原创《无线通信基站的防雷接地技术》
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引言：
在无线通信基站建设中我国已经制定了基站防雷接地设计的特殊规定和要求,由于实际的情况各不一样,各通信公司在无线通信基站的建设过程中制定了更为严格的规范和要求.但是雷电灾害仍然会引发通信中断,给通信公司带来了巨大的损失,并给人们日常生产和生活造成不可估量的影响.因此,分析雷击影响通信信号的原因并找到有效的解决方案,以确保雷电天气基站设备的正常运行具有重要意义.
一、雷电对无信通信基站的危害
据调查,我国通信公司建设的基站数量已达数十万个,其中移动通信基站数量最多,分布最广,集成度也较高.在基站建设过程中,要选择位置较高的地方,以获得最佳的通信效果,但这同时也增加了雷击的风险.所以在基站建设过程中为确保通信安全,做好防雷工作至关重要.单纯从雷电对基站的影响来分析,主要包括以下类型：第一,直接雷击,就是在雷电发生的过程中,闪电与建筑物、大地、设备等直接接触,如果基站没有配备防雷设施,直接雷击会破坏房屋、铁塔、通信设备等,甚至危及人身安全；第二,雷电波,雷电直接作用在金属管道上就会产生雷电波,例如架空的管线,雷电波将沿着管道侵入到建筑物内部,从而破坏无线基站内的设备；第三,雷电感应,雷电在放电期间,会在临近导体上产生电磁感应和静电感应,然后破坏基站内的各种设备,其发生概率远远高于直接雷击；第四,电磁脉冲,它是一种干扰源,是指建筑物受到雷击后,与防雷设备产生的效应,会严重影响基站设备正常工作.
二、通信基站雷电防护综合措施
2.1 外部防雷技术措施
2.1.1 接闪器
无线通信基站通常在塔架的顶部,如抱杆或增高架上安装避雷针作为接闪器,并且根据滚球法进行保护范围计算,使位于塔旁的机房和塔上通信设备都处于其保护范围内.如果基站的通信设备没有在避雷针保护的范围内,受到雷击时无线通信基站的设备将会被破坏.基站设在建筑物楼顶的,如果建筑物楼顶上的避雷针能保护到基站天线和机房,可不另安装专门的避雷针；未能处在其保护范围内的,应在铁塔顶部安装避雷针,塔基与楼顶避雷带通过焊接连通.
2.1.2 引下线
一般可以利用基站铁塔的塔体作为引下线.如果塔体金属部件被腐蚀或连接螺钉松动,导致塔架的金属部件连接不可靠时,应对铁塔避雷针设置专门的引下线,采用的材料为镀锌钢板,规格至少为40 毫米x 4 毫米.如果建筑物没有钢筋结构,建在屋顶上的铁塔应设置专门的引下线；如果建筑物配有防雷装置,则建筑物立柱中的钢筋可以用作铁塔的引下线.铁塔的四脚与楼顶预留接地端、避雷带就近两处以上相对称焊通；机房引入线可从柱内钢筋、屋顶预留接地端或避雷带引接.
2.2 等电位连接设计
等电位连接是指将机房内的各种设备、外露金属、导电部分和接地体相连接,以此减少电位差,实现均压目标,防止电位较高的部分发生雷击现象.在实际操作过程中,金属管、电缆、馈线、信号线等都是穿越防雷区进入机房的,在进入的过程中必须进行等电位连接,以避免雷电感应.具体设计体现在以下几点：首先,以上设备从不同的位置进入机房时,应设置多个等电位连接带,以便不同管道和线路就近连接等电位；其次,接地汇集线在设计时,通常设计为环形或排状,一般选择铜质材料,横截面积大于120 平方毫米；另外,接地线的长度应控制在30 米以内,优先选用镀锌扁钢,横截面积应大于40 毫米×4 毫米；最后,无线通信基站内的设备金属外壳、电线架、门窗等必须连接到等电位带上,同时应使用截面积大于35 平方毫米的铜芯线.
2.3 架空线路改为地埋
按照YD5098-2005《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》的要求：“6.7 中在供电线路进入基站时,其埋地深度不得小于15 米,低压地埋电缆必须用具有金属铠装层的电力电缆或穿钢管埋地引入机房,电缆金属铠装层和钢管应在两端就近与变压器地网和机房地网连通.”雷害严重的地方,建议把架空线改造为地埋方式,埋地深度控制在30 米到50 米之间.
三、结束语
在实际建设过程中,采用通信基站雷电防护技术规范可以有效降低基站雷击的概率,但由于基站建设地理环境复杂,施工难度较大,仍存在许多问题需要解决.因此,在实际操作过程中,应不断改进无线通信基站防雷接地技术,提高基站的防雷性能.
接地技术论文参考资料：
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