浅谈移动通信基站防雷保护措施

浅谈移动通信基站防雷保护措施

发表时间：2018-05-22T17:16:14.853Z 来源：《基层建设》2018年第6期作者：柒斌艺

[导读] 摘要：移动通信基站一般是建立在条件较差的民用建筑、郊区及山地等较高地势上，并且架设较高的铁塔天线设备，因此通信基站容易遭受雷击灾害，造成通信中断并给通信运营商造成重大经济损失。

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摘要：移动通信基站一般是建立在条件较差的民用建筑、郊区及山地等较高地势上，并且架设较高的铁塔天线设备，因此通信基站容易遭受雷击灾害，造成通信中断并给通信运营商造成重大经济损失。本文分析了雷击对通信基站的危害，并介绍了通信基站雷击的主要途径，以及应采取的防雷保护措施。

关键词：通信基站；设备；防雷措施

一、雷击对移动通信基站的危害

自古以来，雷击产生的巨大破坏力已经被人类所认识，给人们生命及财务带来严重影响。雷电形成主要分成直击雷和感应雷。其中直击雷是指带电的云层与大地上某点发生瞬时放电现象，直击雷的危害主要针对室外物体，比如天馈、空调室外机以及室外变压器等。感应雷是指雷电与雷云之间、雷云对地放电过程中，附近的各类连接线上会产生电磁感应，比如传输信号线路、电力传输线路以及基站内部各类设备的连接线等。移动通信基站的防雷，是通信基站设备安全稳定运行必须要面对的现实问题。雷电具有很强的破坏性，一旦通信基站遭受雷击，对诸如交流配电箱、开关电源、传输设备、监控设备、基站供电线路、馈线、光缆等通信设备设施造成破坏，从而引起通信信号中断，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非常重要的工作。

二、移动通信基站遭受雷击的主要途径

当发生雷击时，强雷电流会通过移动通信基站建筑物金属体、通信设备金属外壳的电气连接等直接流入通信设备内部，损坏通信设备[1]。雷电是通过以下途径入侵移动通信基站设备设施的：

1、通过基站铁塔和天馈线入侵

移动通信基站铁塔通常高度有40～80 m之高，当铁塔的避雷针受到直接雷击时，雷电流会通过铁塔铜铁等导电构件流到天馈线，并沿着天馈线涌入通信机房而损坏通信设备。另外还会通过通信基站建筑物的地线导向入地，由于地网中有相应数值的接地电阻，所以雷电流就会在地网上产生很高的地电位升，通信网络设备会由于不同地点的电位差过高最终被损坏。

2、通过架空管线入侵

移动通信基站的架空管线是引入雷击的一个重要途径。在通信基站机房附件外围的架空管线终端是最明显的突出物体，雷电可能会直接击在缆线上并会击穿电缆绝缘流入缆线，强大的雷电流沿着缆线涌进机房从而损坏通信设备。

3、通过高感应电压感应入侵

雷电发生时，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，处于磁场中的所有导体将产生高达几千至几万伏的强大感应电压，通过空间电磁感应基站金属缆线上产生如此之高的感应电压，势必会造成通信设备的损坏。移动通信设备是集成化较高的设备，耐冲击力相对较差，因此受雷电感应的影响较大。

4、雷电绕击入侵

有时雷电会产生的直击雷，直击雷可以绕过避雷针从横向或斜面击中机房中受保护的对象，这种现象叫雷电绕击。在这种情况下，单靠孤立的避雷针已经不能防范雷电对机房的直击。

三、移动通信基站的防雷措施

1、铁塔的防雷

按照防雷的预防措施方法，铁塔顶部天线平台、塔身中部、以及铁塔基处应预留接地孔，或将附近塔身紧固螺栓改用加长紧固螺栓作接地点。当铁塔较高，相邻的2个接地点之间距离超过60 m时，需在该网点之间增加1个接地点。一定要保证连接点的数量和分散性，以利于分散雷电流。铁塔为直接落地塔时，其铁塔地网与机房地网之间应每间隔3～5 m相互焊接连通1次，且至少有2处相互连通，铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。移动通信天线安装位置应在避雷针的防雷保护区内，应有防直击雷的保护措施。天线铁塔设避雷针并与铁塔焊接，焊接的目的是确保避雷针有良好的接地线，以保证雷电流及时流入大地。

2、架空管线的防雷

电力线、光缆等架空管线不能直接连通进入基站机房，应按分类穿入金属管埋地后进入基站的机房，且金属管两端分别与地线焊接，焊点要作防腐处理，电力线与信号线不能混合走线。若穿埋路程较长，则电力线、光缆两端均应加装保护装置。进入机房后，分类分别接至各自的接地汇流排，再统一接至室内接地排。机房内直流电源接地线从室内地线排上引入，与保护地各自独立，再接入接地汇流排上，且不共用引线。

3、天馈线的防雷

通信基站的天馈线，是一个非常重要的防雷对象。馈线屏蔽层应在塔顶、馈线离开塔身至机房转弯处上方0.5～1.0 m处、进入机房入口后的内侧3点妥善接地[2]。当长度超出60 m时，应在其中间增加接地点，使相邻2个接地点间距离不超过60 m，室内走线架应每隔5～10 m接地1次。也可以在馈线进入室内后加装避雷器，避雷器的安装位置应尽可能紧靠馈线进建筑物的入口处。

4、机房的防雷

通信机房的防雷应包括机房的建筑物防雷接地、机房设备和供电系统的防雷接地。1）建筑物的防雷和接地。通信机房天面应按规范要求设置避雷网，机房四角应设引下线，机房屋顶上金属设施应分别就近与避雷带焊接连通。如果站点天线铁塔位于机房旁边时，铁塔与机房地网之间应每间隔3～5 m相互焊接连通1次。若天线铁塔位于机房屋顶时，其四脚应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。建筑物金属窗框、电缆屏蔽层、设备外壳等也应与主钢筋作可靠连接，形成等电位体。2）供电系统的防雷和接地。机房内等电位接地端子板之间应采用螺栓连接，其连接导线截面积应采用不小于16 mm2的多股铜芯导线，穿钢管敷设。出入机房的电缆金属护套在入站处应作保护接地，电缆内芯线在进站处应加装避雷器，电缆内的空线对亦应作保护接地。机房内的走线架应每隔5 m接地1次，走线架、吊挂铁件、机架（或机壳）、金属通风管道、金属门窗以及其他金属管线均应良好接地并相互连通。3）供电系统的防雷接地。机房的供电电力变压器一般不能