通信基站设备的防雷措施
通信基站设备的防雷措施
摘要 基站选址时为了获取更好的通信效果,地势通常要高于周围的环境,相应的基站受到雷击的概率也大大增加。因此做好通信基站的防雷措施有着重要现实意义。本文就针对该问题展开讨论,首先分析雷电的基本形式与入侵途径,并从内部、外部、其它部位等三个方面分别讨论通信基站设备的防雷措施。
关键词 通信基站;设备;防雷措施
1 雷电的基本形式
按照雷电形成的方法可以将其分为直击雷、感应雷以及球形雷三种。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等。通常我们把防直击雷的系统称为外部防雷系统,一般采用避雷针、避雷带等传统的避雷设备,规范设计、合理安装实现有效防御直击雷的目的。所谓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等,这种电磁感应可能会侵入到设备中,对串联在线路中的或者终端的电子设备造成损害。一般情况下一次雷闪击的影响范围较大,可能会造成若干电子设备同时产生感应雷过电压的现象,并且这种感应高压会被基站的供电线、信号中继线等引入系统中,并传送至很远的距离,进一步扩大雷害的范围。基站供电线路、馈线、光缆等均可能引入感应雷产生的感应电压,对交流配电箱、开关电源、传输设备、监控设备等产生破坏。因此防护感应雷击可以从上述入侵通道着手,采取措施将雷电过电压、电流泄放入地,常见的防护措施包括安装浪涌保护器、屏蔽、接地等方法。对于球形雷而言,通常某些特殊的地理环境或者地理位置才可能发生球形雷,其不具代表性,此处不做赘述。
2 雷电的入侵途径
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;强雷电流脉冲流经基站柱或者梁金属体时会向机房空间发出雷电磁脉冲,机房内电缆线、通信设备上耦合产生感应电压损坏通信设备;雷电直击楼顶铁塔时,一些雷电流会直接流到天馈线并沿着天馈线涌入通信机房而损坏通信设备;还会通过基站建筑物的地线下地,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。
雷电还会通过局外金属缆线对通信设备造成破坏,局外金属缆线长度过长,雷电经过之处会发出雷电磁脉冲,金属电缆上产生感应电压,整条线上的雷电压累积起来沿着电缆涌入机房,损坏通信设备;雷电直接击在缆线上会击穿电缆绝缘流入缆线,大雷电流沿着缆线进入房损坏通信设备;此外,基站建筑物附近落雷会产生强大的雷电磁脉冲,通过空间电磁感应基站金属缆线上会直接产生感应电压损坏精密的核心电子设备等。
3 移动通信基站防雷措施
3.1外部防雷
具体来讲整个外部防雷系统共包含三个部分,即避雷针、引下线以及接地地网,对于整个防雷系统而言,这三个模块缺一不可,三者构成一个完整的电气通路,一旦系统遭到雷电的袭击破坏,雷电流可以通过这个电气通路流泄入大地;