移动基站的雷击风险评估

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通信基站雷电灾害风险分析

通信基站雷电灾害风险分析

通信基站雷电灾害风险分析发布时间:2021-06-21T08:26:42.492Z 来源:《防护工程》2021年5期作者:陈代亮李丹雍志刚[导读] 通信基站是移动通信网络中最关键的基础设施,作为移动设备接入互联网的接口设备, 主要功能就是提供无线覆盖,即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输站。

通信基站为防止通信基站的信号传输受影响,站址一般会建在视野相对开阔且周围无高大的建筑物,加之其本身高度较高,且其铁塔均为金属构件组成,极易诱发雷电灾害,在固有防雷体系下,如果基站选址不到位,极有可能对基站本身甚至周边建筑物及人身安全造成严重影响,引发雷电灾害事故,因此通过一则实际的案例对基站雷电灾害风险进行了分析,明确了相关的分析方法,仅供参考。

陈代亮李丹雍志刚湘潭市气象局湖南湘潭 411100摘要:通信基站是移动通信网络中最关键的基础设施,作为移动设备接入互联网的接口设备, 主要功能就是提供无线覆盖,即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输站。

通信基站为防止通信基站的信号传输受影响,站址一般会建在视野相对开阔且周围无高大的建筑物,加之其本身高度较高,且其铁塔均为金属构件组成,极易诱发雷电灾害,在固有防雷体系下,如果基站选址不到位,极有可能对基站本身甚至周边建筑物及人身安全造成严重影响,引发雷电灾害事故,因此通过一则实际的案例对基站雷电灾害风险进行了分析,明确了相关的分析方法,仅供参考。

关键词:通信基站;雷电灾害;风险分析雷电灾害是一种非常严重的自然灾害,目前雷电灾害被称为是电子时代的一大公害。

通信基站是移动通信网络中最关键的基础设施,作为移动设备接入互联网的接口设备, 主要功能就是提供无线覆盖,即实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输站。

通信基站为防止通信基站的信号传输受影响,站址一般会建在视野相对开阔且周围无高大的建筑物,加之其本身高度较高,且其铁塔均为金属构件组成,极易诱发雷电灾害,而一旦遭遇雷击,对基站本身甚至周边一定范围内的建筑物及人身安全会造成严重影响,引发雷电灾害事故,因此分析通信基站雷电灾害风险具有重要意义。

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析摘要:随着社会的进步,移动通信迅速发展,而移动通信基站能否正常运行是移动通信的关键。

基站的设备大部分是微电子设备,它的电磁兼容能力低、抗雷电、抗电磁干扰能力弱。

所以若基站被雷击会造成通信中断,给人们的生产和生活带来不便或巨大的损失。

关键词:移动通信基站通信防雷分析措施中图分类号:tn929.5文献标识码:a文章编号:引言随着通信行业的迅速发展,微电子设备得到广泛应用,通信设备的集成度越来越高,其耐压水平也越来越低。

由于移动通信基站分布范围广,位置处于制高点,容易遭受雷击灾害。

雷电具有很强的破坏性,一旦通信基站遭受雷击,容易造成通信设备损坏,通信信号中断,给社会带来较大的经济影响,因此做好移动通信基站的防雷是一项重要的工作1.雷击移动通信基站的主要途径1.1雷电通过基站铁塔和天馈线侵入一般的基站铁塔高度为40~60 m,有些高达70~90 m。

当铁塔的避雷针受到直接雷击时,雷电流通过铁塔,经其接地装置散流入地,使地网地电位升高,导致基站地网与设备之间产生很高的电位差而形成地电位反击,对通信设备造成损坏。

如果天馈线为同轴电缆,在导体上感应出较强的感应电流,即为同轴电缆的感应电流。

感应电流经同轴电缆从铁塔天线进入基站机房,进入收发信机,烧坏移动通信设备。

1.2雷电通过架空管线侵入移动通信系统基站的架空管线是引入雷害的重要途径。

当雷云放电时,其空间形成强大的电场,在架空管线靠近终端时,主要成分是水平电场,出现在电场中的突出物体最易出现感应电荷的集中,使其周围电场强度显著增加,架空管线很容易发生尖端放电而被雷电击中。

当架空管线遇雷电侵袭时,将过电压引入基站机房,很可能烧坏基站的通信设备。

雷云对地放电也会在架空管线上感应过电压,该过电压也会对电源设备造成威胁。

1.3雷电电磁感应影响接闪器在接闪过程中,雷电流强度大,放电时间短,在接闪器和引下线周围将产生较大的瞬时电磁场。

在强磁场作用下,处于磁场中的导体将产生高达几千至几万伏的感应电压,如此之高的感应电压势会造成通信设备的损坏。

汕头移动基站防雷装置雷击隐患分析

汕头移动基站防雷装置雷击隐患分析

汕头移动基站防雷装置雷击隐患分析汕头移动基站防雷装置雷击隐患分析移动基站是现代通信的重要基础设施,它需要在各种恶劣的自然环境中建设和运行,其中防雷是很重要的一环。

汕头移动基站防雷装置是指为了防止雷击而在移动基站上采取的各种技术措施和设备,其作用是对设备进行保护,减少设备的故障率和维修成本。

然而在实际的使用中,由于基站所处的地段不同、构建方式不同,以及天气特点等多种因素的影响,基站的防雷装置存在着一些雷击隐患,本文将对有关问题进行分析。

1. 基站选址不合理基站选址的不合理会导致基站的防雷装置不够完善,与周围环境不协调,从而造成雷击隐患。

在选址过程中需要考虑基站所处的地形、环境、气候条件来确定防雷策略,对选址周围的环境进行详尽、全面的调查和分析。

如果基站选址的不合理会导致基站的防雷装置不够完善,与周围环境不协调,从而造成雷击隐患。

在选址过程中需要考虑基站所处的地质、地形、土壤电阻率、降雨量等多种因素,选址必须经过科学论证,不得草率行事。

2. 防雷设备安装不规范防雷设备的安装质量对基站的防雷能力直接影响,因此安装必须符合规范,否则就会存在雷击隐患。

防雷设备安装不规范主要表现在:(1)安装位置不合理。

安装位置必须根据基站的地势地形和防雷设备特性确定,安装位置人为标定不专业,没有进行科学计算,不存在最佳的安装位置,这样就会导致雷电保护缺乏有效性。

(2)安装材料不合格。

静电接地用铜带应符合抗氧化、导电性、硬度等性能要求。

如果静电接地用铜带减肥了导电,抗氧化、硬度等性能,那么势必会导致基站的防雷效果差。

(3)接地线路通畅性不好。

为了保证接地线路通畅性,接地预埋件、接地网等接地设备应按照设计要求安装,接地线路应尽量短,而且一定要保持清洁干燥,如果接地线路通畅性差,必然影响防雷效果。

3. 防雷设备材料老化防雷设备的使用寿命是有限的,常见的如:接地物的氧化、腐蚀;端子松脱、氧化;放电管、避雷设备内元件淤积或老化等。

移动通信基站雷击分析及解决方案

移动通信基站雷击分析及解决方案

移动通信基站雷击分析及解决方案第31卷增刊Ⅱ2010年l2月气象研究与应用J0URNALOFMETEOROL0GICALRESEARCHANDAP]PUCAn0NV o1.31S2Dec.2Ol0●文章编号:1673—8411(2010)S2—0206—02移动通信基站雷击分析及解决方案黄伟信,刘艳辉,王芳(1.阳江市防雷中心,广东阳江529500;2.台山市气象局,广东台山529200;3.开平市气象局,广东开平529300)摘要:通过对阳江地区部分移动通信基站遭受雷击的现场调查,并对雷击基站进行分析,找出移动通信基站遭受雷击的主要原因,提出防雷解决方案.关键词:通信基站;雷击分析;解决方案随着全球气候条件演变恶劣,各地区的年平均雷暴日都有所上升.阳江地区的年平均雷暴日达到92d,阳江属沿海地区,也属于雷电高发区.近三年数据统计表明.阳江地区移动基站累计发生50多起不同程度的雷击事故.因此对发生雷击的基站分析其原因并找到行之有效的解决方案,使移动基站内的设备在雷雨天气仍能正常运行将变得更有意义.1移动基站雷击情况及原因分析1.1雷击情况抽样取阳江地区50个移动基站雷击事故案例展开调查分析:其中被雷击过2次以上有22站,沿海地区站及高山站损坏程度较为严重,作为传输信息的主要设备如AC屏,整流模块和门禁,传输综合机柜等都有不同程度的损坏.1.2移动基站雷击原因分析1.2.1架空电力线引人雷电移动基站建设在山区,海岛或高山上,基站的高压电力线是由山下或距离机房几百米处架空引入. 经变压器降压后,采用电力电缆埋地进基站机房.城中站,郊区站由于周围地面为混凝土,电力线采用市电架空引入.而架空电力线是引入雷害的重要途径.1.2.2铁塔天馈线引入雷电流由于移动通信基站都比较高,受到直接雷击时,雷电流散流途径之一是通过铁塔经其接地装置入地,使地网地电位升高;另一途径是如果天馈线为同轴电缆,在其导体上感应出较强的感应电流.1.2.3雷电电磁脉冲入侵当基站的铁塔或者基站附近发生直接雷击时,会在基站附近的空间内产生一个非常强大的电磁场,造成通信设备内集成电路和芯片的损坏,从而造成设备的损坏.1.2.4基站等电位连接不规范防雷接地网安装与基站设备安装均属于两个不同的中标单位,机房内的设备所有的等电位接地由设备安装单位完成,由于设备安装单位没有专业的防雷知识.基站遭雷击时电气连接接缝处仍有火花放电现象,尤其是走线架.1.2.5电涌保护器安装不规范(1)变压器高压侧安装氧化锌避雷器及接地不规范.(2)基站只安装C级SPD.(3)各级电涌保护器不能达到耦合作用.1.2.6接地电阻较高通过抽样对雷击移动基站的接地电阻的测试,接地电阻值是从几欧姆到几十欧姆不等.部分接地电阻偏高.2移动基站防雷改造解决方案2.1高压线架空的防雷改造建议将变压器的高压侧电缆和低压侧电缆均应按规范((YD5098—2005通信局(站)防雷与接地工程设计规范》)要求埋地.但对于高压侧电缆,埋地安装投资及施工难度比较大,一般的基站都难以做到,根据以上同样标准要求,为确保安全,宜在避雷线终端杆的前一杆上,增装一组氧化锌避雷器.若已建站的架空高压电力线路防雷改造采用避雷线有困难时,可在架空高压电力线路终端杆,终端杆前第一,第三或第二,第四杆上各增设一组氧化锌避雷器.同时在第三杆或第四杆增设一组高压保险丝.避雷线与避雷器的接地体宜设计成辐射形或环形,就近与基站的防雷地网等电位连接.并增大氧化锌避雷器增刊Ⅱ黄伟信,刘艳辉,王芳:移动通信基站雷击分析及解决方案207 的接地线的面积和缩短接地距离.2.2天馈线的防护2.2.1天馈线的引入方式改造机房至天线的同轴电缆应从铁塔中心引下,并只在下部外护层接地,以减少同轴电缆内导体上感应电流强度.在天馈线进机柜前应安装天馈防雷器,天馈线防雷器可安装在机房内走线架上,天馈线防雷器地线应就近接至机房汇流排.2.2.2天馈线等电位的连接基站馈线在机房人口处(室内)应设馈线接地排,馈线接地排应采用截面积不小于100~5ram,长度不少于400mm的铜排.并采用40~4mm的镀锌扁钢或不小于95ram的多股铜导线就近与机房地网做可靠连接.另外每根馈线的金属护套层单独引一条不小于16mm的多股铜线连接线到馈线接地排.2.3通信机房屏蔽措施机房的屏蔽可利用建筑物的钢筋,金属构架金属门窗,地板等,相互焊(连)接在一起,形成一个法拉第笼.并与地网可靠的电气相连,形成初级屏蔽网.各种信号线也是电磁波侵入的重要途径,因此进出机房的各种信号线应敷设在屏蔽线槽中,或是将信号线穿金属管,同时应做好接地措施.2.4机房内等电位连接改造基站内设环形接地排(均压环)应沿着走线架的内侧安装.无走线架的部分沿墙安装,应采用绝缘子固定再安装卡码固定铜排并与钢筋保持50mm以上距离,高度为走线架高度约2400mm,环要闭合,不得出现链状.均压环使用的材料为40~4mm的铜排,在平面中间隔200ram打一个10mm的孔用于接设备的地线.基站扩容增加走线梯时,要对该环同时进行扩容或整改,所有的均压环安装在走线架的内侧.机房内所有设备或机架的外壳,机房内配电金属管道走线架/梯,综合机柜,ODF,DDF等都应使用16mm的多股铜线就近与均压环进行连接.2.5安装多级电涌保护器2.5.1加装B级电涌保护器在基站机房交流电源的总进线端加装多级性能良好的防雷箱,加装电源防雷箱可以迅速泄放雷电流能量.第一级采用通信机房专用加强型B类电涌保护器.安装在移动通信基站机房总交流配电箱(AC)屏空气开关下端,对地并联在三根相线和中线上.特别注意B级防雷箱在安装时应采用”凯文”接线方式.以降低引线上的残压,充分发挥B级防雷箱的作用.直接用35ram铜缆接地至总接地线,并不通过交流配电屏接地.这样可防范10/3501~s, 100KA的雷电波.达到IEC规定能量的上限.2.5.2基站C级电涌保护器与B级配合使用C级防雷器应尽量安装在开关电源交流配电单元内,该防雷器应包含在电源设备里.与电源设备一齐安装,安装位置应离接地点(均压环)的物理距离最短处——开关电源工作地,保护地,防雷器接地应联合接地后再接入均压环上.对基站内的精密空调配电,UPS电源输入端的三条相线,零线与地线之间配置C级保护.B级SPD与C级SPD两者之间连接的电缆线长度应大于5m.不够的应该在走线架上作适当盘留,直至大于5m.盘留有困难,B级SPD与C级SPD之间加装退耦器.防雷器电源连线固定螺丝需要大于~6~15mm,连接防雷器的电源线须用不小于25mm2的多股铜线,所有连接必须可靠.线耳压接必须牢固接地. 2.5_3基站电源第三级(D级/E级)防雷精细保护在开关电源等交流负荷电源进线端的空开后加装D级防雷器.在直流配电屏的输出端或设备和传输设备的电源输入端上安装E级浪涌吸收装置(直流避雷器),通过直流配电屏接地,并在直流负荷设备的电源人口处安装浪涌吸收装置.3接地电阻较高基站的改造笔者建议用深井型地网,采用机械钻井深埋接地体的方式.利用地表深层的导电物质泄放电流,适用于表层土壤电阻率较高的高山基站.部分受开挖面积限制的基站亦可采用此种形式.可以很快达到降低接地电阻值的目的.4结束语本文是作者以移动基站的雷击事故调查鉴定为基础,在相关规范的指导下,对移动基站遭受雷灾原因进行分析,并根据站点建设的具体情况,因地制宜地制定解决方案.对移动基站的建设与维护,安全运行具有参考意义.。

移动通讯基站防雷检测技术分析

移动通讯基站防雷检测技术分析

移动通讯基站防雷检测技术分析摘要:移动通讯基站防雷检测技术能够保证基站中电力线缆、光缆、铁塔、地网以及配电箱等系统的安全,通过科学的检测流程以及全面的勘察内容,让移动通讯基站防雷质量进一步提升,减少雷电对通讯的干扰。

移动通讯基站防雷检测技术中明确防雷检测流程,科学的进行环境勘探,构建直击雷防护系统并且对联合地网检测进行优化,能够更好地提高移动通讯基站的防雷效果,减少由于雷击造成的通讯中断事件。

关键词:移动通讯基站;防雷;检测技术移动通讯基站是进行通信系统中重要的基础建设,其稳定性与可靠性关系着通讯质量,因此需要保证移动通讯基站的安全性。

移动通讯基站容易受到雷电因素的影响,雷电产生的电磁波干扰和有线电磁干扰会对通讯信号、基站设备等造成不良影响,为了更好的保证移动通讯基站的安全性,应该关注基站防雷检测相关工作。

防雷检测技术可以对移动通讯基站中各项电气设备以及防雷设施进行有效检测,保证设备运行正常,能够稳定发挥防雷的效果,在实际进行检测时需要遵循相应的检测流程,对关键要素进行检测,从而有效提升其防雷质量水平。

一、雷电对移动通讯基站的影响1、电磁波干扰雷电的破坏性不仅在于直击雷可能对移动通讯基站内线路与设备的损害,还在于电磁波的无线辐射干扰,会对通讯设备的传输信号带来负面影响。

雷电产生的电磁波容易造成空间电磁干扰,移动通讯基站主要依靠光缆以及电信号等方式进行信息传输,电磁干扰通过空间辐射很容易使基站内的相关设备,特别是通讯传输设备受到振幅的影响,从而导致传输信号中断或者设备故障,影响移动通讯系统的正常运行[1]。

2、有线电磁干扰有线电磁干扰是电磁经由导体进入通讯基站传输系统,进而造成干扰和破坏的情况。

雷电可能通过移动通讯基站的电源端口、信号与控制端口、天馈线端口以及接地端口等对内部设备造成影响,雷电流从端口侵入电源线路或信号线路后,会随着导体侵入到基站内部,对其造成电磁干扰,进而对设备造成破坏,影响移动通讯基站的正常运行。

移动基站防雷整治工程实施方案与运营实践

移动基站防雷整治工程实施方案与运营实践

移动基站防雷整治工程实施方案与运营实践一、前言随着通信技术的不断发展,移动基站已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。

然而,随着天气的变化,移动基站在遭受雷击攻击时,与附近居民可能会产生一些不良影响。

为了防止这种情况的出现,必须实施移动基站防雷整治工程。

本文将从方案制定、实施过程、运营实践等方面,对此进行详细阐述。

二、方案制定1.收集资料在制定移动基站防雷整治工程方案之前,必须先收集相关的资料。

这些资料包括:(1)移动基站的特点和位置;(2)所在区域的气候特点和雷击频率;(3)现有的防雷设备和技术;(4)相关法律法规和标准等。

2.设计方案根据上述资料,制定移动基站防雷整治工程方案。

方案应当包括以下几个方面:(1)对移动基站进行雷击风险评估;(2)制定并列出具体防雷措施,如改进接地、加装逆变器、改进避雷针等等。

(3)列明具体实施计划和相应预算。

三、实施过程1.清楚防雷设备和构建图纸在实施过程中,必须准确掌握防雷设备的名称和构建图纸。

在实施之前,必须先准确地绘制防雷构建图纸,确保设备的有效性和安全性。

2.采用科学的技术在实施防雷技术时,必须采用科学合理的方法,如优化地网、加固铁塔结构、加装感应层等等。

3.加强安全管理在实施过程中,必须在作业前将相关人员培训,提高安全意识和技能,以及准备安全相关设备(如安全带、安全防护器等)。

需要增加人员的数量和安排好值班轮班制度,确保整个实施过程的安全性。

四、运营实践1. 定期进行维护检查为确保防雷设备的良好运行,定期对其进行检查和维护。

检查应包括各项细节,如接头、绝缘子、避雷针等等。

若发现问题,应及时进行维护。

2.配合天气预报,及时采取措施身为防雷设备的管理运营人员,我也给您提供一些补充措施。

在高天气危险的时刻,应密切关注天气预报,对防雷设备进行集中检查和维护工作,并对可能影响基站正常服务的区域进行实时的检查和安全管控。

3.保持合理的预算和管理在维护移动基站防雷整治工程方案时,应尽可能保持合理的预算和管理。

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析摘要:建设移动通信基站,是为了方便移动通信用户使用,一般来说,可以确保用户间的信息良好的传输。

但由于部分基站所在的位置环境不佳,比如基站位于郊区。

天线通常会在高处架设且根据钢铁支架支撑,那么雷电就可能会侵入,导致基站受到雷击,进而使得通信网发生中断的问题,影响供应商以及用户的使用。

那么为了加强移动通信基站防雷保护手段,本文主要分析雷电的形式和入侵形式并探讨有效的手段处理雷电。

关键词:移动通信基站;防雷;形式采取有效的防雷手段能够促进移动通信基站良好发展,不仅能够更好地提升移动通信用户在使用当中的质量,同时还能够推动社会经济更好地发展,本人根据自身的工作经验以及具体内容总结,并探讨出有关防雷措施供参考。

1 雷电基本形式1.1直击雷直击雷可从带电的云层和大地中的某点快速放电。

其危害方式是破坏室外的物体,会对各种物体造成破坏,比如破坏室外变压器。

所以把防御直击雷的有关系统称作外部防雷系统。

一般使用的避雷装置有两种,一种为避雷带,一种为避雷针的避雷装置。

只有满足设计要求合理安装才能够很好地避免直击雷。

1.2感应雷雷云及雷电间或者雷云对地放电的过程中,周围户外传输信号线路、基站中设备之间连接线都容易发生电磁感应破坏设备,导致线路中间或是终端电子设备受到破坏。

感应雷出现的感应电压会传递至基站馈线、供电线路以及地线等,对开关电源、传输设备、无线机柜等造成损坏。

1.3球形雷一般来说会产生红色或是橙色火焰的球体,通常直径为9-18cm,还可能高达1m。

出现几秒到几分钟不等,一般是2-5s,如果遇到带电设施或是物体会产生燃烧可能还会出现爆炸。

球形雷通过建筑物孔洞入侵至室内。

一般来说顺着带电体消失,一些情况下会因地理位置等产生这种情况。

2 雷击移动通信基站关键途径2.1通过天馈线及基站铁塔入侵雷电通常基站铁塔高度在40-60m之间,还有一部分达到70-90m。

雷电直接击中铁塔避雷针的情况下,雷电流穿过铁塔,会通过接地装置进入大地,提高地网地点位,导致基站和设备间出现非常高的电位差进而产生地电位反击,从而损坏通信设备。

移动通信基站供电系统防雷技术分析

移动通信基站供电系统防雷技术分析

移动通信基站供电系统防雷技术分析发布时间:2021-08-23T11:16:50.157Z 来源:《当代电力文化》2021年12期作者:张嘉伟[导读] 移动通信基站由于自身高度较高,且一般处在空旷暴露地带,容易遭受雷击,包括移动通信基站的供电系统时常遭受雷击,影响通信基站的正常工作张嘉伟国网南阳供电公司河南省南阳市 473000摘要:移动通信基站由于自身高度较高,且一般处在空旷暴露地带,容易遭受雷击,包括移动通信基站的供电系统时常遭受雷击,影响通信基站的正常工作。

本文对移动通信基站供电系统防雷进行了分析,主要包括通信电源雷电防护、专用配电变压器线路防护、低压交流供电线路的布设、供电线路浪涌保护器的选择安装。

研究结果为移动通信基站供电系统防雷提供一些参考。

关键词:移动通信基站;供电系统;防雷;电涌保护器0引言移动通信基站是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发电台。

它是移动设备接入互联网的接口设备,也是无线电台站的一种形式。

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010第3.0.3条的规定:国家级计算中心,国际通信枢纽等对国民经济有重要意义且装有大量电子设备的建(构)筑物,应划为二类防雷建筑物,移动通信基站也包含在内。

随着移动通信行业的发展,移动基站数量增加很多,而通信基站自身比较高且处在空旷暴露地带,容易遭受雷击,近些年移动通信基站的雷灾事故非常多[1-3]。

中国移动集团公司湖北移动分公司曾抽查了湖北省内14个地市的214个基站(高山站105个,郊区站72个,城市站37个),其中有186个基站发生过雷击事故。

通信基站供电系统因雷击而造成故障损坏以及通信中断一直是困扰运营商的突出问题,做好移动通信基站的供电系统的防雷非常重要[4]。

通信基站的电源是整个设备正常工作的能源保证,因此电源系统的防雷保护措施是相当关键和必要的环节。

基站供电线路没有采用地下进站的方式,而是采用架空的错误方式,容易将雷电波引入。

移动通信基站雷击分析及解决方案

移动通信基站雷击分析及解决方案

击的主要原 因, 出防雷解决方案 。 提
关键词 : 通信基站 ; 雷击分析 ; 解决方案
随着全 球 气候 条件 演 变恶 劣 ,各地 区的年 平均
成设 备 的损 坏 。
雷 暴 日都 有所 上 升 。阳江 地 区 的年平 均雷 暴 日达 到
9 d 阳江 属 沿海 地 区 , 属 于雷 电高 发 区。 三年 数 2, 也 近 据统 计表 明 . 阳江地 区移 动基 站 累计 发生 5 0多起 不 同程 度 的雷 击事 故 。 因此 对 发生 雷击 的基 站 分析 其 原 因并 找到 行 之有效 的解决 方案 ,使 移 动基 站 内 的 设 备在 雷雨 天气 仍 能正 常运 行将 变 得更 有 意义 。
雷 电流 散 流 途 径 之 一 是 通 过 铁 塔 经 其 接 地 装 置 入
地 , 地 网地 电位 升高 ; 一途 径是 如 果天 馈线 为 同 使 另 轴 电缆 , 在其 导体 上感 应 出较 强 的感 应 电流 。 1 . 雷 电电磁 脉 冲入侵 .3 2 当 基站 的铁 塔 或 者 基站 附 近发 生 直 接 雷击 时 , 会 在 基 站 附近 的空 间 内 产 生 一个 非 常 强 大 的 电 磁
建 议将 变 压器 的 高压侧 电缆和低 压 侧 电缆 均应 按 规 范 (Y 0 8 20 ( D 5 9 —0 5通 信 局 ( ) 雷 与接 地 工 站 防 程设 计规 范 》要求 埋 地 。 对 于 高压侧 电缆 , 地 安 ) 但 埋
装投 资及 施 工难 度 比较 大 , 般 的基 站都 难 以做到 , 一 根据 以上 同样 标 准要 求 , 为确 保安 全 , 宜在 避雷 线 终 端杆 的前 一 杆上 , 装一 组氧 化锌 避 雷器 。 已建 站 增 若 的架 空 高 压 电力 线 路 防雷 改 造 采 用 避 雷 线 有 困 难 时, 可在 架 空 高压 电力线 路 终 端 杆 、 端 杆 前 第一 、 终 第 三或 第二 、 四杆 上各 增设 一 组氧 化锌 避 雷器 . 第 同 时在第 三杆 或 第 四杆 增 设一 组 高压 保 险丝 。避 雷线 与 避雷 器 的接 地体 宜设 计成 辐 射形 或环 形 ,就 近与

移动基站进行雷电灾害风险评估的必要性分析

移动基站进行雷电灾害风险评估的必要性分析

移动基站进行雷电灾害风险评估的必要性分析摘要通过对武乡县雷击事故的调查,分析了移动基站雷电灾害风险评估的必要性,并总结了移动基站雷电风险评估的方法,以期为雷击事故的预防提供参考。

关键词移动基站;雷电;风险评估;必要性;方法随着移动全球气候变化,雷电灾害的发生范围和破坏的强度正在慢慢加大,目前已被联合国有关部门列为“最严重的10种自然灾害之一”,被中国国家电工委员会称为“电子时代的一大公害”。

对于通信行业而言,雷暴天气产生的危害同样不容忽视。

多年来,雷暴一直威胁着通信基站的安全,损坏移动基站的设备,影响网络运行,影响市民正常通信,对经济建设也造成很大损失,因此加强移动基站的雷电灾害的风险评估有着很大的必要性。

近年来,气象部门都相继开展了雷电灾害的风险评估,雷电风险评估技术也已发展到了一个相当成熟的阶段,但唯独对移动基站雷电风险评估在山西省目前来说还是一片空白。

1 雷击事故调查1.1 现场调查2012年8月,武乡县的1座移动基站塔在短短的1个月内就连续2次遭受雷击,基站的传输信号线被烧坏,主设备死机,AC屏空开跳闸,移动基站为电源线架空引入,引入后均未在配电屏安装电涌保护器,进入移动基站的低压电力电缆不从地下引入机房,走线架上塔的馈线及同轴线缆,其屏蔽层均未做好接地且馈线金属外护层直接与避雷针专用引下线(扁钢)相连接,也影响其附近的百家用电器不同程度受损,造成很大经济损失(图1)。

2010年6月中旬,武乡县的一座移动通信基站被雷击,并使得周围居民的大部分电器损坏,民房也严重损毁,是由于其基站的防变雷设施安装不规范,其铁塔与输电线路连接,铁塔受雷击时,其周围原本就会产生强大磁场并感应出较大电位,并通过架空并绑扎在铁塔上的电力电缆线引入机房内,加剧雷电电磁脉冲的危害程度,扩大雷电灾害的影响范围,此种做法在各地非常普遍,存在很大的安全隐患(图2)。

1.2 原因分析据统计,移动基站的雷击事故,其95%以上都是由电源线、信号线引入,电源线路侵入造成雷电流过电压,是基站遭受雷击的罪魁祸首。

移动通讯基站防雷检测技术及实施要点

移动通讯基站防雷检测技术及实施要点

移动通讯基站防雷检测技术及实施要点随着移动通信技术的不断成熟,基站的安全持续运营成为技术人员考虑的首要问题。

由于其系统的安装位置较高,且周围较为空旷,极易受雷电的袭击,带来不可避免的经济损失。

对此,通过防雷检测技术的实施可有效避免雷击率,維护正常的移动通信业务。

基于此,以下对移动通讯基站防雷检测技术及实施要点进行了探讨,以供参考。

标签:移动通讯;基站防雷检测技术;实施要点前言:经过几十年的发展,我国移动通信从第一代模拟通信发展到第二代GSM数字通信,再到现在的第三代移动设备,网络规模从小规模、小范围覆盖发展到大规模、覆盖全国所有地市和绝大部分县市。

我国各省市每年都有新的基站建设。

固定通信与移动通信的融合,已经成为当今通信和信息科学技术及其产业总的发展趋势。

一移动通信基站防雷接地的必要性一般来说,移动通信基站的BTS天线位于室外,假设相对较高。

带电云经过天线时,天线有可能产生感应电荷。

天线和地面之间有直流通路时,感应电荷会通过地面排出,不会累积。

这样,天线和大地就不会因为高电位差而放电。

因此,通信设备的接地是非常重要的。

避免闪电的关键是接地系统的质量,因此防雷可以说是BTS设备安装设计中的重要问题。

二移动通信基站防雷检测技术的实施要点及注意事项2.1共用接地移动通信基站一般由控制器、收发信机、机房、铁塔地网等构成,按照均压、等电位的物理原理,将这些接地系统共同连接成一个接地网。

基站内部的各类接地线均要从会汇集线或者接地网中引入,在第一次检测时利用毫欧表来测量相邻权的接地装置,当所测阻值小于1Ω则判定为电气导通,当阻值较大时则判定为独立连接。

移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ω,对于年雷暴日小于20天的地区,接地电阻值可小于10Ω。

在检测时需要确保设备离地网系统的连接距离、电压极、电流极等,以免出现数值误差。

2.2接地电阻值的大小及测量《移动通信基站防雷与接地设计规范》(YD5068-98)规定:移动通信基站地网的接地电阻值应小于5Ψ,对于年雷暴日小于20天的地区,接地电阻值可小于10Ψ。

汕头移动基站防雷装置雷击隐患分析

汕头移动基站防雷装置雷击隐患分析

汕头移动基站防雷装置雷击隐患分析【摘要】本文根据移动基站的现场检测,结合以往基站的雷击灾害情况,分析了汕头移动基站现存的雷击隐患,并提出相应的建议。

【关键词】基站SPD差模接地汕头移动基站大多数建在住宅楼、办公楼、厂房等建(构)筑物上,站点分布广,天线支撑杆(铁塔)是周围建筑物的制高点。

基站设备耐压水平低,近几年,汕头每年都有移动基站设备因雷击而受损。

基站都有相应的防雷措施,为什么遭到雷击,设备就不同程度受损呢?根据现场的检测和雷灾调查,笔者就移动基站现有的防雷装置存在的雷击隐患谈谈自己的看法(如图1)。

1 电源线路宜安装具有共模和差模的SPD根据雷击损坏的器件上判断,基站设备的受损大部分来自电源线路。

在汕头,所有基站电源线路至少安装一级SPD,有些基站甚至安装了二级SPD,设备还是受损。

笔者检测时发现所有基站电源SPD只考虑共模过电压,即相线和中性线对地的过电压,而忽略了差模过电压,即相线之间、相线与中性线之间产生的过电压,这种差模过电压直接加在设备内部的电路上,对基站设备敏感的部位来说,是不可小视的问题。

这种差模电压的产生主要有如下几种可能:第一种可能,对于架空线路而言,相线之间、相线与中性线之间存在感应环路,而SPD每个模块存在不同的响应时间,尤其是大通流量的SPD,模块里并联多个MOV,每个模块启动动作很难保证一致,导致线路间出现瞬时过电压。

移动基站电源就近采用住宅楼、办公楼、厂房的电源线路,在郊区,电源线路架空入室的情况很普遍。

第二种可能是,当雷电流在相线、中性线流动时,相线和中性线本身的阻抗不一样,导致线间出现电压差。

第三种可能是,N线重复接地,当雷电流沿地网泄放时,地网电压的抬升将导致N线电压远大于相线电压。

因此建议基站电源线路应安装具有共模和差模全保护的SPD。

2 电源避雷器不宜安装在机柜内移动基站电源SPD都安装在机柜内,SPD接地线(16mm2多股铜线)设置在机柜内。

当SPD泻放雷电流时,其接地线周围将产生电磁脉冲,使机柜内部的诸多环形线路感应过电压,如24v直流电源线路中的正、负极构成的环路,感应的过电压将直接进入通信设备。

移动基站的电源防雷方案

移动基站的电源防雷方案

移动基站的电源防雷方案一想到移动基站,脑海中就浮现出那些高高耸立的通信塔,它们像是一道道连接天地的桥梁,承载着无数人的通信需求。

然而,在这些高科技设备的背后,隐藏着一个不容忽视的问题——电源防雷。

今天,就让我们一起探讨一下移动基站的电源防雷方案。

1.雷电灾害的严重性雷电灾害是一种自然灾害,具有突发性、破坏性、广泛性等特点。

据统计,每年我国因雷电灾害造成的经济损失高达数十亿元,人员伤亡更是无法估量。

移动基站作为通信设施的重要组成部分,一旦遭受雷击,不仅会导致通信中断,还可能引发火灾等安全事故。

2.移动基站电源防雷的必要性移动基站位于室外,容易受到雷击。

一旦电源系统遭受雷击,可能会导致基站设备损坏,甚至影响整个通信网络的正常运行。

因此,确保移动基站电源的防雷安全至关重要。

3.移动基站电源防雷方案设计(1)电源防雷器选型高性能:电源防雷器应具备较高的保护水平,确保基站电源系统在遭受雷击时能够得到有效保护。

小型化:电源防雷器应具备较小的体积,便于安装和维护。

(2)电源防雷器安装位置安装在电源系统前端,靠近基站设备输入端。

安装在电源线路较长、容易遭受雷击的位置。

安装在电源线路分支处,以减少雷击对整个电源系统的影响。

(3)电源防雷器接线方式串联接线:将电源防雷器串联在电源线路中,确保雷电流能够通过防雷器导入大地。

并联接线:将电源防雷器并联在电源线路中,以分担雷电流,降低电源系统承受的雷击压力。

(4)电源防雷器维护与检测定期检查电源防雷器的接线是否牢固,接触是否良好。

定期检查电源防雷器的性能指标,如保护水平、响应时间等。

定期清洁电源防雷器,确保其表面无灰尘、污垢等。

定期对电源防雷器进行检测,发现问题及时处理。

4.移动基站电源防雷方案的实践与应用某地移动基站,在遭受雷击后,电源系统得到了有效保护,基站设备正常运行。

某地移动基站,通过安装电源防雷器,避免了雷击造成的设备损坏和通信中断。

某地移动基站,在电源防雷器的保护下,连续多年未发生雷击事故。

移动通信基站的防雷检测注意事项

移动通信基站的防雷检测注意事项

移动通信基站的防雷检测注意事项摘要:移动通信基站属于通信介入设施,具有体量小、数量多,分布广的特点,移动通信基站防雷措施的完善与否将直接影响基站设备是否能在恶劣的雷暴天气中正常运行,特别是设置在空旷野外、高山上等突出地形的老旧站点,更易遭受雷击损害,该类站点往往在发生雷击事故后才发现问题,因此,对移动通信基站定期的防雷检测工作必不可少,及早发现问题进行整改完善,以减少因人为疏忽造成雷击设备的损坏,带来严重的经济损失。

通过对移动通信基站防雷检测的经验,总结在移动通信基站周边环境、保护范围计算、土壤电阻率的测量、共用接地测量、等电位连接、电涌保护器等容易忽视的方面,保障基站设备安全、稳定运行。

关键词:移动通信基站;雷击;防雷检测1 雷电对移动通信基站的入侵方式雷电对移动通信基站的入侵方式分为三种,第一种为基站遭受直接雷击,雷电流在防雷系统中产生暂态高电位,当附近的设备、线路等与防雷系统没有进行等电位连接时,易发生反击造成雷击灾害,损坏设备。

第二种为基站各类缆线遭受雷击,将雷电流引入基站设备,损坏设备;第三种为雷击电磁脉冲对基站内设备或线路引起的感应过电压,损坏设备。

2 移动通信基站的防雷检测注意事项2.1 移动通信基站周边环境的勘察对移动通信基站进行防雷检测前应对周边环境详细的勘察和分析,如位于空旷野外、高山、河流旁。

高层建筑楼顶,基站所处的地理位置不同,其所受雷电灾害的风险程度也不一样,应充分考虑其所处的地理环境,进而判断其可能遭受雷击的途径和风险。

2.2 保护范围的计算移动通信基站为地面站或楼顶站时,应测量机房或天线与铁塔的距离,铁塔或接闪杆的高度,采用滚球法计算,确保机房、天线等处于铁塔或接闪杆的直击雷防护范围内。

通常移动通信基站采用第二类防雷类别,采用单支铁塔计算保护范围,其在机房平面高度hx上的保护范围为[1]:式中:h:铁塔或接闪杆高度hr:滚球半径hx:被保护物机房、天线的高度特别注意的是,基站为楼顶站时,铁塔或接闪杆应与楼顶接闪器连接,其保护半径应根据机房或天线在楼顶的位置确定选取楼面或是地面来计算。

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析【摘要】移动通信基站作为通信网络的重要组成部分,其正常运行受到雷击损害的威胁。

本文旨在分析移动通信基站中的通信防雷情况,包括基站结构分析、常见雷击损坏情况、防雷措施分析、防雷设备的选择与布局以及防雷技术的改进与应用。

通过对这些内容的研究,可以更好地了解移动通信基站的防雷需求,并对未来的防雷技术发展方向提出建议。

文章强调了移动通信基站中通信防雷的重要性,指出防雷技术的不断完善将为基站运行提供更可靠的保障。

未来,应该加强防雷技术研究和应用,以提高基站的安全性和可靠性,为通信网络的稳定运行做出贡献。

【关键词】移动通信基站、通信防雷、雷击损坏、防雷措施、防雷设备、防雷技术、防雷设备选择、防雷技术改进、新发展方向、重要性。

1. 引言1.1 研究背景移动通信基站作为现代通信网络的核心设施,在日常运行中扮演着至关重要的角色。

随着雷电活动的频繁发生,移动通信基站往往成为雷击的重要攻击目标,导致设备损坏、通信中断甚至人员伤亡的严重后果。

对移动通信基站中的通信防雷措施进行深入研究和分析,是十分必要和迫切的。

在雷电活动频繁的地区,如夏季雷雨季节,移动通信基站往往面临着严峻的雷击风险。

由于基站设备大多安装在高处,且通信塔体结构复杂,一旦遭受雷击就很容易导致设备故障或人身安全受到威胁。

加强对移动通信基站中雷击损坏情况的研究和分析,对改善通信网络的稳定性和可靠性具有重要意义。

通过对移动通信基站中通信防雷措施的深入探究,可以为加强基站安全防护提供科学依据和技术支持。

本研究旨在探讨移动通信基站中的通信防雷问题,分析常见的雷击损坏情况及防雷措施,并对防雷技术的改进和应用进行深入研究,为提升移动通信基站的安全性和稳定性提供理论指导和实践支持。

1.2 研究目的研究目的是为了了解移动通信基站在雷电环境下的安全性能,探讨通信基站受雷击损坏的原因和规律,研究当前防雷技术在通信基站中的应用情况以及存在的不足之处。

罗甸县移动基站办公楼通信网络雷击分析

罗甸县移动基站办公楼通信网络雷击分析

罗甸县移动基站办公楼通信网络雷击分析摘要:本文通过介绍罗甸县移动基站办公楼连续两次遭受破坏通信网络线路事例,根据移动基站办公楼存在的防雷隐患,分析办公楼防雷装置雷击事故原因。

针对存在的防雷隐患提出整改措施,并做出解决的方案。

关键词:办公楼;防雷设施;现状分析;解决方案引言罗甸县地处云贵高原南向桂西北山区与丘陵过渡的斜坡地带,地势北高南低,呈阶梯式下降,境内以山地为主,丘陵、盆地相间分布。

罗甸县气候特征是:春早、夏长、秋迟、冬短,年均气温19.6℃,无霜期345天,属典型的南亚热带季风气候,年平均雷暴日在68天以上,属于多雷区。

2017年8月,罗甸县移动基站办公楼一个月内遭受两次通信网络线破坏事件。

信息中心机房内两台计算机受损,无法正常运行工作。

室内ZQZ—CII型设备被击坏。

所安装的电源避雷器HYDL01—380C(40KA)、信号避雷器 HYDL01—220C(20KA)受到不同程度损坏。

雷灾致使办公楼和移动基站电力设施短路,通讯网络系统瘫痪,信号传输线路中断。

直接经济损失达3万余元,所幸无人员伤亡。

在上一次雷击事故中,同样因直击雷造成通信枢纽中断。

作为县政府的重要办公通信枢纽,其影响实在不可忽视。

而且办公楼周围人流量较为集中密集,连续两次遭受雷击事故致使人民群众的财产和生命安全得不到有力的保障。

1 办公楼的防雷设施现状移动基站办公楼共有9层,高约32.6m。

每层楼均有电脑网络通信设备,该办公楼信息中心机房设在五楼。

办公楼设置安装有外部防直击雷措施,这部分防雷装置经州避雷装置检测站年检合格。

另外,信息中心机房内室内设置有部分防感应雷措施,但目前为止也只是做到粗保护,存在很大的系统设计防雷隐患。

2 办公楼雷击电磁脉冲防护的风险评估根据发生雷击事故的后果严重程度将信息系统雷击电磁脉冲防护分为A、B、C、D四级,分别采用相应多级保护措施。

信息系统雷击电磁脉冲防护等级可依据公式E=1-NC/N计算。

当E>0.98时为A级,当0.95<E≤0.98时为B级,当0.80<E≤0.95时为C级,当E≤0.80为D级。

「国内移动通信基站防雷保护的分析与」

「国内移动通信基站防雷保护的分析与」

「国内移动通信基站防雷保护的分析与」国内移动通信基站防雷保护的分析与建议一、背景介绍随着移动通信技术的迅速发展和普及,移动通信基站在城市和乡村得到了广泛的应用。

然而,由于移动通信基站使用的天线位于地面上,容易成为雷击的目标,因此基站防雷保护显得非常重要。

本文将对国内移动通信基站防雷保护进行分析,并提出相关建议。

二、移动通信基站防雷保护的主要问题1.雷电暴击问题:雷电暴击是移动通信基站面临的最主要的雷击威胁。

雷电暴击可以导致基站设备的损坏,甚至引发火灾和爆炸。

2.雷电电磁辐射干扰问题:雷电电磁辐射会对基站及其周边设备造成干扰,影响信号的传输质量和通信的稳定性。

3.地线问题:地线的质量和连接状态对基站防雷保护至关重要。

不稳定的地线连接会导致大地反击电、雷击电流等无法正常导入地下,增加设备被雷击的概率。

三、基站防雷保护的关键措施1.建立完善的防雷系统:基站应该建立完善的防雷系统,包括使用合格的防雷器件、建立电源和数据线的防雷接地系统等。

防雷接地系统要与电源、通信线、设备等完全连接,确保雷电暴击时能及时将雷击电流导入大地。

2.定期检查和维护:基站防雷设备和接地系统应定期进行检查和维护,确保其正常工作。

3.进一步提高技术安全水平:通过引进先进技术和设备,进一步提高基站的防雷能力。

例如,可以使用聚氨酯外壳的天线,以提高其抗雷电击的能力。

4.增加多层次的防护:在设计基站布局时,应考虑增加多层次的防护措施,例如设置避雷针、避雷带、避雷网等,以分流和吸收雷电的能量。

四、建议和展望1.加强基础设施建设:政府应加强对移动通信基站防雷保护的关注,提供必要的基础设施建设支持,例如修建雷电接地工程和防雷设施。

2.科研投入:相关科研机构和企业应加大对基站防雷保护技术的研究和投入,提供更多的技术支持和解决方案。

3.将基站防雷保护纳入相关标准和规范:在相关标准和规范中明确移动通信基站的防雷保护要求,促进防雷保护技术的规范化和标准化。

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析

对移动通信基站中通信防雷分析【摘要】移动通信基站在雷电天气中容易受到雷击,造成通信中断和设备损坏。

为了保障通信设备的正常运行,需要对移动通信基站中的通信防雷进行分析和研究。

本文首先分析了移动通信基站的雷电危害,包括雷击对设备的影响和可能带来的损失。

然后对移动通信基站的防雷措施进行了分析,包括防雷设备的选择与配置、防雷系统的可靠性分析以及防雷系统的维护与管理。

最后结合实际案例和经验总结了对移动通信基站中通信防雷分析的启示,提出了未来发展方向并对研究进行了总结。

通过本文的研究可以为移动通信基站的防雷工作提供重要参考,提高通信设备的稳定性和可靠性。

【关键词】移动通信基站、通信防雷、雷电危害、防雷措施、防雷设备、防雷系统、可靠性、维护与管理、启示、未来发展方向、总结。

1. 引言1.1 研究背景移动通信基站作为现代通信网络的重要组成部分,承载着大量的通信信号和数据流量。

随着雷电活动逐渐增多和强度增强,移动通信基站也面临着雷击风险的挑战。

雷电击中移动通信基站不仅会导致通信中断,影响用户体验,还有可能造成设备损坏、波动、甚至火灾等严重后果。

在移动通信基站的建设和运行中,雷电防护已成为必不可少的一环。

目前对于移动通信基站中通信防雷的研究还相对薄弱,防雷技术和设备的选择与配置存在不足,防雷系统的可靠性和稳定性亟待提高。

有必要对移动通信基站中通信防雷进行深入研究和分析,以提高基站的抗雷能力,确保通信网络的稳定运行和通信质量。

本文将就移动通信基站中通信防雷进行详细分析,探讨基站的雷电危害、防雷措施、防雷设备的选择与配置、防雷系统的可靠性分析以及防雷系统的维护与管理等方面内容,旨在为移动通信基站的雷电防护提供有益参考,促进移动通信网络的发展和改进。

1.2 研究意义移动通信基站是现代社会通信系统的重要组成部分,其正常运行对于我们的日常生活和工作具有至关重要的作用。

在雷电活动频繁的地区,移动通信基站往往容易受到雷击的危害,导致设备损坏和通信中断,进而影响到我们的正常通信和生活。

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移动基站的雷击风险评估
文章介绍了移动基站的雷击风险评估方法,指出了移动基站潜在的雷击风险,以及基站遭受直击雷时对周围电磁环境造成的影响,并提出降低雷击风险的相应措施,对拓展雷击风险评估的研究领域具有重要作用。

标签:移动基站;雷击风险评估;雷电电磁脉冲
1 概述
随着我国移动用户的不断增加和对移动网络服务精益求精的需求,移动基站的密度越来越大,由于移动基站天线塔较高,而且大多数移动基站位于郊区或者高山上,雷雨天气时极易遭受雷击,对基站内的通信设备造成损害,同时移动基站附近频繁的落雷还恶化了周围的电磁环境,对基站附近的电子信息系统也构成一定的危害,因此,有必要对移动基站做出科学而合理的雷击风险评估,将雷击基站的风险降到最低点。

2 雷击风险评估方法介绍
雷击风险评估是根据雷电及其灾害特征进行分析,对可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险计算,为建设工程项目选址和功能分区布局、防雷类别与防雷措施确定等提出建议性意见的一种评价方法。

雷击风险评估的主要任务包括:识别组织面临的各种风险(R);评估损害风险概率(P);评估损害的损失率(L);可能带来的经济损失(Re);确定组织承受风险的能力(RT);确定雷电电磁脉冲屏蔽的效能(SE);推荐风险消减对策(方案a、方案b)[1]。

同其它类型的雷击风险评估一样,风险计算主要包含三个重要的方面:雷击损坏的概率和损失率,而损坏概率又是与年预计雷击次数N,密切相关,直接决定着风险的大小。

上述因子通过某种关系组织在一起,构成了风险值R。

3 移动基站的雷击风险评估
本评估方法的前提是没有给移动基站提供任何特殊的保护措施,这种保护措施包括基站自身组成的部分或者线缆外部自身的保护装置。

但是,现实中总有一些因子减小了雷电对基站的影响,所以破坏发生的可能性总比理论要低一些。

3.1 移动基站雷击风险评估的公式
移动基站的风险R依然由雷击损坏的频率F,和损失率δ,且存在下列关系[2]:
R=∑F·δ
3.2 移动基站的组成及其雷电损害成因
移动基站由基站建筑物、电力线缆、电信线缆、基站设备和铁塔天线组成。

根据雷电的破坏途径和规范,直接或者间接对移动基站造成的损坏成因可以分为四种:雷击建筑物或天线直接造成损坏;雷击邻近建筑物电流泄放入地时通过电阻或电感耦合对移动基站内设备造成的损坏;雷击入户设备(电力、电信线缆)造成的损坏;雷击与基站连接的铁塔天线时造成的损害。

3.3 雷击损坏的频率F
风险区域包含组成基站的各个构筑物的单独风险区域部分,应该注意到不同的风险区域可能会重叠在一起,当计算总的风险区域时应注意这点,也就是说要单独计算每部分的实际等效面积。

高的天线铁塔在一定程度上可以保护比它矮的移动基站的机房免受直击雷损害,一般直击雷引起的破坏要远远大于感应雷引起的破坏。

因此,对于入户的线缆要比地面附近需要保护的区域优先考虑。

四个表达式分别描述了直击雷对基站造成的损害d,雷击基站附近引起的损害n,雷电击中线缆或线缆附近引起的损害s,雷击与机房连接的铁塔,对基站造成的损害a。

在大多数的情况下,第三种引起的损害是占主要地位的,但是对比较大的建筑或者有移动铁塔的建筑,来自其它几种的影响占主导地位的。

在计算等效面积时将各种因素单独分开计算,有利于识别保护失败的原因,并提出最有效的方法。

3.4 损害概率P的估算
不同的概率P取决于用于降低损坏可能性的已经存在或将要采取的措施,所以影响P的各种因子可以分为两类,一类是本身自然具有的保护措施的因子,如建筑物的材料、天线、地网;另一类是给建筑物或者线缆提供的特殊的保护装置的因子,如SPD、线缆屏蔽。

概率P不能大于1。

同建筑物雷击风险评估中的损害概率P一样,移动基站的损害概率P也由几个分项组成,分别是基站内部及外部的地表类型、基站的結构类型、基站外部的保护装置、基站内部的保护装置和入户线缆的特性。

这些概率值应该基于计算或者长时间的实践得出,但是当无法确定时,可以采取下列表格中的参考数据,当基站满足同一个表格内的多项时,应将各因子相乘得出风险值,因为采取的措施越多,损害的概率就越小。

3.5 损坏的风险R
移动基站可以承受的一系列的风险可以用下式表示:R=(1-e-F·t)·δ,可以简化为R=F·δ=∑Fi·δi
权重因子δ表示由于雷击移动基站附近或相应的入户线缆造成的间接破坏的影响。

它表示没有保护的基站的年预计损害与被保护对象的总价值之间的关系。

权重因子δ应该根据不同的损害类型采取不同的方法。

3.5.1 人员伤亡
人员安全是防雷保护设计和安装的关键问题。

人身安全风险存在于绝缘体击穿或由于在安装和维护与线路连接的设备时发生的浪涌。

为了防止发生严重的人员伤亡,人员伤亡的权重因子δ定为1。

3.5.2 服务设施损失
雷击造成服务设施的潜在损坏经常是很难估计的,举一个例子,假如一个移动基站在工作了24小时后被损坏了,一种严重的情况是在这段时间内或者更长时间内无法正常工作,比如附近的移动天线被雷击了。

在这个假设下,δ=24/8760,但是,大多数情况下,服务设施的损害仅仅是网络设施的一部分,损害的后果减小到nx/ntot,nx是因损害受影响的用户数量,ntot是连接到交换机或者远程站点的总用户数。

3.5.3 物理伤害
移动基站的内的硬件设备即使在没有保护的情况下也是很少损坏的。

通常是连接到外部网络接口的部分会损坏,例如各种网络和通讯端口。

对于硬件的损害,对应δ的典型值为0.2,更高的值用于雷电直接击到网络线缆时的选择。

直击雷对移动基站机房或邻近设施,尤其是邻近的天线将会造成比浪涌侵入线路更为严重的损坏。

对于没有保护的移动基站,δ值最高取到0.8已经算是比较现实了。

3.6 可接受的风险Raccept
保护措施的目的是为了减小损害的数量,把损害的风险降低到可以承受的范围之内,如果要考虑经济损失风险的话,可接受的风险水平要由移动运营商来决定。

当可接受的风险水平确定以后,降低损害或用户服务设施的损害应该占决定性因素了。

它包括不可用的设备、计算机、其他信息设备的直接费用。

服务中断,可能也会影响到企业的生产力和收入,紧急服务由于操作失误造成的简介损失可能会更大,必须要给予高度的重视。

排除经济损失外,移动基站的损坏主要包括两个方面:物理损失和服务设施损失。

因此对应的可接受的风险也包括两个,可接受的物理损坏的风险和服务设施损坏的风险,该风险应由移动通信运营商给出,下表给出了参考值:
3.8 雷击大地密度Ng
Ng是雷击风险评估时非常重要的一个因子,原则上该因子应该由雷电监测
预警系统监测到的实时雷电为依据计算得出,可以采用这样的方法,将某地区的移动基站全部用GPS定位,然后将基站的位置反定位到地图上,并且通过调阅雷电监测预警系统的雷电资料,对移动基站附近三公里范围内的地闪次数进行统计,用公式并且计算出移动基站的雷击大地密度:
3.9 磁场评估
雷电在形成和发生阶段,由于雷电感应原理可以形成两种干扰源,分别为静电场、雷电电磁脉冲。

两种干扰中,雷电电磁脉冲对电子系统的危害最大。

雷电电磁脉冲是发生地闪或云闪时产生的一种时变电磁波,通过传导干扰和电磁辐射干扰两种方式对信息系统造成危害。

对于传导干扰,一般是在相应线路上安装浪涌保护器,对设备的线路端口进行保护,而电磁辐射干扰,必须采用电磁屏蔽的方式,从静电屏蔽和雷电电磁脉冲屏蔽入手,利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播而达到消减电磁场强度的目的。

评估移动基站的屏蔽效能时,可以用屏蔽体电磁效能测试系统的振荡器产生接近首次雷击或后续雷击的电磁波频率,测试现有建筑物和机柜的屏蔽效能,根据测试结果和设备对电磁骚扰的抗扰度进行屏蔽设计。

屏蔽体的屏蔽效能用下面公式表示:
SEH=20lgH0/HS(H0:屏蔽前某点的磁场强度,HS:屏蔽后某点的磁场强度)。

实验室表明,当磁场强度大于0.07高斯时,裸露的电路板会发生误动作,大于2.4GS时裸露的电路板会发生永久性损坏。

因此,屏蔽效能的评估也是雷击风险评估中非常重要的一个项目。

4 结束语
随着雷击事故的不断发生,雷擊风险评估已经受到各个行业的关注。

现有雷击风险评估还停留在建筑行业,对于特殊行业如化工、基站、风电、油轮的雷击风险评估还处于空白状态,文章提供的移动基站的雷击风险评估给出的方法和思路,依然遵循建筑物雷击风险评估的常规方法,可为其它特殊用途的生产、生活场所提供雷击风险评估新的思路,完善防雷减灾工作,为重大项目的决策提供一个科学的依据。

参考文献
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