無線通信基站防雷設計研究

陳君

摘要：無線通信基站能否正常工作直接影響著通信的運營情況，而無線通信基站絕大多數置于露天環境中，容易受到大自然的破壞，特別是雷電的危害最大，所以需要對基站進行防雷和接地設計。本文首先介紹了無線通信基站的特點，根據其特點做了無線通信基站綜合防雷設計思想，最后分析了防雷設計和接地技術的相關內容，希望能對業內人士有一定參考價值。

關鍵詞：無線通信基站；防雷設計

前言

無線通信技術在不斷發展并廣泛應用的過程中，不僅使人們信息化水平得到了提高，還在很大程度上為人們的生活、學習、工作帶來了便利。而無線通信基站作為信號發射、傳輸、中繼、接收等的重要設備，因其部署通常都在街頭、曠野、樓頂等位置，很容易受到雷電的襲擊，在一定程度上對電信網絡的正常運行造成了影響。據相關調查表示：無論是全國無線通信建設還是運營企業基站，雷擊都會對這些設備造成損壞，雷電侵入到通信設備的供電系統中會引起電壓過高，導致通信系統心臟被擊穿，嚴重威脅著通信系統的接入設備，如果沒有進行及時的維護，極易導致無線通信的中斷。我們通常將多種雷電襲擊的綜合反映稱為雷電襲擊。在建設無線通信基站的同時需要嚴格做好防雷措施，達到雷電的綜合治理、合理均壓、聯合接地等效果，從而確?；镜姆览坠πё銐驈姶?。

1.無線通信基站的特點

無線通信基站具備以下幾個基本特點：

1.1地理位置

城區中通常將基站設置于建筑物高且大的樓層上，而鄉村和郊區等地通常設置在山區和相對開闊的地方。

1.2機房條件

不管是鄉村還是城區，建設在非專用通信建筑內的建筑通常不具備防雷實施的要求，不僅包括了地網，內外部防雷裝置等，都無法滿足其要求。除此之外，通常機房面積較小，不利于多級防雷方案的實行。

1.3交流電源

尤其是在山區和鄉村地區，絕大多數機房的交流供電都是通過戶外架空來引入。

1.4通信信號

無線通信基站設備在通信線路上，也多以戶外架空引入為主。

2.無線通信基站綜合防雷設計思想

無線通信基站主要由電源系統、接收系統、發射系統、天線饋線系統、中繼傳輸系統等組成的綜合性系統。實施防雷主要為確保各系統問都能夠正常運行，不會遭受到雷電的破壞和干擾。無線通信基站主要通過等電位連接來達到防雷的目的，通常在不同防雷區界面上來選擇等電位連接的位置，而雷擊所帶來的能量借由接地系統導入到大地。不同的防雷區之間所產生的電磁強度也有一定的差別，除了直擊區，內部防雷區容易因電磁衰減而造成雷擊電磁強度同外部防雷區有所差別。所以，需要做恰當的屏蔽措施，能有效防止雷電電磁脈的進入，而穿越防雷區界面的線路也就成為了雷電侵入的主通道，因此，將穿越防雷區界面線路防雷工作做好是達到整體防雷的重中之重。當然雷電電磁脈沖進入內部防雷區的渠道除了電磁感應和線路入侵外，還有接地系統。當地網附近出現雷擊時，雷電流經由接地線進入大地，而地網瞬間產生的高電位容易借助接地線沖擊設備，從而導致設備的損壞。

綜上可知，綜合防雷包含了避雷器、避雷針、屏蔽、接地以及其他有利于將雷電流合理并安全地引入到大地的措施，綜合防雷集合了分流、均壓、接地、屏蔽四項技術。而部分基站并非標準的機房，屬于普通建筑物或者租借的，因此難以達到接地和屏蔽的要求，若進行再次整改，加強屏蔽也難以實現。此種情況下就需要恰當的安裝避雷器，通過對接地系統等角度的改善來解決雷擊電磁脈沖問題。

3.無線通信基站防雷設計

對于無線通信基站來講，雷電能夠對其造成巨大的破壞，而目前科技還未達到能夠自主消滅雷電的地步，所以在建設無線通信基站的過程中需要進行相應的防雷設計，充分運用雷電自身所具有的特性來達到降低雷電對設備破壞的目的。無線通信基站防雷設計主要運用的技術有雷電屏蔽技術、等電位連接技術、接口保護技術等，通過這些防雷技術能有效對無線通信基站進行綜合防護。

3.1雷電屏蔽設計

運用無線通信基站電磁屏蔽功能，采用導電材料能極大地降低交變電磁場方向，減少雷電給基站帶來的穿透力，從而達到雷電屏蔽的目的。雷電本身是一種十分強大的交變電流，而雷電在傳輸中將會產生巨大的交變電磁場，進行雷電屏蔽設計能有效運用屏蔽技術對電磁場進行屏蔽，從而確保無線通信設備能夠正常運行。

3.2等電位連接設計

進行等電位連接設計主要是將無線通信基站設備置于金屬類導電管道中，一旦發生雷擊就會出現高電位物體，而設備外部的金屬管道能有效與高電位物體形成連接。此外需要讓無線通信基站裝置設備和可導電物體在點位上達到一致，避免因外部電位過高而出現電擊的情況。

3.3接口保護設計

無線通信基站接口角比較多，不僅包含電源、信號的接口，還包括了接地和饋線等接口，雷電能通過這些接口對基站正常運行造成影響。為減少或者避免各接口問因電壓而影響運行的情況，可將各接口做防護設計，而進行防護設計能有效降低各接口之間的電位差。例如電源接口處可運用40KA的氧化鋅SPD、32A的空氣開關作為保護，實現一級過電壓保護。

整體來講無線通信基站防雷設計在優化原則上主要表現在兩個方面：一方面是正確選用避雷塔、避雷針、避雷帶，達到防止直擊雷的目的，從而避免基站因直擊雷而導致火災事故的發生，使得設備無法正常運行的情況。另一方面是選用性價比高的保護裝置，能有效隔住雷電波的入侵和雷電感應，從而使通信在雷雨天氣也能正常運行。

結語

通常情況下無線通信基站是置于露天的環境中，而雷電的進入就極易導致通信傳輸出現中斷的情況，甚至帶來更為嚴重的信號傳輸事故，因此無線通信基站的防雷設計就格外地重要。充分運用雷電屏蔽技術、等電位連接技術、接口保護技術、絕緣配合技術、饋線接地技術、低壓電纜技術等進行防雷接地設計，能有效確保通信基站的正常工作，保障無線通信設備的良好運行，提高通信傳輸的可靠性。