對移動通信基站中通信防雷分析

譚英俊

【摘要】移動通信基站的建設(shè)，是為了確保移動通信用戶能夠順利的使用通信而建立的交換中心。在通常情況下，能夠保障移動通信用戶之間的信息能夠較好的傳輸。但是，有些通信基站所處的環(huán)境較差，例如：建設(shè)在郊區(qū)等位置。其中，天線通常架設(shè)在較高的位置并且通過鋼鐵支架進(jìn)行支撐的形式，這樣就很容易形成雷電入侵，導(dǎo)致基站易被雷襲擊，從而致使通信網(wǎng)出現(xiàn)中斷的情況，給用戶和相關(guān)供應(yīng)商帶來不便。所以，為了能夠加強對移動通信基站預(yù)防雷電的保護(hù)措施，本篇文章從雷電的方式和相關(guān)的入侵方式出發(fā)，結(jié)合實際找到切實可行的措施來解決雷電問題。

【關(guān)鍵詞】移動通信基站；防雷；分析

做好防雷措施對移動通信基站的發(fā)展起著重要的作用。不但可以較好的提高移動通信用戶在通信過程中的整體品質(zhì)，而且也促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。筆者根據(jù)多年經(jīng)驗以及實際內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)，從而提出相關(guān)建議，提供給相關(guān)人員，互相學(xué)習(xí)，僅供參考。

一、雷電的基本形式

（一）直擊雷。直擊雷可以理解是通過帶電的云層與大地上的某個點突然迅速發(fā)生放電的現(xiàn)象。直擊雷的危害形式是對室外物體產(chǎn)生一定的破壞性，其中會對多種物體造成一定的傷害，例如：室外的變壓器等。因此將防御直擊雷的相關(guān)系統(tǒng)叫做外部防雷系統(tǒng)。在外部防雷系統(tǒng)中，主要采取以下兩種避雷裝置：一種是避雷針的避雷裝置；另一種是避雷帶。只要符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，安裝恰當(dāng)，都會對直擊雷起到重要的防御作用。

（二）感應(yīng)雷。雷電在雷云之間或雷云對地放電時，在附近的戶外傳輸信號線路、電力線、基站內(nèi)部設(shè)備間連接線上都可能產(chǎn)生電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備，使串聯(lián)在線路中間或終端的電子設(shè)備遭到損害。感應(yīng)雷產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可以通過基站供電線路、饋線、光纜、地線等引入，破壞交流配電箱、開關(guān)電源、無線機柜、傳輸設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。

（三）球形雷。通常情況下會有橙色或者紅色火焰的球體出現(xiàn)，直徑大概是9～18cm，甚至能夠達(dá)到1m。存在的時間從幾秒到幾分鐘，通常大概是2～5s，倘若碰到物體或者是帶電的設(shè)施就會出現(xiàn)燃燒甚至是爆炸的情況。球形雷的侵入途徑通常是通過建筑物的孔洞進(jìn)入室內(nèi)的，通常情況下是沿帶電體消失，少數(shù)情況下會因為地理位置等方面才會出現(xiàn)球形雷。

二、雷電入侵途徑

按雷電發(fā)生的位置來區(qū)分，可以分為基站建筑物遭受直擊雷引起通信設(shè)備的各種損害方式、局外金屬纜線入局時帶入雷電引起通信設(shè)備的各種損害方式、基站附近或上空雷電感應(yīng)引起通信設(shè)備的各種損害三大類。

（一）基站建筑物遭受雷擊的影響。強雷電流通過移動通信基站建筑物金屬體與通信設(shè)備金屬外殼的電氣連接直接流入通信設(shè)備內(nèi)，造成通信設(shè)備損壞等較多方面。

（二）通過局外金屬纜線破壞通信設(shè)備。局外金屬纜線長度比較長，所經(jīng)之處的雷電發(fā)出的雷電磁脈沖會在金屬電纜上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，整條金屬纜線上雷電壓累積起來，最終沿電纜涌入機房內(nèi)，造成通信設(shè)備損壞。當(dāng)雷電直接打在纜線上或打在金屬纜線附近而擊穿電纜絕緣流入纜線時，大雷電流會沿著纜線進(jìn)入機房內(nèi)，造成通信設(shè)備損壞。

三、移動通信基站防雷接地措施

（一）鐵塔及天饋線防雷。由于移動通信基站中的天饋線通常情況下會建設(shè)在高處的地方，因此直擊雷對移動通信基站產(chǎn)生破壞造成一定的影響。相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)制定合理的方案提高避雷效果。與此同時，應(yīng)當(dāng)對饋線引起雷電的問題得到一定的重視。通常情況下，饋線都很長，容易因為感應(yīng)雷而產(chǎn)生一定的影響，從而對基站設(shè)施造成損害，致使建站不能順利的運行。饋線防雷的工作，采用接地處理的方式效果較好。通常饋線需要三點進(jìn)行接地工作：首先，將天線下端彎角位置進(jìn)行一次接地；其次，應(yīng)當(dāng)在饋線中間的位置進(jìn)行接地；最后饋線在進(jìn)入機房之前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行接地。根據(jù)相關(guān)制度的明確規(guī)定，假如饋線的總體長度不小于60米，還應(yīng)當(dāng)在相關(guān)的位置增加一點接地。關(guān)于機房內(nèi)部的光纜情況，由于光纜包含較多的金屬加強筋以及相關(guān)的保護(hù)套，所以應(yīng)當(dāng)通過直埋光纜的形式進(jìn)入到機房，埋地總體長度應(yīng)當(dāng)大于50m，通常可以采取線路終端桿的位置進(jìn)行埋設(shè)工作。相關(guān)人員在對光纜進(jìn)行安裝過程中，應(yīng)當(dāng)將光纜金屬以及相關(guān)的接地母排進(jìn)行合理的連接，與此同時還可以將接地母排和室外的饋線之間進(jìn)行連接。除此之外在安裝相關(guān)設(shè)施之前應(yīng)當(dāng)先將SPD安裝上。

（二）機房內(nèi)設(shè)備的防雷接地。機房內(nèi)設(shè)施做的防雷措施是整體基站防雷過程中最后實施的環(huán)節(jié)，也是在整個防雷中起到重要作用的環(huán)節(jié)，倘若雷電進(jìn)入到機房中，機房沒有做好恰當(dāng)?shù)姆览状胧?，就會讓整個防雷工作功虧一簣。工作接地是保持系統(tǒng)電位的穩(wěn)定性，即減輕低壓系統(tǒng)由高壓竄入低壓的原因所產(chǎn)生過電壓的危險性，將設(shè)備的外露導(dǎo)電部分接地，在交直流電力系統(tǒng)的適當(dāng)?shù)胤竭M(jìn)行接地，交流一般為中性點，直流一般為中點。與此同時，應(yīng)在用電設(shè)備的前端安裝對于移動通信機房防雷接地，為了防止地電位反擊，根據(jù)機房的地網(wǎng)鋪設(shè)情況，可以采用等電位連接的方案。即在交流配電箱和機房的電源SPD附近可以安裝室內(nèi)接地匯流排，為防止地電位反擊，所有室內(nèi)設(shè)備的接地都要接到室內(nèi)接地匯流排。

（三）降阻增效。眾所周之，一個接地裝置的接地電阻往往有三部分組成：第一部分是接地體本身的電阻，由于接地體都是鋼鐵、銅等金屬做成的，其電阻幾乎可以忽略不計；第二部分是接地體金屬與土壤接觸面的接觸電阻，一般占總接地電阻的20%～60%；第三部分是電流經(jīng)接地體流入土壤后散布時的電阻，由土壤電阻率決定。因此人們想到了由降低土壤電阻率入手，使用降阻劑的方法使得雷電流較好下地。此種方法所用較少，所以筆者不做詳細(xì)介紹。

四、結(jié)語

總而言之，在整個基站的建設(shè)過程中，做好防雷措施對移動通信基站起著重要的作用。在預(yù)防雷電的過程中，相關(guān)人員首先應(yīng)當(dāng)掌握雷電入侵途徑有一定的了解，從而制定恰當(dāng)?shù)姆桨父玫膽?yīng)用到防雷工作中。文章主要從鐵塔及天饋線防雷、機房內(nèi)設(shè)備的防雷接地、降阻增效三個方面進(jìn)行合理的分析，從而加大防雷工作的力度，加強移動通信基站能夠更好地服務(wù)于社會，促進(jìn)社會的繁榮富強。

參考文獻(xiàn)

[1]陸斌.雷電電磁輻射的危害及安全對策[J].廣西氣象，2006（03）.