移动基站直击雷防护设计与施工探讨

移动基站直击雷防护设计与施工探讨

摘要:随着我国国民经济的高速发展,智能通讯的普及使得移动基站建设的数量越来越多,规模也越来越大,但是长期以来,雷击导致移动基站的设备受到损坏以及影响网络运行的现象经常发生。移动基站我国通信系统的核心部分,一旦移动基站的供电与网络系统受到了损坏,那么其他的通信设备想要继续正常的运行就是很难的了,并且如果受到损坏的移动基站没有得到及时的维修,还很有可能发生更为严重的二次事故。本文便对移动基站常见的直击雷防护技术以及移动基站直击雷防护设计与施工两个方面的内容进行分析探讨,从而做好移动基站的直击雷防护工作。

关键词:移动基站直击雷防护技术防雷设计与施工探讨

1 移动基站常见的直击雷防护技术

直击雷对移动基站的移动通信设备的破坏力是巨大的,而我国现代的科学技术还并不具备完全消灭雷电的能力,而是只能根据雷电本身的特点来考虑尽可能的减少雷电带来的破坏。目前较为常见的直击雷的防护技术主要有等电位连接技术、屏蔽技术、接口保护技术以及绝缘配合技术等综合性的防护技术。

1.1 等电位连接技术

所谓的等电位连接技术就是指将我们想要保护的移动基站设备

的金属管道以及外壳等金属物体进行电气连接,由于这些物体受到直击雷的袭击时是会出现高电位,对其进行电气连接时,他们外露的可以导电的部分和装置外部可以导电的部分电位就是相等的了,这样就不会出现因为局部高电位而发生反击的现象。

1.2 屏蔽技术

所谓的屏蔽技术主要就是指电磁屏蔽的技术,通过使用导电材料使交变电磁场向已经确定的区域穿透的屏蔽得到减少。因为直击雷的雷电流是一种很强大的交变电流,所以伴随着直击雷的到来就也会产生一个很强大的交变电磁场,而采用电磁屏蔽技术时就能够很大程度的减少这个强大的交变电磁场对移动基站通信设备的破坏和影响。

1.3 接口保护技术

当对移动基站的通信设备的各个接口进行接口保护时,就能够减少甚至时消除因直击雷袭击而带来的过电压。雷电影响移动基站通信设备正常工作主要是从设备的四个接口来影响的,主要有:(1)信号端口;(2)馈线端口;(3)接地端口;(4)电源端口。所以,接口保护技术不但要能够减少同一个接口中线之间的电位差,同时还要能够减少不同接口之间的地电位差。

1.4 绝缘配合技术

所谓的绝缘配合技术就是指将因直击雷袭击而产生的过电压控

制在移动基站通信设备的最大的冲击电压的水平以下的范围内。

2 移动基站直击雷防护设计与施工方面的技术探讨

移动基站防雷措施主要有以下四个方面的内容:(1)首先移动基站必须具备既实用又经济的防浪涌保护装置,这样才能够很好的防止雷电波侵入到移动基站的通信设备中去;(2)直击雷是危害移动基站最主要的雷电形式,而防御直击雷最主要的措施就是移动基站要具备完善的接闪系统,接闪系统由接闪器(避雷塔、避雷针、带、网)、引下线和接地装置组成。(3)为防止雷电到来时雷电流产生的地电位反击的现象,移动基站的通信设备必须要有正确的接地方式,如等电位连接等。

(4)移动基站还必须具备十分可靠的接地系统,有了可靠的接地系统雷电才能够对地更好的泄放。因此,可靠的接地系统是防雷系统工程中很重要的一部分内容。

2.1 移动基站直击雷的防护设计

防护直击雷袭击移动基站通信设备主要采用的防护装置有接地装置和接闪器两大部分,其中接地装置主要包括接地线和地级,而接闪器主要包括避雷针、避雷带和避雷网,而移动基站防护直击雷的工作原理则是当直击雷的雷云快要到达地面时,地面的磁场就一定会产生不同程度的畸变,而避雷针的顶部也会产生局部的电场强度畸变,雷电先导放电的方向就会受到影响,这样雷电就不会在向通信设备放电,而是向避雷针方向放电了,之后雷电流会被引入至接地引下线处,从而引

入大地,这样移动基站的通信设备就不会被直击雷所袭击,这也是长久以来防雷工作者总结出来的防御直击雷最有效的一个方法。根据我国相关部门防雷工程的设计规范,移动通信铁塔的塔身是可以作为接地导体的,而如果塔身金属构件并不具备足够强度的连续性时,就应该采用热镀锌扁钢作为铁塔的防雷引下线。在防雷工程施工的过程中,为了尽可能的降低施工成本,施工单位往往不会设置专门的防雷引下线,而铁塔大部分又都是多层结构,因此层与层之间是很容易发生锈蚀的现象,这样直击雷的雷电流可能就无法顺利的被引入到大地,这样就会发生雷电灾害。所以,对于此类的移动通信基站,应设置专用的避雷针与引下线,如果确实无法设置,就应该在层与层进行跨接的施工处理工艺。

2.2 移动基站的接地网设计

机房地网和铁塔地网是组成移动基站主地网的组成部分,有的移动基站主地网也包含了变压器地网,所以移动基站设计接地网时应尽量的利用铁塔基础以及机房建筑基础等基础的设施,将这些金属设施也设计成为基站接地网的一部分。(1)机房地网。应在机房建筑物的散水点的位置处设置地网的接地装置,同时在构成机房地网时还需要尽量的利用机房的建筑基础设施。而如果这些建筑物的基础设施是有地桩时,就应该将机房地网与地桩内不小于两根的主钢筋进行焊接,从而使之相互连通。(2)铁塔地网。当基站的通信铁塔的位置是在机房地网的两侧时,铁塔地网则应该向塔基的四脚处扩展大约1.5m的范围,

同时网格的尺寸还应该小于3m,同时还需注意铁塔地网的四周必须是封闭式的。设置铁塔地网的接地体时,应将塔基地桩不小于两根的主钢筋作为接地体,并且机房地网与铁塔地网在一定的间隔处就应该进行焊接的操作,以保证其相互连通。(3)变压器地网。如果电力变压器是在机房的外部时,变压器地网是应该设置在机房地网与铁塔地网之间的,并且为保证其相互连通,应注意在一定的间隔内就进行焊接的操作,这样还能够形成一个周边完全封闭的地网系统;而如果电力变压器是在机房的内部时,变压器地网就可以共用铁塔地网和机房地网了。在进行地网施工的过程中,施工单位必须具备良好的施工工艺,铺设质量过硬的接地网。所以在其施工的过程中,一定要注意各个施工细节,确保其施工的质量。

通过以上的论述,我们对移动基站常见的直击雷防护技术以及移动基站直击雷防护设计与施工方面的技术探讨两个方面的内容进行了详细的分析和探讨。移动基站的防雷工程是一项复杂并且巨大的系统工程,在其设计的过程中,应遵循经济性、可靠性以及科学性的原则,设计人员在综合分析当地气候和地形、地质的基础上,还应充分的分析雷电灾害的特点,对雷电进行分级防护的措施。同时在其施工的过程中,还应尽量的提高施工单位的施工工艺,从而解决施工过程中的瓶颈和问题,这样才能真正的发挥防雷工程的作用,移动基站的设备才能够得到更好的保护。

参考文献