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1、探析移动通信基站引入雷电的主要途径及防护措摘要：分析了移动通信基站引入雷电灾害的主要途径,并在此基础上详细介绍了移动通信基站铁塔和通信机房防雷、架空管线防雷、天馈线防雷、等电位连接以及降低接地电阻值等雷电防护措施,使防雷方案的制定做到技术可靠、经济合理。关键词：通信基站;雷电;引入途径;防护措施 随着通信行业的迅速发展,微电子设备得到广泛应用,通信设备的集成度越来越高,其耐压水平也越来越低[1]。由于移动通信基站分布范围广,位置处于制高点,容易遭受雷击灾害[2]。雷电具有很强的破坏性,一旦通信基站遭受雷击,容易造成通信设备损坏,通信信号中断,给社会带来较大的经济影响,因此
2、做好移动通信基站的防雷是一项重要的工作[3]。 1雷击移动通信站的主要途径 1.1雷电通过基站铁塔和天馈线侵入 一般的基站铁塔高度为40~60m,有些高达70~90m。当铁塔的避雷针受到直接雷击时,雷电流通过铁塔,经其接地装置散流入地,使地网地电位升高,导致基站地网与设备之间产生很高的电位差而形成地电位反击,对通信设备造成损坏。如果天馈线为同轴电缆,在导体上感应出较强的感应电流,即为同轴电缆的感应电流。感应电流经同轴电缆从铁塔天线进入基站机房,进入收发信机,烧坏移动通信设备。 1.2雷电通过架空管线侵入 移动通信系统基站的架空管线是引入雷害的重要途径。当雷云放电时,其
3、空间形成强大的电场,在架空管线靠近终端时,主要成分是水平电场,出现在电场中的突出物体最易出现感应电荷的集中,使其周围电场强度显著增加,架空管线很容易发生尖端放电而被雷电击中。当架空管线遇雷电侵袭时,将过电压引入基站机房,很可能烧坏基站的通信设备。雷云对地放电也会在架空管线上感应过电压,该过电压也会对电源设备造成威胁。（转载自z时,需在该网点之间增加1个接地点。一定要保证连接点的数量和分散性,以利于分散雷电流。铁塔为落地塔时,其铁塔地网与机房地网之间应每间隔3~5m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。移动通信天线应有防直击雷的保护措施。天线铁塔
4、设避雷针并与铁塔焊接。天线安装位置应在避雷针的防雷保护区内。避雷针与铁塔焊接的目的就是确保避雷针有良好的接地线,以保证雷电流及时流入大地。 2.2架空管线的防雷 连至机房的电力线、光缆等架空管线不能直接进入,应分类穿入金属管埋地后进入机房。若路程较长,则电力线、光缆两端均应加装保护装置。金属管两端分别与地线焊接,焊点要作防腐处理,电力线与信号线不能混合走线。各系统的接地应按照安装要求,分别接至各自的接地汇流排,再统一接至室内接地排。机房内直流电源接地线从室内地线排上引入,与保护地各自独立,再接入接地汇流排上,且不共用引线。 2.4通信机房的防雷 对于通信机房的防雷问题应包
5、括机房的建筑物防雷接地、机房设备和供电系统的防雷接地。一是建筑物的防雷和接地。通信机房天面应按规范要求设置避雷网,机房四角应设引下线,机房屋顶上金属设施应分别就近与避雷带焊接连通。当通信站点天线铁塔位于机房旁边时,铁塔地网与机房地网之间,应每间隔3～5m相互焊接连通1次,且至少有2处相互连通。当通信站点天线铁塔位于机房屋顶时,其四脚应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。建筑物金属窗框、电缆屏蔽层、设备外壳等也应与主钢筋作可靠连接,形成等电位体[4-5]。二是供电系统的防雷和接地。通信机房内等电位接地端子板之间应采用螺栓连接,其连接导线截面积应采用不小于16mm2的多股铜芯导线,穿
6、钢管敷设。出入机房的电缆金属护套在入站处应作保护接地,电缆内芯线在进站处应加装避雷器,电缆内的空线对亦应作保护接地。机房内的走线架应每隔5m接地1次,走线架、吊挂铁件、机架(或机壳)、金属通风管道、金属门窗以及其他金属管线均应良好接地并相互连通。通信机房的供电电力变压器不宜与通信机房在同一建筑物内,若其安装在通信机房内时,高压电力电缆长度应不小于200m,在与架空电力线的接头处,电缆金属外护层应就近接地,电缆内3根相线应分别对地加装氧化锌无间隙避雷器。 2.5等电位连接 移动通信基站地网应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网,基站内各类接地线应从
7、接地汇集线或接地网上分别引入。对于高土壤电阻率地区的高山基站地网,除了要降低其地阻值外,最重要的是进行等电位连接、屏蔽以及均压处理,以达到各部分之间的电位分布均匀,使电位差为“零”,从而确保雷电流不会对各部分造成高压反击及减小电磁干扰。中国大学排名 2.6降低接地电阻值 国家标准要求移动基站地阻值应小于5Ω,在高土壤电阻率地区,降低接地电阻的常用方法有以下几种:一是采用多支线外引接地装置,外引长度应不大于有效长度;二是接地体埋于较深的低电阻率土壤中;三是采用降阻剂;四是换土。实践证明,换
