淺談黃河通信基站的防雷措施

任尚房　馬玉府　呂振鋒

摘要：本文論述了通信基站防雷工作的重要性，通過對通信設備遭受雷擊現(xiàn)狀分析，提出了相應的改進措施，減少通信設施遭雷電過電壓襲擊的事故發(fā)生，保證了專網(wǎng)通信的安全運行。

關鍵詞：黃河通信基站 防雷 措施

目前，黃河通信專網(wǎng)基站的防雷仍然是當前比較突出的問題。通信站的通信設施遭受雷電過電壓襲擊的事故屢有發(fā)生，破壞通信站的正常通信，直接威脅到專網(wǎng)通信的安全運行。為了加強通信站的防雷工作，2011年6月，市局頒發(fā)了《東平湖管理局通信機房防雷運行管理規(guī)定》，要求各管理單位均須遵照執(zhí)行。從近兩年的情況來看，有一部分防雷工作不合要求，對通信站的安全運行有一定威脅。

1 通信設備遭受雷擊現(xiàn)狀分析

雷害發(fā)生時，發(fā)生故障的設備包括總開關、AC屏、開關電源、無線、有線通信設備、監(jiān)控設備等，幾乎涉及了專網(wǎng)內(nèi)所有設備；雷害侵入的線路主要包括交流引入線、傳輸信號線等。

1.1 通信機房雷擊概率統(tǒng)計。不同的機房發(fā)生雷擊的概率各不相同。在一次雷擊中，梁山有兩個通信機房的市電第一級浪涌保護器（交流屏內(nèi)SPD）、第二級浪涌保護器（開關電源內(nèi)SPD）同時損壞，BTS口被打壞。通過維護人員了解到，這兩個基站經(jīng)常遭受雷擊，每年都造成設備不同程度的損壞；另外也有一部分機房經(jīng)常會出現(xiàn)市電跳閘等故障；也存在部分機房是偶爾發(fā)生雷害事件。

1.2 通信站雷害程度。①強雷擊。根據(jù)維護統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，部分機房發(fā)生過強雷擊，通信設備產(chǎn)生了比較嚴重的損毀，在遭受雷擊之后的檢查中，發(fā)現(xiàn)市電引入的第一級浪涌保護器（交流屏內(nèi)SPD）有燒壞的痕跡，甚至交流屏內(nèi)的油機接口熔化、開關電源面板也損壞。②雷害較重。部分通信站在發(fā)生雷擊后，造成了比較嚴重的損失，主要包括：開關電源的整流模塊、監(jiān)控模塊損壞，空調(diào)設備的控制模塊損害、監(jiān)控系統(tǒng)癱瘓等情況。③雷害較輕。部分通信站雷擊發(fā)生造成的損失較輕，比如空氣開關跳閘，門禁失效，主設備死機等等情況。但是如果某些情況處置不當，也可能發(fā)生比較嚴重的后果。空氣開關跳閘如果不及時恢復，會釀成整個通信站通信設施停止運行的嚴重后果。

2 防雷接地現(xiàn)狀分析

通過對發(fā)生雷害的通信站進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，各局部分通信站的防雷接地系統(tǒng)主要存在以下需改進之處：

2.1 市電引入回路中采用漏電斷路器。通過對易發(fā)生AC屏空氣開關自動跳閘問題通信站的實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)這些通信站的市電引入電纜均按照規(guī)范埋地約30米后進入機房，理應不存在問題；但問題出在市電引入機房后的總交流配電箱上。這些通信站市電引入回路上安裝有DZ15LE-100/4901型漏電斷路器，一旦各級浪涌保護器正常動作，總AC屏的漏電開關就會跳閘。這是雷擊發(fā)生時機房交流配電箱跳閘的原因。

2.2 SPD接地線過長。當SPD單獨接地、接地過長時，其產(chǎn)生的殘壓會很大（接地線長度超過1米，殘壓可能增加1000V）。調(diào)研過程中，發(fā)現(xiàn)有的通信機房交流配電屏的接地線（無論是共用地還是SPD單獨接地）比較長。大量基站交流屏內(nèi)SPD的單獨接地線長達6～10米，大大降低浪涌保護器的防護效果，甚至可能根本不起作用。這是需要在通信站建設過程中強調(diào)注意的。為徹底解決設備接地線過長的弊端，最好的方法是采用接地匯集銅條的方案，這樣可以保證設備都從盡量短的匯集線上接地。

2.3 開關電源整流模塊雷擊損壞原因分析。開關電源整流模塊交流部分發(fā)生損壞，分析發(fā)現(xiàn)有一種雷擊途徑和兩種可能原因。雷擊途徑為沿電源線路侵入的雷擊； 兩種可能原因，其一為雷電流特別大，超過了SPD的承受范圍造成整流模塊的損壞，這種情況一般伴有SPD損壞或者空氣開關跳閘等情況；其二可能由于SPD的產(chǎn)品質(zhì)量或者安裝因素導致SPD沒有起到應有的作用。如果開關電源整流模塊直流端口發(fā)生損壞，則有兩種可能原因，其一為沿電源線路侵入的雷擊能量特別大，擊穿整流模塊后造成直流部分的損壞，此種原因的可能性非常低；其二為地電位反擊造成，由于直流部分有一極是接地的，（比如-48V電源是正極接地），而雷擊一瞬間地電位是非常高的，也即表示直流部分正負極之間的電壓差是非常大的，所以造成直流端口的損壞。

2.4 接地下引線斷開。個別通信站因為接地下引線被盜，或者因為腐蝕造成接地不良，若未能及時發(fā)現(xiàn)故障導致在雷擊發(fā)生時造成機房設備被雷擊損壞。這種現(xiàn)象發(fā)生的概率雖小，但是一旦發(fā)生造成的危害較大。

3 通信站防雷接地改進措施

通過上述通信站存在的問題闡述和總結(jié)，通信站存在的防雷接地問題可以在以下幾個方面予以改進：

3.1 規(guī)范設計、嚴格施工。通信站防雷接地系統(tǒng)，首先要在設計、施工環(huán)節(jié)嚴格把關，設計、施工過程中貫徹建筑物內(nèi)外結(jié)合、多級防護、綜合治理的原則，滿足地網(wǎng)優(yōu)化、等電位連接等原則，合理選擇防雷器件、進行合理的接地。不僅要在地網(wǎng)、接地系統(tǒng)、避雷器的選擇與安裝等方面做到規(guī)范設計、嚴格施工，防雷接地系統(tǒng)作為一個綜合工程，更需要從多方面考慮，全方位配合。

3.2 加強通信站接地系統(tǒng)安全性措施：①人員安全。為保證機房內(nèi)或通信站附近人員的安全，應盡量防止人員行走通道靠近直擊雷防護系統(tǒng)的下引線及下引線接地點，以防止雷電地電位反擊、側(cè)擊造成人員傷亡事故。②加強防雷接地系統(tǒng)的監(jiān)測。根據(jù)基于雷擊概率防護的原則，需要對雷害嚴重通信站的防雷接地系統(tǒng)進行重點防護建設和監(jiān)測。

參考文獻：

[1]孟慶東.通信基站設備的防雷措施[J].科技傳播，2012（21）.

[2]李建勇，田軍利，梁偉漢.淺議移動通訊基站防雷檢測技術(shù)[J].氣象研究與應用，2010（S2）.

[3]程選萍，靳幫國.通信基站防雷措施研究[J].科技傳播，2013（11）.