對移動通信基站中通信防雷分析研究

何磊

（中國鐵塔股份有限公司吳忠市分公司）

摘 要：在各種相關(guān)科技不斷發(fā)展的前提條件下，現(xiàn)階段我國的移動通信行業(yè)已經(jīng)有了非常廣泛的發(fā)展。通信基站作為通信工程的核心構(gòu)成成分，其建設(shè)質(zhì)量必須得到保障，才能更好的完成相關(guān)的信號的傳送工作。通過對以往的工作經(jīng)驗的總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)，雷電災(zāi)害是造成通訊基站運行故障的重要原因，嚴重的情況下，甚至會引起危險事故的發(fā)生。因此通信基站的防雷工作必須得到高質(zhì)量的完成。本文即將針對通信防雷這一問題進行簡單的論述。

關(guān)鍵詞：移動通信；通信基站；防雷；措施

隨著先進的智能化設(shè)備的不斷發(fā)展和普及，移動通信已經(jīng)逐漸成為了人民日常生活中不可分割的一個部分。而為了滿足在社會日益提升的通信要求，移動通信工相關(guān)的設(shè)備的質(zhì)量必須要得到不斷的提升。通信基站是保證通訊信號傳輸?shù)暮诵臉?gòu)造。但是建設(shè)過程中，很多通信基站大都建設(shè)在自然環(huán)境較差的區(qū)域中，這樣的環(huán)境下，基站很可能會由于遭受到雷電等自然現(xiàn)象的侵害而造成通訊故障。為了避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，基站在建設(shè)過程中，必須要做好防雷等措施。

1 雷電的基本形式

為做好防雷工作，首先我們要認識雷電的危害形式及途徑。按照雷電的形成方式可以大致分為三種：

1.1 直擊雷

帶電的云層與大地上某一點之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象，叫做“直擊雷”。直擊雷主要對室外物體產(chǎn)生破壞作用，包括天饋、空調(diào)室外機、室外變壓器等。所以把防直擊雷的系統(tǒng)稱為外部防雷系統(tǒng)。防直擊雷主要采用避雷針、避雷帶等傳統(tǒng)避雷裝置，只要設(shè)計規(guī)范，安裝合理，這些避雷設(shè)施便能對直擊雷進行有效的防御。

1.2 感應(yīng)雷

雷電在雷云之間或雷云對地放電時，在附近的戶外傳輸信號線路、電力線、基站內(nèi)部設(shè)備間連接線上都可能產(chǎn)生電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備，使串聯(lián)在線路中問或終端的電子設(shè)備遭到損害。一次雷閃擊都可以在較大的范圍內(nèi)使多個電子設(shè)備同時產(chǎn)生感應(yīng)雷過電壓現(xiàn)象，并且這種感應(yīng)高壓可以通過基站供電線和信號中繼線等引入傳輸?shù)胶苓h，致使雷害范圍擴大。感應(yīng)雷產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可以通過基站供電線路、饋線、光纜、地線等引入，破壞交流配電箱、開關(guān)電源、無線機柜、傳輸設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備等。因此感應(yīng)雷擊的防護是在以上入侵通道上將雷電過電壓、電流泄放入地，從而達到保護電子設(shè)備的目的。目前感應(yīng)雷的防護主要采用安裝浪涌保護器（SPD）、屏蔽、接地等方法，在接地時，為了防止電壓不平衡形成地電位反擊，采用聯(lián)合接地的方式。

2 雷電入侵途徑

按雷電發(fā)生的位置來區(qū)分，可以分為基站建筑物遭受直擊雷引起通信設(shè)備的各種損害方式、局外金屬纜線入局時帶入雷電引起通信設(shè)備的各種損害方式、基站附近或上空雷電感應(yīng)引起通信設(shè)備的各種損害三大類。

2.1 基站建筑物遭受雷擊的影響

2.1.1 強雷電流通過移動通信基站建筑物金屬體與通信設(shè)備金屬外殼的電氣連接直接流入通信設(shè)備內(nèi)，造成通信設(shè)備損壞。

2.1.2 強雷電流脈沖在基站柱、梁金屬體流過時，向機房空間發(fā)出的雷電磁脈沖在機房內(nèi)電纜線、通信設(shè)備上耦合產(chǎn)生感應(yīng)電壓，造成通信設(shè)備損壞。

2.2 通過局外金屬纜線破壞通信設(shè)備

2.2.1 局外金屬纜線長度比較長，所經(jīng)之處的雷電發(fā)出的雷電磁脈沖會在金屬電纜上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，整條金屬纜線上雷電壓累積起來，最終沿電纜涌入機房內(nèi)，造成通信設(shè)備損壞。

2.2.2 當雷電直接打在纜線上或打在金屬纜線附近而擊穿電纜絕緣流入纜線時，大雷電流會沿著纜線進入機房內(nèi)，造成通信設(shè)備損壞。

2.2.3 通過電磁感應(yīng)破壞通信設(shè)備基站建筑物附近落雷時，強大的雷電磁脈沖也會通過空間電磁感應(yīng)，直接在基站金屬纜線上產(chǎn)生感應(yīng)電壓，而一般的通信設(shè)備在防雷方面又很脆弱，很容易造成一些精密的核心電子設(shè)備損壞。

3 通信基站的防雷方式

為了使移動基站在實際應(yīng)用的過程中得到更好的效果，在工程建設(shè)的過程中，防雷工作必須非常嚴謹、有序的進行。通常情況下，施工團隊可以通過對以下幾個方面的工作的完善，使通信防雷的質(zhì)量得到更好的得到保證。

3.1 對于鐵塔和天饋線的防雷措施

通信基站的天饋線在通常情況下設(shè)立的位置都相對較高，因此，在雷雨天氣，一旦出現(xiàn)雷電擊穿的現(xiàn)象，基站的正常運行將直接會受到影響，嚴重的情況下，甚至會造成危險事故的發(fā)生。為了避免這種狀況的出現(xiàn)，在通信防雷設(shè)施建設(shè)的過程中，應(yīng)該注意對避雷針的設(shè)置，而且還應(yīng)該盡可能的保持避雷針能夠與樓頂?shù)钠渌芾自O(shè)施穩(wěn)定連接。

另一方面，天饋線通常情況下的長度都比較長因此對雷電的感應(yīng)能力都相對較強，一旦天饋線的引雷作用得到不可控制的發(fā)揮，基站將很容易受到破壞。因此，為了避免不良的引雷現(xiàn)象的發(fā)生，在對饋線進行防雷設(shè)置的過程中，最常用方式就是將其與地面相連。這樣雷電就可以感應(yīng)電荷的形式在地表得到釋放。在接地的過程中，通常對于普通的饋線我們多選用的大多是三點接地的形式，將天線的下部、中部分別以不同的形式完成接地，另外在饋線引入到機房前，仍需再一次完成接地的處理。我國通信部門曾經(jīng)明確規(guī)定，如果通信工程中所應(yīng)用的饋線長度在60米以上，在防雷處理的過程中，除了要完成接地處理，還需要對中間部再選擇一個點進行接地的處理。

3.2 線路防雷處理

通信工程中，防雷工作主要是防止由于雷電感應(yīng)造成的對基站內(nèi)部構(gòu)造元件的破壞。因此，在防雷工作的進行過程中，我們所采取的主要是以限壓或是分流的方式，避免由雷電造成的損失。通信工程中，比較常見的將電源避雷器安裝在電源線路上，進行的避雷工作主要應(yīng)用的就是這種工作原理。另外，據(jù)調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)通信基站受雷擊而造成故障的主要原因之一就是感應(yīng)電荷在通電線路上的形成的點播而引起的。因此，在通信基站建設(shè)的過程中國，電源線路中必須按照國家的相關(guān)規(guī)定設(shè)置避雷器。在避雷器的安置過程中，需要在系統(tǒng)的總配電柜處和各級系統(tǒng)的電源出都安裝不同等級的避雷器，這樣才能確保各種設(shè)備都在能夠保證安全的環(huán)境下運行。

對于進入機房內(nèi)的光纜來說，因為光纜大部分含有金屬加強筋和金屬護套，因此可采用直埋光纜或普通光纜穿鋼管埋地進入機房，埋地長度宜不小于50m，一般可從線路終端桿開始埋設(shè)，直埋光纜的金屬屏蔽層或鋼管兩端應(yīng)就近可靠接地。光纜安裝時，應(yīng)將光纜金屬體和光纜終端盒內(nèi)專用接地母排妥善連接，同時將該接地母排直接與室外饋線接地排相連。

結(jié)束語

為了滿足社會各界日益增長的通信需求，通信基站的完成質(zhì)量必須得到保障，這樣才能夠保障通訊信號的良好傳遞。來電是造成通信基站故障的重要原因之一，因此在實際基站的建設(shè)過程中，必須注重防雷工作的嚴謹完成。這就要求在施工過程中，必須通過工藝是完善做好細節(jié)性工作的處理，這樣才能盡可能的減小故障發(fā)生的可能，或者說把可能出現(xiàn)的風險降到最低程度。

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