浅谈通信基站对雷电电压防护措施.docx

浅谈通信基站对雷电电压防护措施 摘要：分析了雷电的形成及危害，介绍通信基站引入雷电灾害的主要途径，并在 此基础上详细介绍了通信基站铁塔和通信机房防雷、架空管线防雷、天馈线防雷、 等电位连接以及降低接地电阻值等雷电防护措施，使防雷方案的制定做到技术可 靠、经济合理。随着大规模集成电路和智能化在移动通信设备中的广泛应用，使 得各种先进通信设备对过屯压的要求也就越來越高。因此必须采取适当的保护措 施以避免因过电压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危 害。本文重点介绍通信基站防雷的主要措施及防范原则，力争将雷电产生的危害 降低到最低点。 关键词：雷电；通信基站；防雷措施:电压防护；降低危害 刖吕 随着通信行业的迅猛发展，微电了设备、大规模集成电路和智能化在通信 设备屮的广泛应用，通信设备的集成度越来越高，其耐压水平也越来越低。使得 各种先进通信设备对过电压的要求也就越來越高。曲于雷电在电源线、信号线、 天馈线等上感应的憐间过电压造成的危害时常发生，且通信基站分如范围广，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，一曰?通信基站遭受雷 击，容易造成通信设备损坏,通信信号中断，给社会带來较大的经济影响，做好通 信基站的防雷是一项重要的工作。因此必须采取适当的保护措施以避免因过电 压及其所产生的过电流对传输线路、通信设备和人员造成的危害。 雷电是一种自然现象，是自然界中雷云Z间或是雷云与大地z间的一?种放电 现象，当今还没有一个完整的理论可以将全部雷电现象解释清楚。忖前的办法是 将不同的理论综合起来，尽可能完善的解释各种雷电现象。雷电的特点是电压高、 电流大、能量释放时间短，具有很大的危害性。在我国多数地区每年都有因雷击 造成的种种危害。如1989年8月，黄岛油库因雷击爆炸起火，4t原油燃烧，19 人死亡。也有造成电力系统在面积停电，森林大面积烧毁，建筑物毁坏等等。就 我们周边单位的一些雷电事故实例而言，1995年某单位由于雷击造成通讯系统 儿乎瘫痪，严重影响当时的防汛等工作；1997年某水库管理处的通讯设备也因 雷击造成数万元损失；1998年7月，某住宅区因雷电造成20多户居民的家电 设备被损坏；2011年4月，广东佛山顺德某施工工作人员因雷电导致死亡。 它给人类社会带来了不少危害，国际电T委员会已将雷电灾害称为“电子时代的 一大公害”，雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压已成为破坏电子设备的罪 魁祸首。从大量的通信设备雷击事例中分析，专家们认为：由雷电感应和雷电波 侵入造成的雷电电磁脉冲（LEMP）是通信设备损坏的主要原因。因此只有了解了 它的形成过程，寻求有效地防护措施才能减少雷电带來的损失。根据气象观测， 地球上每秒钟耍出现大约100次左右的闪电雷击，中国年平均雷暴日数如下图 示： 图1 年平均雷暴日数图 按照通信专用房屋设计规范，通信大楼一般都安装有避雷针、避雷网或避雷 带，并且均采取了联合接地的方式。从形式上看，它己具备了良好的防雷和抗外 界电磁干扰的性能，然而通信设备为什么有时还会遭受过压过流而损坏呢？甚至 还会对操作维护人员的人身构成威呢？这是曲于当发生雷电时，带电的云层会在 通信设施的天线上产生感应电荷或雷电感应通过通信和电力线路侵入，如果天线 和通信线缆与大地Z间直流通路不畅，就会由于感应在天线和线缆与大地Z间产 生高电位而引起过电压，致使通信设施无法承受强电流的侵入而损坏，甚至会危 及操作人员的人身安全。 随着通信建设速度的加快，先进通信设备在通信网的大规模应用，单一的防 护体系己不能满足现代通信网络安全的要求，我局也加大了对防雷接地系统的投 入，防护体系也口趋完善。防护体系己从单一防护体系转为多级防护，多级防护 包括防直击雷、防感应雷电、防地电位反击引起的瞬间过电压影响等多方面的防 护，应根据数字程控、数字微波、VHF、光电传输、交直流电源等所有微电子设 备的不同功能、不同受保护程度确定防护要点和保护等级。根据雷电引起瞬间过 电压的危害的可能侵入的通道，从电源线到数据通信线路都应该做到多级保护。 为此我们应采取的防范原则是“整体防御、综合治理、多觅保护”，力争将其产 生的危害降低到最低点。 一、雷电危害 直击雷的危害 当雷电直接击在建筑物上，强人的雷电流使建（构）筑物水份受热汽化膨胀, 从而产牛很大的机械力，导致建筑物燃烧或爆炸（如图2所示）。另外，当雷电 击中接闪器，电流沿引下线向大地泻放时，这时对地电位升高，有可能向临近的 物体跳击，称为雷电“反击”，从而造成火灾或人身伤广。雷电直接击屮通信站建 筑、电力电缆、通信电缆和操作人员，可能会造成建筑损毁，设备损坏、人员伤 亡和电气短路引起火灾等严重后果，因此直击雷发生的概率虽然很小，但其危害 十分大，所以不能掉以轻心。 图2 某通信机房遭