汕头市小灵通基站防雷设施分析

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1、浅谈汕头地区小灵通基站雷击隐患分析陈青山甘庆辉（汕头市防雷中心广东汕头515041）摘要本文根据汕头地区小灵通基站防雷设施的检测情况，结合基站雷灾调查，分析基站防雷设施现存的雷击隐患，重点分析基站电源系统存在的问题，并提出建议。关键词雷击隐患分析建议在汕头地区，小灵通基站（PHS）大多数建于住宅楼、厂房、办公楼等建筑物的天面上，基站避雷针往往高出建筑物已有的防雷接闪器，每隔400m至500m就有一个站点。基站运行以来，每逢雷雨天气，都有基站设备不同程度的受损。受损的设备主要有电源空气开关、电源信号组合型的避

2、雷器、主设备电源保险管等。有时一次雷击，附近多个基站设备会同时受损，基站的避雷针遭雷击后，其设备都会严重受损。小灵通基站防雷设施到底如何？存在哪些雷击隐患？结合现场检测和雷灾调查笔者就汕头地区小灵通基站存在的雷击隐患谈谈自己的看法。小灵通基站主设备固定在支架主体上，支架顶端安装一根避雷针以保护其周围的智能天线，一根16mm2铜线作避雷针的引下线引到支架底座的汇流排，汇流排再与楼顶避雷带连接，若无避雷带则用16mm2铜线接到人工地极，如图1所示。基站从就近的建筑物如住宅楼、厂房、办公楼的配电箱处引接一组220

3、V的电源线路，在配电箱处安装一个空气开关后，加套塑料管沿外墙经女儿墙引到天面基站设备。由图1可知，基站主设备至汇流排这段线路中，电源线、信号线靠近避雷针引下线，并与电源、信号组合型避雷器构成环路A。若避雷针被雷击中，雷电流沿引下线泄放时环路A将感应过电压，这过电压将直接进入主设备。假设电源线、信号线离引下线的距离为0.1米，峰值为150KA（10/350us波形）雷电流击中该基站避雷针，环路面积A为0.1m2，则感应电压约为3000伏，足以损坏基站的电子设备，更何况环路面积A远不止0.1m2。04年7月4日

4、中午，雷电击中一家属楼天面小灵通基站的避雷针，户主恰好在天面晾衣服时看到电源、信号组合型的避雷器喷火，盒盖飞出撞向女儿墙，基站主设备箱冒烟。根据笔者的分析这雷灾主要是上述原因引起的。小灵通基站防雷设施除了存在上述的情况外，在检测中还发现，电源线与接至人工地极的引下线紧靠平行敷设，两者间距不足0.1m，甚至绑在一起，有些基站两者平行敷设长度L达30m。电源线路没金属屏蔽层，其相线和零线平行间距b约3mm，与设备组成狭长形的导线环B，如图2所示。引下线泄放雷电流时，在其周围产生强大的瞬变电磁场，必将在狭长形的导

5、线环B感应过电压U=M(dI/dt)，其中M为电源线路互感系数，dI/dt为雷电流的变化率。该电压U对基站的电子设备特别有害。假设电源线与引下线的间距s为0.1m，平行敷设长度L为20m，电源相线与零线平行间距b为3mm，峰值为150KA(10/350us波形)的雷电流击中基站避雷针，则电源相线和零线之间的电压差为1332v。电源线与引下线敷设长度L越长，雷电流的变化率越大，则电源相线和零线之间的电压差就越大。据了解，住宅楼、办公楼、厂房等建筑物的用电要求不高，其电源线路大部分都没做相应的感应雷防护措施，而

6、基站的电源就是从这些建筑物配电箱引接。当这些建筑物或其附近发生雷击，其电源线路感应过电压时，也将造成基站电源电压升高，若基站电源没作相应的防护措施，这感应电压可能引起基站设备的损坏。根据检测，基站电源在配电箱处都没安装电源避雷器，只有少数的基站在主设备前安装了一个电源信号组合型的避雷器。此外，基站设备连接线有弯曲、绕环、交错布放的情况，容易产生导线环路；有的引下线弯曲引到人工地极，且线路过长不利于雷电流的泄放，更有甚者，将引下线接在户主的供水管上，可能造成户主触电。小灵通基站防雷设施存在的雷击隐患主要来自两

7、方面，一是设计本身存在的缺陷，二是施工工艺粗糙造成的。针对这些隐患，建议基站的电源线路改为电缆，除了在天面基站的主设备前安装一个电源避雷器外，还应在配电箱后空气开关前加装一个电源避雷器。电源线路与防雷引下线要分开设置，尽量从不同方向敷设。另外，设备连接线应尽量短直，避免弯曲、绕环，有些设备配备的线路，若长了，要剪短、拉直，各线间不要交错布放，避免线路构成环路。引下线16mm2改为35mm2以上的线路接到地极，布线要尽量短而直，接地要可靠；若有条件避雷针与天线分开设置，离天线支架约3米处设置一根优化的避雷针以

8、保护基站天线。参考文献1苏邦礼，崔秉球等，雷电与避雷工程，中山大学出版社2PerterHasse著，傅正财，叶蜚誉译，低压系统防雷保护（第二版），中国电力出版社