侵波的涌浪進(jìn)行抑制，以確保耐壓水平較低的直流用電設(shè)備的安全。

六、結(jié)束語(yǔ)

移動(dòng)通信基站防雷的實(shí)踐性很強(qiáng)，且各個(gè)站點(diǎn)情況各異，在具體實(shí)施過程中應(yīng)根據(jù)站點(diǎn)的不同條件，因地制宜地制定解決方案，才能提高基站的綜合防雷能力，取得更好的防雷效果。防止移動(dòng)通信基站遭受雷害，確保移動(dòng)通信基站各系統(tǒng)設(shè)備都能正常工作，不受雷電的干擾和破壞；確保建筑物以及站內(nèi)人員的安全。

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