移動基站的防雷安全問題及解決方案

馮 健

廣東省茂名市氣象局，廣東茂名 525000

0 引言

最近幾年電信行業的發展可以說日新月異，而移動基站的建設是發展的基礎，在城市、農村的各個角落，移動基站的覆蓋是全方位的。而移動機房的防雷安全問題也是極其重要的，下面筆者就對移動基站的防雷安全問題進行探討及提出針對性的解決方案。

1 移動基站的防雷安全問題

近幾年移動基站的雷擊事故率還是很高，這和基站的防雷措施的好壞有著直接或間接的聯系，下面針對各種不同的安全問題進行闡述。

1.1 線路問題

移動基站內部的線路繁多，有電源線、信號線、天饋線、光纜等多種線路的集合體。每種線路引入基站內部之前沒有做好防雷措施都有可能會造成基站遭受雷擊的可能。

1.1.1 電力線路問題

移動基站的電力線路分架空和埋地引入機房，如果是架空引入機房遭受雷擊的可能性最大，這在大多數情況下是不允許的；而埋地引入機房是現在施工隊常用的辦法，但是也存在問題，有些施工隊在埋地時用的是PVC 管套電源線引入機房，這起不到防雷的作用。

1.1.2 信號線問題

現在一般信號傳輸都是以光纜線傳輸為主，光纜本身不會感應雷電流，但其金屬加強芯由于布設方式以架空形式為多，加上光纜維護的需要，往往預留很多光纜線并繞在一起，雖然金屬加強芯得到有效接地，但光纜也有被燒毀的現象，因此光纜的防雷保護除了有效的接地之外，還應從布線的角度著手解決。

1.1.3 天饋線問題

天饋線大部分布設在機房外遭受雷擊的風險也很高，在進入機房前的防雷接地一般施工隊都會做到，但是在機房外布設部分有兩個問題：重復接地及套管。

1.2 等電位問題

基站內部的設備都是由各種電源線、信號線連接起來的，而這些線路被雷擊中或有感應電壓時，其自身的電位就會抬高，而此時其他設備還處于零電位狀態下，這樣線路與設備之間就有了電位差，導致設備的絕緣層及內部元器件被擊穿。

1.3 SPD 安裝問題

一般機房在電源線路都會裝設SPD，而在信號線路往往忽略這個問題。而電源SPD 的安裝也存在問題：SPD 連接線過長導致電感產生的電壓降過大對后續設備的危害。

2 移動基站常見防雷安全問題的解決方案

為了保證移動基站免受雷電侵害，確保移動基站在雷雨季節的設備安全和正常運轉，需要對移動基站的雷電防護進行全面綜合的設計及施工。

2.1 直擊雷防護措施

直擊雷的防護措施包括接閃、引下線、接地裝置等一整套互相配合的裝置，做好直擊雷是整體防雷的前提。

2.1.1 接閃

移動基站的鐵塔是其最高點，一般都是利用自身鐵塔作為接閃，并利用40*4 的熱鍍鋅扁鋼焊接與移動機房的四大角引下線相連。保證雷電流能夠迅速泄放。

2.1.2 引下線

移動基站的引下線一般利用四大角的柱筋作為雷電流迅速導通的通道。

2.1.3 接地裝置

移動基站一般都設在偏遠的高山地區，土壤的情況也各不相同，但是土壤電阻率都普遍偏高，所以如何做好接地網是關鍵。一般接地網都是環形的，分別有水平接地體和垂直接地體組成，如果接地電阻值不夠的情況還可以放射式的形狀向接地網的四周延伸以擴大接地網的面積。如果遇到土壤電阻率特別高的情況還可以利用以下措施：1）換土；2）添加降阻劑；3）利用降阻模塊作為垂直接地極；4）利用土壤中深淺層不同土壤電阻率的情況，深打樁加深垂直接地體，另一方面也加大了接地極與土壤的接觸面進一步減小接地電阻值。

2.2 移動基站的電磁屏蔽及等電位連接

如何做好移動基站的電磁屏蔽及等電位連接才是移動基站整體防雷的關鍵，而電磁屏蔽與等電位也是相輔相成的關系。正如上面所述，基站一般利用自身四大角的柱筋做為引下線，而機房的所有鋼筋都必須焊接連通的，在機房門、窗處也須與就近的機房鋼筋焊接連通，這在某種意義上使基站機房形成了一個“法拉第籠”，這也讓整個機房形成一個等電位體從而保護機房內的設備。

機房等電位連接可以說是移動基站防雷的“心臟”，一般來說都是依靠接地匯流排作為等電位連接排。但是機房內設備接地線的連接方式是很重要的，最優的作法是在機房四周圍做一圈等電位連接銅排，機房內的各個設備就近接地，設備與設備之間也用采用截面積不小于35mm2的多股銅導線連接起來，這樣使設備與設備間的電位也處于同一水平，這樣就不會產生設備之間的放電擊穿。

機房內走線架、機架或機殼、金屬通風管道、金屬門窗等均應作保護接地。保護接地引線一般宜采用截面積不小于35mm2的多股銅導線。

2.3 線路問題的解決方案

2.3.1 電力線路整改

移動通信站宜設置專用電力變壓器，電力線宜采用具有金屬護套或絕緣護套電纜穿鋼管埋地引入移動通信基站，電力電纜金屬護套或鋼管兩端應就近可靠接地。而且電力線部分進入基站應在交流屏﹑整流器（或高頻開關電源）應設有分級防護裝置。

2.3.2 信號線路的整改

信號電纜應由地下進出移動通信基站，電纜內芯線在進出站處應加裝相應的信號避雷器，避雷器和電纜內的空線對均應作保護地。站區內嚴禁布放架空纜線。如果是光纜傳輸需要注意布線問題，如果空間寬裕，可以把光纜線拉直平放。

2.3.3 天饋線路的整改

基站天饋線的金屬外護層，應在上部、下部和經走線架進機房入口處就近接地，在機房入口處的接地應就近與地網引出的接地線妥善連通，當鐵塔高度大于或等于60m 時，同軸電纜天饋線的金屬外護層還應在鐵塔中部增加一處接地。

天饋線進入機房后與通信設備連接處應安裝饋線避雷器。以防來自天饋線引入的感應雷。饋線避雷器接地端子應就近引接到室外到饋線入口處接地線上。

3 結論

移動機房是電子終端的集合體，如何做好防雷使其不遭受雷擊由過去一味降低接地電阻轉化為更加注重系統內部的等電位連接技術，因此，各類移動通信基站接地系統的合理設計，對于降低基站投資和改善防雷效果是極為重要的。

[1]《建筑物防雷設計規范》GB50057-94（2010年版）.

[2]《電子計算機機房設計規范》GB50174-93.

[3]《建筑物電子信息系統防雷技術規范》GB50343-2004.