浅谈移动通信基站的雷电防护

浅谈移动通信基站的雷电防护

发表时间：2019-10-22T17:24:18.490Z 来源：《基层建设》2019年第21期作者：王希张晓军[导读] 摘要：随着现代通信技术的飞速发展,用户对通信的稳定性有着更高的要求。

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摘要：随着现代通信技术的飞速发展,用户对通信的稳定性有着更高的要求。在现代通信系统中，移动通信基站是通信的关键基础设施，因此研究对移动通信基站的雷电危害及其防护对用户的良好通信体验具有重要作用。同时随着通信公司竞争的激烈，通信的稳定性也有着巨大的商业价值。

关键词：雷电；移动通信基站；防护

移动通信的发展离不开电子技术的进步，随着科技的繁荣，人们开始关注起了外在因素对于电子设备的干扰。众所周知，电子设备非常敏感，能够对微小的电流变化做出反应，当电流稍微增大时都有损坏电子设备的可能。而为了更好的接受信号，移动通信基站往往建立在海拔较高的地区，这让基站更容易遭受雷电的危害，站内的电子设备可能因雷击造成永久损害。因此为提高用户的通信体验与质量，就必须做好对移动通信基站的雷电防护。

一、雷电对移动通信基站的危害

1.1直接雷击的危害

雷电对移动通信基站的危害有直接雷击。直接雷击造成危害的最主要破坏点是基站天线，雷击电流可以顺着天线流到与其相连的其他设备，同时该设备还会出现一个强大的雷电冲击波，具有非常强大的破坏力。并且还会在馈线上产生电热效应，引起金属的熔化和机房的燃烧。同时雷电直接击中通讯基站的话，可能会造成内部工作人员的伤亡及设备的直接损害，这对生命和财产安全都是不小的挑战。

1.2雷电感应的危害

雷电引起的感应电流也会对移动通信基站造成危害。因为机箱内部电阻的原因，雷电电流经过基站时，基站内的金属部件会产生感应电压，从而产生感应电流，而基站内的电子设备对感应电流的反应非常灵敏，这就会导致设备的运转出现问题。而通信是通过电磁波来传输的，感应电流会引起基站周围电磁波的变化，产生干扰磁场。基站所处的磁场强度过高，设备可能会出现永久性的损坏。

二、针对移动基站的雷电防护措施

移动通信基站的防雷保护是一个整体的复杂工程，可根据基站的外部构成进行铁塔部分，电力传输部分和机房部分的分层保护。

2.1接闪器

通信的完成主要通过天线对电磁波的接收和发送，天线也是基站铁塔的重要组成部分之一，因此对移动通信基站的防雷电措施可以通过在铁塔上安装接闪器来保护天线。接闪器的头部就是我们熟知的接闪杆，它可以将雷电引入自身，有效的传导雷电电流，避免雷电直接攻击天线。主要工作原理便是在接闪杆尖端形成一个强空间电场，吸引雷电，使雷电在其尖端放电，并将该雷电流由接地引线引入大地排出电荷。直接安装接闪器固然简单划算，但应注意以下问题：应尽量使建筑物内的结构钢筋作为引下线；在铺设线路时应减少形成过多的环形结构，因为根据电磁感应原理，多个封闭环形结构会叠加产生过高的电压，从而在回路形成过高的电流，对设备造成伤害；所有的金属物体和金属网络形成等电位连接；同时还应该注意接闪器与基站的良好接触，并做好接闪器的防护与防腐处理，确保电流能够被有效导入大地。

2.2 对高压架空线的防雷措施

高压架空线的防雷措施主要集中在高压线进站阶段，特别是在空旷的区域当中，架空线路受雷击的可能性更高，这不仅会对线路造成很大破坏，因为当过导体的雷电流电量太大的时候会产生大量的热，过高的温度会烧断传输线上的防雷线，导致防雷失败。防雷保护措施可以根据线路的情况以及发生雷电的频繁程度，当地的电阻率及地形，进行合理的设计。在高压架空线上安装接闪线是常用做法，接闪线可以避免雷电直接击中架空线，一旦高压架空线受到雷电绕击的时候，防雷线还可以起到分流作用，同时还能降低电线的电位。另一种方法是设置塔杆接地电阻，当雷电击中高压架空线产生的波阻值小于塔杆接地电阻时，根据电阻小的通过电流多原理，大部分的雷电流将顺着塔杆电阻被分流到大地，从而起到导流作用，避免输电线因过高压被损坏。在高压架空线上安装自动重合闸装置也是保护输电线路的常用方法之一，在有雷击发生时，通过自动跳闸，跳闸后故障可以恢复如初，大大提高了输电线路的安全性，减少被雷击中造成线路故障的可能。

2.3对机房的防雷措施

机房是移动通讯基站当中重要的基础设施，故对机房的防雷保护措施是整个移动通讯系统防御措施当中的重要一步。单独安装接闪杆已经不能保护机房免受雷电的攻击，对机房本身来说，如果没有一个良好的接地系统，任何的雷电防护都是无效的。因此完善基站机房自身的接地系统是机房防雷保护的重要步骤。在进行机房防雷系统设计过程中，应充分利用机房建筑的混凝土钢筋，使得混凝土钢筋上端与机房顶端的接闪器相连，下端与接地网相连，还可以使其在中部与机房内的环行接地体相连。这样便在机房周围形成了一个联合地网结构。该联合接地网的重要作用便是将因雷击产生的感应电流排入大地，避免线路和设备被瞬时高压而击穿。为了保险起见，在机房电源系统内部当中需要加装多级电涌保护器，因为大多数雷击造成的故障多发生电源处，电源更容易受因电磁感应引起的过电压影响。因为电磁感应现象，电力线可能会因为雷击产生很强的感应电流，该感应电流可能会随着电力线进入设备，给设备带来永久性的损坏。所以电源的防雷保护是通信系统防雷保护的重要环节。

三、结束语

综上所述，移动基站的防雷对于通信畅通有着极其重要的作用，而目前我们的移动通信基站防雷措施还不够完善，防雷技术还不够成熟，还有许多值得改进的地方。移动基站的防雷是一个系统性的复杂工程。需要相关专业人士共同总结经验，从实际情况入手，给出一套良好的解决方案，保障通信畅通和人们的生命财产安全。

参考文献

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