对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析

邱瑞文

中时讯通信建设有限公司

摘要：建设移动通信基站，是为了方便移动通信用户使用，一般来说，可以确保用户间的信息良好的传输。但由于部分基站所在的位置环境不佳，比如基站位于郊区。天线通常会在高处架设且根据钢铁支架支撑，那么雷电就可能会侵入，导致基站受到雷击，进而使得通信网发生中断的问题，影响供应商以及用户的使用。那么为了加强移动通信基站防雷保护手段，本文主要分析雷电的形式和入侵形式并探讨有效的手段处理雷电。

关键词：移动通信基站；防雷；形式

采取有效的防雷手段能够促进移动通信基站良好发展，不仅能够更好地提升移动通信用户在使用当中的质量，同时还能够推动社会经济更好地发展，本人根据自身的工作经验以及具体内容总结，并探讨出有关防雷措施供参考。

1雷电基本形式

1.1直击雷

直击雷可从带电的云层和大地中的某点快速放电。其危害方式是破坏室外的物体，会对各种物体造成破坏，比如破坏室外变压器。所以把防御直击雷的有关系统称作外部防雷系统。一般使用的避雷装置有两种，一种为避雷带，一种为避雷针的避雷装置。只有满足设计要求合理安装才能够很好地避免直击雷。

1.2感应雷

雷云及雷电间或者雷云对地放电的过程中，周围户外传输信号线路、基站中设备之间连接线都容易发生电磁感应破坏设备，导致线路中间或是终端电子设备受到破坏。感应雷出现的感应电压会传递至基站馈线、供电线路以及地线等，对开关电源、传输设备、无线机柜等造成损坏。

1.3球形雷

一般来说会产生红色或是橙色火焰的球体，通常直径为9-18cm，还可能高达1m。出现几秒到几分钟不等，一般是2-5s，如果遇到带电设施或是物体会产生燃烧可能还会出现爆炸。球形雷通过建筑物孔洞入侵至室内。一般来说顺着带电体消失，一些情况下会因地理位置等产生这种情况。

2雷击移动通信基站关键途径

2.1通过天馈线及基站铁塔入侵雷电

通常基站铁塔高度在40-60m之间，还有一部分达到70-90m。雷电直接击中铁塔避雷针的情况下，雷电流穿过铁塔，会通过接地装置进入大地，提高地网地点位，导致基站和设备间出现非常高的电位差进而产生地电位反击，从而损坏通信设备。若是天馈线是同轴电缆，导体中出现很强的感应电流，也就是同轴电缆感应电流。其通过同轴电缆从铁塔天线到基站机房到发信机中，损坏移动通信设备。馈线屏蔽层需要在馈线离塔身到机房转弯位置0.1至1m位置、进到机房之后内侧3点合理接地，大于60m的长度需要加设接地点于中间，两接地点距离应小于60m，室内走线架需要隔5到10m接一次地。一些厂家需要馈线到室内之后装置避雷器，其安装尽量靠近馈线进建筑物位置。

2.2通过架空管入侵雷电

移动通信系统基站架空管是发生雷电的关键路径。雷云放电的过程中，空间出现非常大的电场，架空管线离终端近时，水平电场是主要的成分，电场当中突出物体最容易集中感应电荷，增加附近电场强度，架空管线很可能出现尖端放电从而被雷电所击中。架空管线被雷电击中的情况下，基站机房中出现过电压，非常容易将基站通信设备烧坏，进而损坏电源设备。不可直接让连接机房的光缆以及电力线进入，需要对其进行分类之后穿过金属管埋地之后进入到机房当中。如果路程比较多，那么需要装设保护装置于光缆和电力线的两端。金属管两端焊接地线，焊点要防腐。信号线和电力线不可共同走线。需要通过接地标准接地系统，接至它们的接地汇流排，再一起接到室内接地排。

2.3雷电电磁感应影响

接闪闪接器时，雷电流有非常大的强度，放电时间补偿，在引下线及接闪器附近会出现非常大的瞬时电磁场。磁场作用中，其中导体会出现几千甚至几万伏的感应电压，会破坏通信设备。移动通信设备有很高的集成化，耐冲击力不强，所以会在很大程度上受到雷电感应的影响。

2.4雷电入侵基站机房

山顶上建立移动基站机房的情况下，由于其位置非常高，直击雷很可能不通过避雷针斜面或是横向将保护物击中，此情况称为雷电绕击，那么此环境中，避雷针通常无法防御雷电直击机房。那么基站机房需要应用有效的避雷手段。从通信机房的防雷来说包含有机房设备、机房建筑物防雷接地以及供电系统防雷接地。对于建筑物接地与防雷来说，通信机房天面需要根据有关规定装设避雷网，其四角需要安装引下线，机房屋顶中金属设施需要连通避雷带焊接。通信站点天线铁塔在机房附近时，机房地网和铁塔地网出需要隔3至5m互相焊接连通一次，最少两个位置相互连通。通信站点天线铁塔在机房屋顶的情况下，在雷电引流下线和屋顶需要连通。设备外壳、电缆屏蔽层、金属窗框等都能够连接主钢筋。从而成为等电位体。供电系统的接地与防雷来说，通信机房中等电位接地端子板使用螺栓相连，连接导线截面需要使用超过16mm2多股铜芯导线。电缆金属护套需要保护接地于入站位置，电缆内芯线需要装设避雷器，其空线对亦需要保护接地。机房当中走线架需要距离5m进行一次接地，吊挂铁件、走线架、金属门窗等需要合理接地且连通。通信机房当中的供电电力变压器不可和通信机房同处一室，如果装置同一位置，那么高压电力电缆需要大于200m，其中3根相线需要安装氧化锌无间隙避雷器。

2.5铁塔防雷

铁塔顶部天线平台位置，需要预留接地孔于塔基位置和塔身中部，或是在周围塔身紧固螺栓，接地点用加长紧固螺栓。由于铁塔非常高，以上邻近两个接地点只要大于60m就应加设一个接地点于网点间。需要使连接点具有分散性，便于将雷电流分散，铁塔是落地铁塔的情况下，应该和机房地网间每隔3到5m互相焊接一次连接，要超过两处连通。铁塔四角和别的地网就近焊接。天线铁塔位置放置避雷针焊接铁塔。安装天线的位置需要在防雷保护区中，确保雷电尽快进入大地。

2.6等电位连接

移动通信基站地网需要根据等电网、均压原理，把保护地、工作地及防雷地共同构成联合接地网，基站中各个接地线需要以接地汇集线或者接地网各自引进。对高山基站地网来说，不但应减少它的低阻值，还需要对其采取屏蔽、等电位连接和均压措施。从而能够使各个位置电位均匀分布，让电位差达到零，进而保障各个位置不会遭受雷电流的高压反击并降低电磁干扰。

2.7减小接地电阻值

我国标准规定需要移动基站地阻值不大于5Ω，高土壤电阻率位置，减少接地电阻一般手段包括有下面一些方面：其一是通过多支线外引接地装置，且要小于有效长度。其二是在比较深的低电阻率土壤当中埋设接地体。其三是通过使用降阻剂。其三是更换土。通过有关实践表明，换土是通过对土壤进行改良进而能够有效的减少接地电阻值。一般采用电阻率不大的塘泥、粉状矿泥、黑土、田泥等将地网中电阻高的土壤进行置换。

3结语

随着我国通信行业不断发展，当前微电子设备被人民普遍使用，通信设备也有着更高的集成度，耐压水平也在逐步降低。因移动通信基站具有制高点以及分布区域十分广的特点，非常容易受到雷击影响。而雷电本身破坏性非常强，只要通信基站被雷击所影响，那么通信设备非常容易发生损坏，造成通信信号中断，给人们的生活以及经济造成不同程度上的影响，那么就需要有关人员不断提升自身的综合素质以及专业技能，对于通信基站中雷击问题采取有效的解决措施，且需要引起高度重视，如此才能够进一步推动通信行业持续发展。

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