無(wú)線通信設(shè)備防雷措施與防雷設(shè)計(jì)方式探索

李春楊+李澤平

【摘要】 雷擊對(duì)無(wú)線通信設(shè)備具有很大的破壞了，一旦發(fā)生雷擊，就會(huì)影響了無(wú)線通信設(shè)備的正常運(yùn)行，降低無(wú)線通信設(shè)備的使用壽命。因此，本文主要以雷害為核心，探究無(wú)線通信設(shè)備防雷措施與防雷設(shè)計(jì)方式，進(jìn)而保證無(wú)線通信設(shè)備的高效運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】 無(wú)線通信設(shè)備 防雷措施 防雷設(shè)計(jì) 優(yōu)化

雷擊過(guò)程中會(huì)釋放巨大的能量，作用在無(wú)線通信設(shè)備上會(huì)導(dǎo)致通信中斷以及通信系統(tǒng)癱瘓，進(jìn)而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。在無(wú)線通信設(shè)備發(fā)生雷擊后，企業(yè)要對(duì)受損的無(wú)線通信設(shè)備進(jìn)行維修，耗費(fèi)了大量的人力與財(cái)力，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此，在這樣的環(huán)境背景下，企業(yè)要了解和掌握雷擊規(guī)律，要不斷優(yōu)化無(wú)線通信設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)，提高無(wú)線通信設(shè)備防雷措施的有效性，將雷擊危害降低到最小程度，為無(wú)線通信設(shè)備的高效運(yùn)行提供重要的安全保障。

一、無(wú)線通信設(shè)備的防雷措施

1.1無(wú)線通信設(shè)備外部防雷措施

在無(wú)線通信設(shè)備的外部防雷系統(tǒng)中，主要包括避雷針和引下線以及接地網(wǎng)等防雷系統(tǒng)組成，一般防雷措施主要是利用避雷裝置構(gòu)建電氣通路，在發(fā)生雷擊后將雷電引入大地，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信設(shè)備的防雷作用。但是在實(shí)際應(yīng)用中，這種外部防雷系統(tǒng)只能防止無(wú)線通信設(shè)備的直接雷擊，雷電會(huì)以其他方式進(jìn)行無(wú)線通信設(shè)備的破壞。因此，要對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的外部防雷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，完善避雷針與接地系統(tǒng)的防護(hù)措施，要將接地網(wǎng)各個(gè)系統(tǒng)通過(guò)地下連接或是地上金屬連接的方式進(jìn)行整合，強(qiáng)化接地網(wǎng)系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性，進(jìn)而構(gòu)建電氣相通的接地網(wǎng)系統(tǒng)。

1.2無(wú)線通信設(shè)備內(nèi)部防雷措施

無(wú)線通信設(shè)備內(nèi)部防雷系統(tǒng)主要有屏蔽系統(tǒng)和防雷器兩方面，在屏蔽系統(tǒng)中，每對(duì)絞線要用金屬進(jìn)行屏蔽，對(duì)于不同的雙絞線可以共用同一個(gè)金屬屏蔽，避免雷擊對(duì)無(wú)線通信設(shè)備內(nèi)部的破壞。另外，由于金屬屏蔽系統(tǒng)具有一定吸收性和反射性，在實(shí)際應(yīng)用中要將附近磁場(chǎng)進(jìn)行分割處理，防止發(fā)生絞線串音的現(xiàn)象，影響無(wú)線通信設(shè)備的運(yùn)行質(zhì)量。在防雷器系統(tǒng)方面，防雷器在低壓使用中會(huì)處于高阻開(kāi)路狀態(tài)，高壓則表現(xiàn)出低阻短路狀態(tài)，也正是由于這個(gè)特點(diǎn)，在無(wú)線通信設(shè)備發(fā)生雷擊后，可以承受巨大電流而起到電子器件的保護(hù)作用。在防雷器的實(shí)際使用中，要將防雷器安裝在供電線路與信號(hào)傳輸線路上，并選擇并聯(lián)連接方式，在發(fā)生雷擊以及高電壓電流中，會(huì)發(fā)生短路，將巨大安培電流引入大地中，為無(wú)線通信設(shè)備提供重要的保護(hù)作用。

二、無(wú)線通信設(shè)備防雷設(shè)計(jì)

1、站點(diǎn)防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。站點(diǎn)防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要依托于電磁理論原理，采用泄流、消峰、均壓、屏蔽等綜合雷電防護(hù)措施，控制雷擊對(duì)通信站點(diǎn)的危害與影響。從理論上看，大地屬于一種導(dǎo)電體，當(dāng)接地電極進(jìn)行大地接觸的過(guò)程中，就會(huì)形成核心為接觸點(diǎn)的電場(chǎng)，與接地點(diǎn)的距離越遠(yuǎn)，電阻也就越小，電流隨著電極進(jìn)入大地。一般情況下，接地點(diǎn)距離大于20 m時(shí)，兩點(diǎn)間的壓降消失，形成強(qiáng)大的感應(yīng)電流，繼而對(duì)無(wú)線通信設(shè)備造成較大的影響。在設(shè)計(jì)站點(diǎn)防雷接地系統(tǒng)的過(guò)程中，接地電阻設(shè)計(jì)中的電壓降為U= iR+L0ldi/dt，其中U是電壓降，i是雷電流，R是接地電阻，L0是單位長(zhǎng)度電感，一般取值為1.5LH/m，l是引下線長(zhǎng)度。根據(jù)以上公式，在實(shí)際的防雷裝置設(shè)計(jì)中，接地電阻的阻值越小，電壓降的數(shù)值也會(huì)就越小，則雷擊對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的破壞程度也會(huì)越小。

2、感應(yīng)雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)。感應(yīng)雷在侵入無(wú)線通信設(shè)備的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)與電磁感應(yīng)，對(duì)于靜電感應(yīng)，雷擊中會(huì)積聚大量雷云電荷，其附近導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生其極性相反的感應(yīng)電荷，發(fā)生雷擊后電荷迅速釋放，雷云電場(chǎng)附近靜電荷也會(huì)沿著導(dǎo)體流動(dòng)而進(jìn)行釋放，形成電脈沖。對(duì)于電磁感應(yīng)，雷云放電的過(guò)程中，雷電流在變化過(guò)程中形成瞬變電磁場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生高感生電動(dòng)勢(shì)。因此，在感應(yīng)雷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要利用基站鋼筋框架的防護(hù)作用屏蔽靜電感應(yīng)，降低雷電對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的破壞作用。同時(shí)也可以利用多根金屬引下線來(lái)提高雷電流的自身分流作用，引下線要均勻的布置在基站四周，從而使得雷電的電磁場(chǎng)擦形成相互抵消，從而降低雷電流中電磁感應(yīng)對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的干擾與破壞。

3、BTS天饋線防雷設(shè)計(jì)。BTS天饋線防雷設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在鐵塔與天線安裝設(shè)計(jì)，在鐵塔設(shè)計(jì)方面，鐵塔頂部與塔身中部以及塔基處都要預(yù)留接地孔，當(dāng)鐵塔是樓頂塔的情況下，防雷引下線要焊接在建筑物主鋼筋附近，焊點(diǎn)做好適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)處理，保證連接點(diǎn)的分散性與穩(wěn)定性。當(dāng)鐵塔是落地塔的情況下，鐵塔要設(shè)置地網(wǎng)，在鐵塔的四周埋設(shè)寬為5-10cm的鍍鋅扁鋼帶，每隔1-3m設(shè)置地樁，地樁為0.5-1 m的圓鋼，進(jìn)而充分發(fā)揮出鐵塔的防雷作用。在發(fā)生雷擊的過(guò)程中，雷擊電流可以通過(guò)接地線直接引入地下，進(jìn)而保證雷電流的全部釋放。

結(jié)束語(yǔ)：綜上所述，為了降低和消除雷擊對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的破壞，要對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)進(jìn)行不斷優(yōu)化，加強(qiáng)防雷措施的防雷作用，進(jìn)而保證無(wú)線通信設(shè)備的正常運(yùn)行。

參 考 文 獻(xiàn)

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[2]陳洪濤. TD-SCDMA無(wú)線通信系統(tǒng)中基站設(shè)備的防雷與接地設(shè)計(jì)[J]. 移動(dòng)通信，2006，10：85-88.