淺談黃河通信專網(wǎng)微波通信站（點(diǎn)）的雷電與防護(hù)

張貴東 馬明波 張慶安

（1.陽谷黃河河務(wù)局，山東陽谷252300；2.聊城黃河河務(wù)局，山東聊城252000）

眾所周知雷電是一種自然現(xiàn)象， 曾給人類社會(huì)帶來了不少危害，國際電工委員會(huì)將雷電災(zāi)害稱為“電子時(shí)代的一大公害”，雷擊、感應(yīng)雷擊、 電源尖波等瞬間過電壓已成為破壞通信電子設(shè)備的主要問題。黃河通信的電路傳輸大都是以微波為主，當(dāng)有雷電產(chǎn)生時(shí)，通信鐵塔上及地面的通信設(shè)施極易受到雷電的損害。如黃河系統(tǒng)的通信專網(wǎng)設(shè)施幾乎每年汛期都要受到雷擊的損害而導(dǎo)致微波室內(nèi)外單元、48V 電源和交換機(jī)板件的損壞。 因此，必須采取有效的保護(hù)措施來減少雷電對(duì)通信設(shè)施的危害。針對(duì)雷擊、感應(yīng)雷擊、電源尖波等瞬間過電壓對(duì)通信電子設(shè)備造成的破壞問題。只有了解了它的形成過程，采取適當(dāng)?shù)摹⒂行У姆雷o(hù)措施才能減少雷電對(duì)通信設(shè)施的危害。

1 雷電入侵的主要途徑

對(duì)于微波通信站及寬帶無線接入站（點(diǎn)），需要充分考慮雷電的入侵方式，只有這樣我們才能有針對(duì)性地進(jìn)行雷電防護(hù)。 而雷電入侵的主要途徑有：雷電直擊微波塔上的避雷針（或者消雷器等其他受雷裝置），雷電電流經(jīng)鐵塔、地網(wǎng)入大地，地電位升高，對(duì)設(shè)備反擊，損壞通信設(shè)備；雷電經(jīng)天饋線引入機(jī)房，經(jīng)機(jī)架入地，在饋線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，侵入并損壞通信傳輸設(shè)備；微波通信站及寬帶無線接入站（點(diǎn)）機(jī)房外接的音頻電纜遭雷擊， 通過音頻電纜過電壓入侵損壞通信設(shè)備；室外交流電源線遭雷擊，過電壓入侵電源室，通過電源室進(jìn)一步侵入通信設(shè)備，在避雷針、音頻電纜、交流電源線遭雷擊后，一般要經(jīng)過防雷裝置向地泄放電流，從而會(huì)在周圍形成強(qiáng)大的磁場(chǎng)，這一磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出過電壓侵入并損壞通信設(shè)備。

雷擊情況是多樣化的，以上幾個(gè)方面只是雷擊的主要形式，并未代表全部。所以，需要我們依據(jù)微波通信站及寬帶接入站（點(diǎn)）實(shí)際，認(rèn)真分析雷擊途徑的多種可能，主動(dòng)防雷。

2 分析雷擊的一般特點(diǎn)

通過以往一些微波通信站及寬帶接入站（點(diǎn)）雷擊情況的資料分析，我們得出以下一些比較普遍的雷擊特點(diǎn)：電源的雷擊率要高。這是因?yàn)闉榱丝煽浚话阄⒉ㄕ军c(diǎn)都采用10kv 電源供電。但這為雷擊提供了一個(gè)重要的入侵途徑，若微波通信站及寬帶無線接入站（點(diǎn)）接地情況稍微不好，極易遭雷擊。 大部分現(xiàn)有微波通信站及寬帶無線接入站設(shè)備易遭雷擊的原因，主要是因?yàn)檫@些站點(diǎn)處于沿黃大堤上，海拔相對(duì)較高，四周沒有高大的建筑物，土質(zhì)多為沙土，接地電阻高，接地電阻一般不容易達(dá)到要求，受雷擊的可能性較大。 防雷最有效的辦法就是降低接地電阻，接地電阻越小越好。但是地質(zhì)條件惡劣的站點(diǎn)，接地電阻較大，且不易解決。 遭雷擊的站點(diǎn)，防雷措施一般都不完善。

3 陽谷黃河微波通信站（點(diǎn)）防雷工作的開展情況

陽谷黃河河務(wù)局現(xiàn)有鄭濟(jì)微波干線和微波支線共9 個(gè)，寬帶接入和涵閘遠(yuǎn)程監(jiān)控個(gè)4 個(gè)， 現(xiàn)已形成了較為完備的通信和遠(yuǎn)程監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，專網(wǎng)上連省局下接各縣局，局內(nèi)通信和遠(yuǎn)程監(jiān)控正是通過微波電路與上級(jí)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，下級(jí)匯集信息總也是通過微波電路傳至上級(jí)。 微波干線與寬帶無線接入系統(tǒng)是我局通信和遠(yuǎn)程監(jiān)控的主要途徑，責(zé)任重大，若出現(xiàn)故障，后果不堪設(shè)想，所以通信站（點(diǎn)）防雷一直是我們的一項(xiàng)重要工作。

3.1 仔細(xì)分析接地網(wǎng)和分流、均壓的關(guān)系

微波站（點(diǎn)）接地裝置對(duì)雷擊電流起泄流作用，是保證設(shè)備和人身安全的重要環(huán)節(jié)。微波站（點(diǎn)）遭雷擊；其主要原因就是接地電阻過大，無法給雷擊電流提供一個(gè)良好的泄流條件，致使雷擊瞬間微波站（點(diǎn)）地電位過高，損壞設(shè)備，因此，降低接地電阻是關(guān)鍵。 還有很重要的一點(diǎn)是要把整個(gè)接地網(wǎng)連接在一起，并與自然接地網(wǎng)相聯(lián)，構(gòu)成等位體，實(shí)現(xiàn)均壓。

3.2 完成接地網(wǎng)測(cè)試和改造

按接地電阻小于4Ω 的要求，對(duì)微波站及寬帶無線接入（點(diǎn)）按地電阻進(jìn)行檢查測(cè)試，對(duì)于站點(diǎn)在大堤上、土質(zhì)多為沙土接地電阻不易達(dá)到要求，且場(chǎng)地狹小無法實(shí)施的站點(diǎn)，根據(jù)接地電阻的要求，用打開的方法打到一定深度，放入鋼管，按要求用銅線接入機(jī)房，并通過增大接地面積和加灌降阻劑等施工工藝，使其符合要求。

3.3 采取對(duì)雷電及過電壓危害的其他功能防范措施

建成并完善均壓接地網(wǎng)，最大限度降低站內(nèi)設(shè)備的電壓差。 為了防止雷電危害及通信和人身安全， 首先將微波站及寬帶無線接入站（點(diǎn)） 的接地系統(tǒng)按照均壓等電位理論改造設(shè)計(jì)， 將微波機(jī)房防雷接地、鐵塔接地、交流變壓器接地、電力、通信引入電纜外層接地，組成聯(lián)合的大接地網(wǎng)。對(duì)各微波站（點(diǎn)）及寬帶無線接入站（點(diǎn)）進(jìn)行了不同程度的完善和改造。 主要進(jìn)行了以下一些工作：

1）天饋線防雷

完善微波天線防雷擊的保護(hù)措施。 天線鐵塔設(shè)有避雷針，建議用25 平方毫米的銅線直接入地，使雷電流沿最短路徑接入接地網(wǎng)，這樣塔上的天線都在其保護(hù)范圍內(nèi)，免受雷擊，而且饋線引下線都多點(diǎn)接地。

天線鐵塔和機(jī)房之間裝設(shè)支撐電纜的金屬過橋或懸掛電纜的鋼絞線在電氣上與鐵塔連通，在電纜進(jìn)入機(jī)房外側(cè)時(shí)，將過橋和鋼絞線、電纜外護(hù)層連在一起，并通過最短路徑與接地網(wǎng)相連，盡可能減少經(jīng)天饋線進(jìn)入機(jī)房的雷電壓幅值。塔燈電源鎧裝鋼帶屏蔽層采用多點(diǎn)接地，并在機(jī)房入口處對(duì)地加裝氧化鋅無間歇避雷器，并將零線接地。

2）機(jī)房防雷

首先，設(shè)置了直擊雷的保護(hù)措施，如在房頂設(shè)置了避雷帶；其次，機(jī)房設(shè)備防雷擊的保護(hù)措施，并在機(jī)房內(nèi)設(shè)接地泄流并使機(jī)房接地網(wǎng)和微波塔接地網(wǎng)互聯(lián)。

3）電源引入線防雷

在配電變壓器的高低壓側(cè)都安裝避雷器，在低壓架空線路和終端桿上安裝了避雷器。

4）交直流電源防雷

交流零線與機(jī)房接地母線連接，電源是電源柜的交流輸入前裝設(shè)防雷柜等，在交流輸入端裝設(shè)避雷器。直流輸出電源采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端接地。 直流電源正極線輸出端，機(jī)房配電屏輸入端分別連接接地母線，直流電源負(fù)極線在機(jī)房配電屏輸入端加裝壓敏電阻。

4 結(jié)束語

微波通信站（點(diǎn)）的防雷保護(hù)是保證通信網(wǎng)絡(luò)暢通、人員和設(shè)備安全的重要環(huán)節(jié)，涉及到設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)，所以需要我們要樹立長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略目標(biāo)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從現(xiàn)實(shí)著手，不斷提高各類設(shè)備的防雷技術(shù)水平，從而更好地保障通信設(shè)備的正常運(yùn)行。