淺談通訊基站建設(shè)的防雷措施

摘 要：現(xiàn)代技術(shù)的創(chuàng)新，使得通信系統(tǒng)有了跨越式的發(fā)展，幾乎每個(gè)不起眼的角落里都有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的覆蓋。然而，沒(méi)有一個(gè)新生事物是沒(méi)有弱點(diǎn)的，因?yàn)橥ㄐ呕疽话愣荚诟咛幗⑵饋?lái)的，所以，也很容易遭受到雷電的襲擊，導(dǎo)致通信系統(tǒng)的損壞，本文主要介紹的主要是怎樣預(yù)防通信基站的雷電襲擊。

關(guān)鍵詞：通信基站；常用防雷措施；介紹

中圖分類號(hào)：TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 22-0000-01

一、雷擊對(duì)基站的損傷形式主要有直擊雷和二次雷

（一）直擊雷

放電現(xiàn)象。這種放電現(xiàn)象是在瞬間發(fā)生的，會(huì)對(duì)建筑物和其附近建筑或者生物造成毀滅性的打擊。直擊雷只發(fā)生在雷電發(fā)生閃電的時(shí)候。只有在這個(gè)時(shí)候才可以對(duì)建筑通信設(shè)備造成損害，所以，直擊雷發(fā)生的概率很低。每發(fā)生一次直擊雷的襲擊概率比中五百萬(wàn)大獎(jiǎng)的幾率還小上千倍。而且，直擊雷對(duì)通信設(shè)備的損害程度較小。直擊雷的襲擊目標(biāo)是外部設(shè)備，所以，把直擊雷的防雷系統(tǒng)稱為外部防雷系統(tǒng)。

（二）二次雷

在發(fā)生雷電時(shí)，雷電的云層會(huì)在空氣中放電，這種放電現(xiàn)象會(huì)影響到地面的電子系統(tǒng)，有的還可能損害電子通信系統(tǒng)，在雷電與地面電子系統(tǒng)發(fā)生作用時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這種電磁感應(yīng)想象會(huì)嚴(yán)重影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行和工作，有的時(shí)候還可能影響到電子設(shè)備的使用壽命。二次雷的危害沒(méi)有一次雷那么巨大，但是，發(fā)生的幾率特別大，每一次的雷雨天的發(fā)生都會(huì)產(chǎn)生二次雷。二次雷不論是雷層對(duì)雷層發(fā)電，還是雷層對(duì)地面電子設(shè)備發(fā)電，都可以間接或者直接地對(duì)巨大范圍內(nèi)的電子設(shè)備造成損害。并且，這種雷電的損害還可以通過(guò)電纜等進(jìn)行傳播，使得范圍更大范圍的地域受到損害。這就是二次雷的特點(diǎn)。二次雷的發(fā)生損害的大多是室內(nèi)物品，所以，對(duì)二次雷的防雷措施叫做的內(nèi)部防雷。

二、外部防雷系統(tǒng)的主要介紹

在多數(shù)情況下，外部雷的防雷系統(tǒng)都是通過(guò)安裝避雷針等設(shè)施來(lái)進(jìn)行避雷的，這種避雷針的原理就是通過(guò)導(dǎo)體是建筑物頂端與大地導(dǎo)通，當(dāng)發(fā)生雷擊時(shí)尖端的雷電能量被導(dǎo)到大地中，以此來(lái)避免雷電對(duì)通信設(shè)備造成危害。但是，這種避雷方式存在很多缺點(diǎn)，那就是在發(fā)生雷電時(shí)，避雷針只能保護(hù)安裝避雷針的建筑物。對(duì)周圍其他建筑物的防雷作用不高，這也是安裝避雷針的最大缺點(diǎn)。

對(duì)于通信系統(tǒng)而言，設(shè)置良好的避雷針和防雷天線是十分重要的。因?yàn)槠浣饘俚目蚣鼙緛?lái)就是雷電最容易襲擊的地方，還帶走信號(hào)靜電等，就更逃不了雷電的追擊了。所以，設(shè)計(jì)好通信設(shè)施的避雷裝置很重要。但是，避雷針能夠發(fā)揮功效的前提是避雷針的導(dǎo)線電阻必須要小，安裝的也要符合要求，不然不但不會(huì)起到避雷的作用，反而更容易被雷電擊中。這樣的設(shè)計(jì)就是非常不合理的，設(shè)計(jì)的時(shí)候一定要有專業(yè)的技術(shù)人員跟蹤檢測(cè)。連接避雷針和大地的導(dǎo)線叫做引下線，引下線的作用就是將發(fā)生雷擊時(shí)產(chǎn)生的大量電荷傳到大地中去。引下線的頂端部位有個(gè)跟大地接觸的裝置，叫做接地裝置，接地裝置的作用就是讓導(dǎo)線與大地有良好的接觸，使電荷快速導(dǎo)到大地中去，以保護(hù)通信系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行。接地裝置和引導(dǎo)線共同構(gòu)成了接地網(wǎng)絡(luò)，接地網(wǎng)絡(luò)就是把避雷的所有設(shè)備都連接在一起，來(lái)完成避雷的效果。接地網(wǎng)絡(luò)的性能一定要好，引線也要有一定的減少電阻。只有電阻變小才可以把雷電更快地導(dǎo)入大地保證設(shè)備和人員的生命安全。

三、內(nèi)部防雷裝置的特性

在避雷體統(tǒng)中，不但要有很好的外部防雷系統(tǒng)，內(nèi)部防雷系統(tǒng)也是非常重要的。在外部避雷系統(tǒng)發(fā)生作用的同時(shí)，引導(dǎo)線中會(huì)有大量的電荷通過(guò)，這時(shí)候引導(dǎo)線中的電磁作用會(huì)產(chǎn)生大量的電磁干擾，使得周圍通信系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓等嚴(yán)重問(wèn)題，這種情況下就需要我們進(jìn)行內(nèi)部防雷措施。內(nèi)部防雷主要進(jìn)行的是屏蔽方面的工作，因?yàn)槲覀冃枰屢淮卫桩a(chǎn)生的電磁干擾被二次的屏蔽掉，這就是內(nèi)部防雷的基本舉措，也是本文的重點(diǎn)部分。通信設(shè)備中的內(nèi)防雷主要是高壓防雷和屏蔽電磁波輻射。高壓輻射的危害最為巨大，產(chǎn)生的頻率也是非常高的，在下雨天的每一個(gè)瞬間幾乎都會(huì)有高壓干擾通信系統(tǒng)的事件在發(fā)生，這都是很常見的現(xiàn)象，對(duì)于這樣的危害通信體通常采取的方式是金屬屏蔽法，金屬屏蔽法主要是用金屬把通信設(shè)備隔離到一個(gè)安全的空間里，這樣我們根據(jù)電磁學(xué)原理就可以知道無(wú)論外面的雷電干擾電壓如何強(qiáng)大，都干擾不了通信設(shè)備的工作運(yùn)行了。

四、過(guò)電壓保護(hù)

所謂的過(guò)電壓保護(hù)就是限制被保護(hù)設(shè)備上雷電過(guò)電壓幅值。根據(jù)IEC1312制定的雷電電磁脈沖防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，用對(duì)電源部分和信號(hào)部分安裝電源類SPD和通訊網(wǎng)絡(luò)類SPD（瞬態(tài)過(guò)電壓保護(hù)器）進(jìn)行過(guò)電壓保護(hù)。SPD是保護(hù)電子設(shè)備在受雷電閃擊或者其它干擾造成浪涌過(guò)電壓危害的有效手段。對(duì)于正常工作狀態(tài)下的低壓系統(tǒng)，安裝SPD后要求不會(huì)對(duì)原有系統(tǒng)和原有設(shè)備工作特性造成影響；對(duì)于出現(xiàn)浪涌等非正常工作狀態(tài)的低壓系統(tǒng)，SPD應(yīng)及時(shí)對(duì)浪涌做出反應(yīng)，通過(guò)SPD限制瞬態(tài)過(guò)電壓和分走浪涌電流的特性，將過(guò)電壓降到IEC60664-1規(guī)定的各類別不同設(shè)備耐沖擊過(guò)電壓額定值以下。由于雷電影響了低壓系統(tǒng)，所以應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行加大電阻的措施，以確保電壓的穩(wěn)定，也可以有很好的運(yùn)行效果。從一定程度上限制著通信系統(tǒng)的電壓值過(guò)多的升高，這個(gè)過(guò)程中就需要防過(guò)高電壓系統(tǒng)的良好工作作用了，電壓過(guò)高時(shí)就是在雷電輻射中，這樣處理了之后就會(huì)出現(xiàn)電壓穩(wěn)定的狀況，同時(shí)如果電壓過(guò)低，電源自動(dòng)系統(tǒng)也會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候供電，以保證通信系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

五、總結(jié)

當(dāng)社會(huì)進(jìn)入電子信息時(shí)代后，雷災(zāi)出現(xiàn)的特點(diǎn)與以往有極大的不同。通信系統(tǒng)關(guān)系著國(guó)家的命脈和人民的生活。因此，通信系統(tǒng)的安全有效運(yùn)行對(duì)于一個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)是非常重要的，對(duì)于雷電等自然災(zāi)害我們并沒(méi)有能力阻止他們的發(fā)生，但是，我們可以減少雷電給通信系統(tǒng)帶來(lái)的危害，甚至可以把危害減小到零，這也是非常有可能的，從而降低通信損害給人們帶來(lái)的不便等問(wèn)題。社會(huì)上的各個(gè)行業(yè)都離不開通信，能源、交通、電力等都無(wú)時(shí)無(wú)刻不在進(jìn)行著通信，通信在人們的日常生活中是不可替代的，所以，我們更有必要保證通信體統(tǒng)的安全無(wú)誤，使其不會(huì)給國(guó)家和人民帶來(lái)不必要的損失。本文主要就外部雷電和內(nèi)部雷電的預(yù)防與解除進(jìn)行了一系列的研究，通過(guò)此次研究給我留下了深刻的影響。

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[作者簡(jiǎn)介]李樑（1986.10-），本科，畢業(yè)于長(zhǎng)春大學(xué)，專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化。