通信基站遭雷击的实际原因分析

通信基站遭雷击的实际原因分析

近年来，随着通信建设的发展，通信基站被雷击的情况时有发生。从工程实践的角度分析，主要原因有：接地不规范、交流引入不规范、通信线路引入不规范。

1接地不规范几种常见的方式

1.1错误方式一：馈线金属外护层直接与避雷针专用雷电流引下线（扁钢）相连接

等效电路如图1所示：

图1 馈线金属外护层直接与避雷针专用雷电流引下线（扁钢）相连接

这种连接的结果，是将馈线屏蔽层作为直击雷电流的主要分流体。当避雷针遭受雷击时，强大的直击雷电流将通过扁钢与金属屏蔽层组成的并联回路流入地网。由于屏蔽层多为铜质材料，其电阻值与扁钢的电阻值相比要小，电流将主要通过屏蔽层流入地网，同时，馈线的芯线将有强大的感应电流流入基站设备。

1.2错误方式二：馈线金属外护层与爬梯脚踏横铁相连接（图2）

图2 馈线金属外护层与爬梯脚踏横铁相连接

1.3错误方式三：将馈线屏蔽层引接线叠压在横铁上（图3）

这种连接的问题在于：经过多级压接的爬梯脚踏横铁再压接在经过多级压接的铁塔上，爬梯脚踏横铁至地网间已经多个接触电阻的串联，随着时间的延长，多孔位和连接件锈蚀的增加还将使接触电阻增大，从而导致连接点与地网间的电阻值增加。从图中还可发现：连接屏蔽层与“横铁”间的电缆完全成“U”字型叠压在横铁上，不符合接地连接规范。

1.4错误方式四：防直击雷的避雷针与塔体连接后，就不再做避雷针专用雷电流引下线

通信铁塔与电力塔的区别在于：通信铁塔的塔体从上到下依附着连接天线和收发信设备的馈线。馈线和铁塔都应在设置于塔顶上方并设有专用雷电流引下线的避雷针的保护范围内。这样，当避雷针遭受直击雷时，强大的直击雷电流将通过专用的雷电流引下线入地网，而此时在避雷针保护下的馈线、铁塔遭受的是相对直击雷电流较弱的感应雷。

如果避雷针不设专用雷电流引下线，连接在塔体上的馈线金属外护层遭受的是直击雷，同时馈线芯线强大的感应电流将使基站设施遭受不可设想的损伤。

2交流引入不规范的典型案例

由于交流引入系统的施工人员，对通信局（站）防雷与接地的相关规范不了解，因此，在工程实施中，有两种不规范的典型错误。

2.1将电力电缆绑扎在基站铁塔上再引入机房。

这种连接，一旦输电线路发生雷击，雷电流将不可避免地通过架空并绑扎在铁塔上的电力电缆引入机房。YDJ26—89《通信局（站）接地设计暂行技术规定》明确要求：“局（站）区内严禁布放架空缆线”；《移动通信基站防雷与接地设计规范》YD5068—98也明确规定：进入移动通信基站的“电力线宜采用具有金属外护套或绝缘保护套电缆穿钢管埋地引入移动通信基站”。

这种将电力线从空中引上铁塔绑扎后再引入机房的情况到处可见（图4）。

图4 将电力线从空中引上铁塔绑扎后再引入机房

2.2不规范的电力变压器接地方式。

电力变压器未做地网，将单根钢管（或角钢、或钢筋）埋入地下代替地网装置，将变压器地线架空引入机房交流配电屏后接入机房地网。问题在于：这些用于移动通信基站的变压器多处于大地电阻率大于100Ω.m的多雷地区，这种单根钢管代替地网的接地装置实测地阻值已大于10Ω。

3通信线路引入不规范

通信线路引入不规范表现的方式很多，违反YDJ26—89、YD5068—98和“强制性条文”

相关规定的典型案例有：

3.1线路未做终端杆，吊线（钢绞线）和光缆架空进入基站并捆绑在铁塔上，然后将光缆引入机房设备（图5）

图5 光缆、吊线、电力线都绑在铁塔上

3.2将吊线终结在终端杆上，光缆架空进入基站捆绑在铁塔上（或机房墙壁上），光缆预留圈捆绑在机房顶避雷带上（或馈线走线架上）再引入机房

3.3将光缆与电力电缆捆绑在一起架空进入基站，从同一进线窗口引入机房

上述三种不规范的通信线路引入，都有“引雷入室”的可能。

总之，接地不规范、交流引入不规范、通信线路引入不规范，在当前的通信工程中，是通信基站被雷击的主要因素，值得引起我们设计、施工、监理人员的注意，也应引起有关部门主管领导的充分重视。