新形勢下差分臺基站雷損控制辦法淺見

陳一路 交通運輸部南海航海保障中心廣州通信中心

今年突如其來的新冠疫情，使我國經濟社會受到較大影響。在黨中央正確領導下，習近平總書記親自部署指揮抗疫工作，我國取得了偉大抗疫勝利。正值五月，我國“兩會”召開，李克強總理政府工作報告充分分析國內外經濟形勢，明確提出扎實做好“六穩”工作，全面落實“六保”任務的工作要求。對于我們基層航海保障單位，在國家壓減預算情況下，如何節約成本，精準做好航海保障工作是我們必須集思廣益思考的問題。本文主要是從如何精準分析航海保障差分臺站在雷雨季節中可能出現的雷損原因，做好雷損防控，助力國家提出的“六保”任務全面落實進行論述。

1.我國航海保障差分定位系統及作用

差分定位系統是國家航海保障，沿海、遠洋交通運輸的重要基礎設施之一。系統廣泛應用于船舶進出港、海上交通安全管理、海洋測繪、航道測量、航道疏浚、海洋資源調查、海上救助、海洋捕撈、海洋漁業及其它海上作業生產。沿海差分定位系統主要是從1995年始規劃建設，共完成20個臺站，全面覆蓋我國沿海港口、重要水域，自主提供了差分定位導航服務。由于國際形勢變幻莫測，為了避免過于依賴美國GPS,我國差分系統于2018年進行GPS/BDS雙模改造（主要是增加北斗差分設備），系統接受衛星雙重保障，可靠性更強和準確性更高。這對自動駕駛、無人船艇等新業態經濟發展提供了自主的技術支撐。對我國航運事業和國民經濟的發展產生深遠的影響，也為全球船舶航行安全，海洋經濟發展具有重要的作用。

2.基站雷控系統缺失及設施老化現狀

我國沿海差分臺（RBN-DGPS BDS）系統都是從1995年前后建設，目前已服務了20多年，大部分設備設施已陳舊、老化、不堪負荷。差分(RBN-DGPS BDS)基站設施多處于沿海、孤島等地，地勢開闊的雷電多發區，被雷電侵襲危害較大，常常造成不同程度的損失，引起航海船舶生產不便，因此，在當前受疫情影響，行政經費大幅壓減情況下，嚴密分析，精準施策，利用好有限的預算經費，花最少的錢辦更大的事，找出雷損防控短板，補好設施漏洞，做好防雷控制，提高防雷成效值得我們重視。近年來，筆者曾多次參與差分臺巡檢及雷損壞后的搶修工作，這里主要分享一些不成熟的分析和建議。

3.雷損的原因問題分析

（1）由于海洋惡劣環境影響，基站場地防雷地網設施加速老化。由于基站多建在海邊,鹽度較高，傳統的金屬材料接地極容易發生腐蝕，致使接地系統對地阻抗增大，無法滿足防雷規范要求，造成雷損隱患。筆者曾于今年5月19日參與了一差分臺站受雷擊后的搶修工作，損壞主要是天調設備，引起雷擊的原因是天線體、天線鐵塔底部防雷地網老舊，無法及時在短時間內完成大存量的放電，再加上天調電感線圈的老化感應，顯然雷損難以避免。可見，天線場地地網的日常維護及必要的系統改造對基站安全不容忽視。

（2）由于基站不斷擴容，機房設備增多，原有機房防雷系統缺乏統一規劃。按照國家信息產業部《通信基站防雷與接地設計規范》（5068-98）要求，通信基站的地網應包括機房地網、鐵塔地網、變壓器（供配電）地網。基站應按均壓、等電位的原理，將工作地、保護地和防雷地組成一個聯合接地網，站內各類接地線應從機房地排匯集線或接地線上分別引入。由于臺站都為25年前建造，經巡檢發現，臺站在多年不斷擴容增加設備工作中，沒有嚴格處理各增設設備的接地匯流問題，個別臺站并沒有設置相應的建筑保護地網和防雷地網，只是隨意處理，簡單地接一扁鐵直接下地，也無法測量扁鐵直接下地深度。當然這肯定會影響整個機房的對地環境，當天氣、季節、環境變化時，設施對地地阻值偶爾偏大，這自然成為雷損隱患。

（3）基站功能增多，各種信號線的防雷問題缺乏考慮。基站防雷工作，當然不光是只關注地網、地阻大小問題，其實，各種信號線的防雷也同樣重要。按國家通信基站規范要求，信號電纜應由地下進入通信機房，電纜內芯線在進入機房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接地。但我們在巡檢中常有發現，沒有了避雷器，或有但已是20多年的超齡服役（一般避雷器是5-8年）。規范還要求基站區域內嚴禁布設架空纜線，可是我們部分基站側面仍然存在架空纜線現象。另外，天饋系統下來通信信號，經同軸電纜線進入機房，這同樣必須注意感應雷電的情況。

（4）由于基站建設多年，機房內設設備增多，機房頂上設施放置零亂。我們都知道，可能引起雷電閃擊破壞的因素極為復雜多樣，其中的每一個環節都不應忽視。基站建筑物應有完善的防直擊雷及抑制二次感應雷的防雷裝置，一般包括避雷網、避雷帶、接閃器等。機房頂部（屋頂）上的各種金屬裝備設備，均應分別與屋頂避雷帶就近連接通地。可是，在我們的巡檢中發現，大多機房頂上都隨意地安裝了不少設備設施，沒有統一規劃，部分設施也沒有按規范接地，嚴重影響機房防雷實效，成為雷損隱患。

4.精準研究，應事施策

學習“兩會”精神，我們深刻領會李克強總理工作報告提出落實“六保”要求，在國家壓減預算情況下，要咬住履約保障不放松，合理利用有限資源，精準判斷問題導向，科學施策，做好臺站雷損控制。

（1）精準研究補短板。在疫情影響經費大減的特殊時期，要進行天線場地近500平方米地網改造是相當大的一項工程，必需要經費充裕。但在國家抗疫困難時期，是無法完成的。因此，我們要以開創性思維，精準研究雷損控制工作，既要節省成本開支，又能達到防雷損壞，我們可以用極少的費用加裝防雷裝置，特別對直擊雷的防護。方案是用外部防雷裝置吸引雷電流并將雷電流泄放入地，這樣可以暫時避免進行大面積大范圍的地網改造，節省大量經費，又能提高天線系統防雷實效。

（2）創新思維解難題。由于現在機房設備裝備不斷增多，用電量大，要求標準高，接地原點不規范或松懈，不能滿足通信基站的防雷規范的要求。巡檢發現鐵塔的地網一般來說大多是完好，地阻值多小于2歐。為了節省成本，并能及時取得效果，可以由基站值班人員，在日常工作中，對地接點加固，并制作接地匯集排，引下直接埋地與鐵塔地網相對接，形成聯合下地。

（3）精準施策破困局。機房外部的防雷非常重要，采用相應避雷器進行主動式的機房內部防護也同樣重要。天饋線避雷器接地端子應就近引接到室外饋線入口線接地線上，選擇饋線避雷器時還應考慮阻抗、衰耗、工作頻段等指標與通信設備相適應，才能達到基站信號線防雷的效果。機房內應采用屏蔽、等電位連接、合理布線等方法，綜合抑制和削弱雷電感應對系統設備的電磁干擾和地電位反擊。機房內的走線架、吊掛鐵架、機架或機殼，金屬通風管道、金屬門窗等均應作保護接地。

（4）精細規范出實效。在我們的巡檢中發現，個別機房頂上設施安裝雜亂，缺乏規范。由于機房內設設備增多，機房頂上設施，如各種各樣的天線等增多，按通信基站規范要求，我們應當進行合理規劃，把機房房頂上雜亂安裝的設備設施天線，統一調整，并按規范制作相應的兩側匯流排，統一走線集入管內，有必要接上直地的給整改規劃整齊后接地，讓機房外觀上美觀劃一，又能從技術上提高機房防雷實效。

5.結束語

我國是海洋大國，海洋國土面積遼闊，海洋經濟發展越來越重要。按照國務院印發的《交通強國建設綱要》和今年“兩會”李克強總理政府工作報告，做好“六穩”落實“六保”任務要求，在年度預算大幅壓減條件下，海事監管與航海保障工作任重道遠。我們必須創新思維，針對性地調查研究各基站所處地理位置、防雷短板、雷損規律，根據國家相關防雷規范,做到既有針對性,又有實效性，應地施策，及時解決面臨可能雷損問題,完成好航海保障安全工作,服務國家經濟發展。