淺析移動通信基站雷電防御

【摘 要】隨著通信事業的飛速發展，移動通信基站也來越多，基站的防雷安全日益重要，基站一般采用直接雷防護、聯合接地、等電位連接、電磁屏蔽、雷電分流和雷電過電壓保護等，具體有鐵塔雷電防護，饋線和天線系統防雷與接地、電力線路雷電防護、光纜雷電防護。

【關鍵詞】直擊雷防護；聯合接地；等電位連接；光纜防雷

移動通訊基站一般都建在郊外、高樓的頂端、農村、山區，通常都采用鐵塔作為通信天線的支撐體，基站和鐵塔之間有許多的線路連接，有電源線路和通訊線路，由于基站地址的特殊性，在雷雨天氣里，容易遭受雷擊，從而造成設備和財產損失，一直以來，基站是通訊設施防雷的難點和重點，如何將基站安全的防護和避免重大財產損失，是我們研究的方向。

1.通訊基站，一般采用直接雷防護、聯合接地、等電位連接、電磁屏蔽、雷電分流和雷電過電壓保護等

1.1直擊雷防護方面

應設置完善的接閃系統，接閃系統由接閃器（包括避雷針、避雷線、避雷網以及用作接閃的金屬屋面和金屬構件）、雷電引下線與接地裝置組成。天線鐵塔頂端應有接閃器，并且與建筑物防雷裝置相連，接收天線必須處于鐵塔的保護范圍內，對于在城市高樓上的通訊天線，未安裝鐵塔的，如果天線未處于防雷裝置的保護范圍內，需要另設避雷針，使天線在避雷針的保護范圍內。避雷針應通過原建筑物的防雷設施或另單獨引下線入地。

1.2接地系統

基站的接地是將基站范圍內的機房地網、鐵塔地網地網和變壓器地網相互連通形成一個共用地網，并將機房的工作接地、保護接地、機房外部的防雷接地分別接至地網，地網應圍繞建筑物做成環形閉合地網，機房的工作接地與保護接地也可通過接地匯集線接至地網。

1.3等電位聯結

一般在機房地板下，敷設環形線作為防靜電地板金屬支架的等電位連接線，進出機房的各種金屬管道，電纜屏蔽層，機房內的走線架，設備外殼，金屬門窗，地板架都必須進行等電位聯結并接地，減小由外部線纜引入的雷電過電壓和地電位反擊在機房內所有外露金屬體上（保護接地系統）的電位差。并且等電位連接后形成的“金屬網”對雷電電磁波的屏蔽作用，有益于對設備的電磁防護。

1.4雷電分流

在基站雷電分流主要指雷電經鐵塔（包括避雷針）接閃入地后，讓盡量多的電流流向遠離機房一側，以減小地電位反擊。又如饋線外導體在室外多處接地，也是為了減少雷電流流入機房。

1.5防感應雷

分電磁屏蔽、雷電過電壓保護二個方面。

感應雷引起的電磁場進入機房主要有二個途徑，一是電磁波穿透機房的墻體進入機房，二是通過線纜（如饋線、電力線、光纜等）引入機房。

雷電過電壓保護：對雷電過電壓的防護主要采用將進入機房的線纜埋地，使雷電高頻脈沖過電壓得以衰減、對可接地的線纜金屬體（如饋線）多處接地、使用浪涌保護器。

2.基站雷電防護

2.1鐵塔的防雷與接地

基站鐵塔應有完善的防直擊雷及二次感應雷的防雷裝置。電源線應采用具有金屬外護層的電纜，電纜的金屬外護層應在塔頂及進機房入口處的外側就 近接地。塔燈控制線及電源線的每根相線均應在機房入口處分別對地加裝避雷器，零線應 直接接地。鐵塔避雷針應設單獨避雷針引鐵塔的防雷與接地：基站鐵塔應有完善的防直擊雷及二次感應雷下線接入接地網，如果避雷針不設專用雷電流引下線，連接在塔體上的饋線金屬外護層遭受的是直擊雷，同時饋線芯線強大的感應電流將使基站設施遭受不可設想的損傷。

2.2天饋線系統的防雷與接地

基站同軸電纜饋線的金屬外護層，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。同軸電纜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。

2.3信號線路的防雷與接地

信號電纜應由埋地進入基站，電纜內芯線在進站處應加裝相應的信號避雷器。

2.4電力線的雷電防護

分室外的變壓器和室內的配電系統兩類。

室外變壓器：移動通信基站交流電力變壓器高壓側的三根相線，應分別就近對地加裝氧化鋅避雷器，電力變壓器低壓側三根相線應分別對地加裝無間隙氧化鋅避雷器，變壓器的機殼、 低壓側的交流零線，以及與變壓器相連的電力電纜的金屬外護層，應就近接地。

室內配電系統：基站的電力電纜應埋地敷設，出入基站的所有電力線均應在出口處加裝避雷器。電源SPD接地線按GB50343-2004要求，接地端多股銅芯線截面積25㎜2，連接相線銅導線16㎜2。

2.5光纜的雷電防護

隨著通信技術的飛速發展，越來越多地使用光纜代替金屬線纜，特別是通信干線線纜被光纜替代是必然趨勢。因此，光纜的防雷電襲擊不可掉以輕心，也須引起足夠的重視，采取必要的防護措施。實際上光纖本身而言，是可以不考慮雷電災害和強電的影響，但是，作為通信線路使用的實際媒質—光纜，考慮到其在通信施工過程中，要經受各種的拉伸、沖擊、擠壓、彎曲、扭轉和高低溫的影響和各種環境下的應用，因此，在制造光纜時，就要增加金屬鎧裝或鋼絲加強芯線等工藝，同時也帶來了一定的弊端。光纜被雷電破壞主要有兩種：一是雷電直接對光纜的金屬鎧裝護層（或光纜的金屬芯線）發生作用，從而造成光纜損壞，此種情況多見于光纜架空場合；二是雷電襲擊光纜附近的金屬件，即雷電對地放電，造成雷電峰值電流在光纜周圍大地流過，致使土中產生巨大的熱能，并形成一股巨大的沖擊力，使光纜變形造成損壞，此種情況多見于埋地光纜場合。

光纜的防雷可采取使用無金屬光纜（即全介質自承式架空光纜）、光纜埋地進入機房（使用直埋光纜或普通光纜套鋼管埋地方式進入機房）。

3.結束語

基站的雷電防護是一個綜合的系統工程，一般需要根據基站所處的環境、位置、基站的結構、通信特點、發生雷暴的可能性等方面綜合考慮，對不同環境條件下的基站的雷電防護做不同的設計調整，通過技術、經濟分析而得到實際可行的解決方案，可以提高基站的綜合防雷能力，防止移動通信基站遭受雷害，確保移動通信基站內設備的安全和正常工作，確保建筑物，站內人員的安全。

【參考文獻】

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