無(wú)線通信基站防雷設(shè)計(jì)與接地技術(shù)運(yùn)用研究

賈龍廣

（杭州友華通信工程設(shè)計(jì)有限公司，杭州 310000）

無(wú)線基站作為實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，在當(dāng)今各個(gè)區(qū)域都起到非常關(guān)鍵的作用。無(wú)線通信基站可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備的信號(hào)發(fā)射與接收、數(shù)據(jù)傳輸、中繼等功能，為了保證信號(hào)質(zhì)量，多數(shù)基站都會(huì)設(shè)置在樓頂、街頭、曠野等地勢(shì)較高的場(chǎng)景，這也提高了基站的電擊率。雷擊問(wèn)題會(huì)直接造成無(wú)線基站受損，受到雷擊之后基站設(shè)備內(nèi)部電壓會(huì)驟然升高，造成短路、燒毀等事故，對(duì)移動(dòng)信號(hào)質(zhì)量、人們生命安全以及運(yùn)營(yíng)商的固定資產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，如果不采取相關(guān)措施，會(huì)頻繁造成信號(hào)中斷、設(shè)備損壞等后果，影響用戶服務(wù)質(zhì)量。因此需要做好基站的防雷設(shè)計(jì)，并合理應(yīng)用接地技術(shù)。

1 無(wú)線通信基站防雷設(shè)計(jì)

1.1 接口保護(hù)

無(wú)線通信基站內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，作為一種技術(shù)性較高的通信基礎(chǔ)設(shè)備，在基站設(shè)計(jì)當(dāng)中都留有很多的接口，包括電源接口（提供動(dòng)力）、信號(hào)接口（傳輸信號(hào)）、接地接口（防止雷擊）、饋線接口（連接設(shè)備）等。這些接口都發(fā)揮著十分重要的作用，但是這些接口位置也是容易遭到雷擊的部位，如果接口受到雷擊會(huì)直接影響基站正常工作。所以需要加強(qiáng)接口保護(hù)工作，減少各個(gè)接口之間的電位差，實(shí)施一級(jí)過(guò)電壓保護(hù)。

1.2 等電位連接

從本質(zhì)上說(shuō)，如果導(dǎo)體兩端形成了電位差就會(huì)讓電流傳遞，所以想要降低雷電對(duì)基站的影響，需要利用電位差原理，采用等電位連接手段。在實(shí)際操作過(guò)程中，需要將基站接地線統(tǒng)一用電器連接起來(lái)，此時(shí)基站就是一個(gè)等電位體。等電位體連接基站的開(kāi)關(guān)裝置、導(dǎo)電體，這樣即使受到了雷電影響也不會(huì)產(chǎn)生明顯的電位差，保證基站的防雷性能符合標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 雷電屏蔽

雷電屏蔽技術(shù)利用了基站電磁屏蔽作用，采用導(dǎo)電材料對(duì)交變電磁場(chǎng)進(jìn)行控制，從而降低雷電對(duì)基站的穿透力，避免相關(guān)設(shè)備被雷電擊毀。雷電可以劃分為熱雷電、鋒雷電、地形雷電，并且電流、電壓非常大。并且這些雷電周圍會(huì)直接生成強(qiáng)大的電磁場(chǎng)，磁場(chǎng)與電流量成正比，所以在雷電傳遞中會(huì)產(chǎn)生非常大的交變磁場(chǎng)。這就需要采用雷電屏蔽技術(shù)降低雷電的影響力，選擇符合基站雷電屏蔽要求的屏蔽器即可滿足要求，降低雷電對(duì)通信設(shè)備的負(fù)面影響。還需要選擇較為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的浪涌裝置，避免雷電感應(yīng)以及雷電波影響造成通信中斷。

2 接地技術(shù)在無(wú)線通信基站中的應(yīng)用

2.1 鐵塔饋線接地

越高的位置發(fā)生雷擊的幾率就越高，由于基站塔桅常位于較高位置，且高出周圍建筑物，因此避雷裝置也需要安裝在鐵塔的最高處。因此，鐵塔饋線接地的作用就是在高處引導(dǎo)雷擊，這樣雷電會(huì)直接擊中避雷裝置，電流、電壓會(huì)沿饋線接地線經(jīng)防雷地網(wǎng)傳輸?shù)酱蟮?，減少雷擊對(duì)通信設(shè)施的影響。在實(shí)施過(guò)程中，對(duì)沿鐵塔敷設(shè)的饋線要進(jìn)行饋線屏蔽層接地，接地線連接至鐵塔地網(wǎng)及機(jī)房室外防雷地網(wǎng)，以實(shí)現(xiàn)線纜接地的作用。饋線與信號(hào)塔之間需保持一定距離，避免二者距離過(guò)近而造成電磁干擾影響通信信號(hào)。

2.2 高層頂塔防雷接地

通常情況下，樓房頂塔基站都會(huì)設(shè)置在寫(xiě)字樓、居民樓、酒店等高層建筑當(dāng)中，塔桅常位于建筑物頂部?；舅π枰c樓頂避雷帶接地焊接連接以及與樓頂避雷網(wǎng)預(yù)留接地端口連接，還可以與建筑工程自然接地體連接（建筑金屬管道、鋼筋等），這樣即可將雷電電流分流，減少對(duì)基站的負(fù)面影響。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，可以將鐵塔接地網(wǎng)延伸到塔基四角的1.5m遠(yuǎn)距離，網(wǎng)格尺寸通常不大于3*3m，將塔基四角設(shè)置為封閉形式，選擇塔基地樁兩根（及以上）柱鋼筋作為垂直接地體，鐵塔延伸部分可以和基站機(jī)房地網(wǎng)之間相隔4m左右相互焊接，連接點(diǎn)為2個(gè)（及以上）。

2.3 低壓電纜引入接地設(shè)計(jì)

根據(jù)行業(yè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與要求，無(wú)線通信基站交流供電系統(tǒng)中可以使用專門(mén)的變壓器，是一種三相五線制的供電方式，基站用電負(fù)荷較低，通常只有20kW，所以基站往往不配備變壓器，直接連接低壓電纜即可運(yùn)行。在電纜接地設(shè)計(jì)當(dāng)中，所接入基站的低壓電纜規(guī)格需要按照長(zhǎng)度等級(jí)劃分，其主要表現(xiàn)在：（1）100m以內(nèi)采用ZR-RVVZZ-5*25；（2）100m以上選擇ZR-RRVVZZ-5*25。所有的低壓電纜都要完全的埋入到地下，深埋長(zhǎng)度要＞15m，深埋深度要≥0.7m，鎧裝電纜金屬防護(hù)層就近和地網(wǎng)連接，電纜走線要避免出現(xiàn)交叉、纏繞，確?？梢灾庇^觀察到連接點(diǎn)和接入點(diǎn)，同一根電線還需要做好標(biāo)識(shí)，電纜可以直接敷設(shè)在建筑物的強(qiáng)電井中，也可以沿機(jī)房走線架走線。如果電纜設(shè)計(jì)在建筑外部，則要采用PVC管保護(hù)，線纜穿墻需要采用保護(hù)套、防火材料，避免線纜長(zhǎng)期使用被損毀、損壞。再者，變壓器地網(wǎng)要與機(jī)房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)保持一定距離再焊接，確保能夠和周圍地網(wǎng)形成封閉模式。

3 結(jié)束語(yǔ)

總行所述，無(wú)線通信基站作為傳輸/接受無(wú)線信號(hào)的重要設(shè)備，由于是露天建設(shè)因此容易遭到雷擊影響，輕則中斷信號(hào)、重則損壞設(shè)備，這就需要做好基站的防雷設(shè)計(jì)工作，綜合采用接地技術(shù)，從而確?；究梢哉９ぷ?，減少運(yùn)維成本，保證通信服務(wù)質(zhì)量。