移动通信基站引入雷电的主要途径及防护措施
作者：李阳斌 姚斯里 刘子刚 邱杼炜
摘要剖析了移动通信基站惹人雷电灾难的首要路子,并在此基本上具体介绍了移动通信基站铁塔和通信机房防雷、架空管线防雷、天馈线防雷、等即位毗连以及降低接地电阻值等雷电防护法子,使防雷方案的拟定做到手艺靠得住、经济合理。
关头词通信基站;雷电;惹人路子;防护法子
跟着通信行业的迅速成长,微电子设备获得普遍应用,通信设备的集成度越来越高,其耐压水平也越来越低[1]。因为移动通信基站分布规模广,位置处于制高点,轻易蒙受雷击灾难。雷电具有很强的破损性,一旦通信基站蒙受雷击,轻易造成通信设备损坏,通信旌旗灯号间断,给社会带来较大的经济影响,是以做好移动通信基站的防雷是一项主要的工作。
1雷击移动通信站的首要路子
1.1雷电经由过程基站铁塔和天馈线侵入
一般的基站铁塔高度为40~60 m,有些高达70~90 m。当铁塔的避雷针受到直接雷击时,雷电畅经由过程铁塔,经其接地装配散流入地,使地网地即位升高,导致基站地网与设备之间发生很高的即位差而形成地即位还击,对通信设备造成损坏。如不美观天馈线为同轴电缆,在导体上感应出较强的感应电流,即为同轴电缆的感应电流。感应电流经同轴电缆从铁塔天线进入基站机房,进入收发信机,烧坏移动通信设备。
1.2雷电经由过程架空管线侵入
移动通信系统基站的架空管线是惹人雷害的主要路子。当雷云放电时,其空间形成壮大的电场,在架空管线接近终端时,首要成分是水平电场,呈此刻电场中的凸起物体最易呈现感应电荷的集中,使其四周电场强度光鲜较着增添,架空管线很轻易发生尖端放电而被雷电击中。当架空管线遇雷电侵袭时,将过电压惹人基站机房,很可能烧坏基站的通信设备。雷云对地放电也会在架空管线上感应过电压,该过电压也会对电源设备造成威胁。
1.3雷电电磁感应影响
接闪器在接闪过程中,雷电流强度大,放电时刻短,在接闪器和引下线四周将发生较大的瞬时电磁场。在强磁场浸染下,处于磁场中的导体将发生高达几千至几万伏的感应电压,如斯之高的感应电压势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,是以受雷电感应的影响较大。
1.4基站机房惹人雷电
当移动基站机房建在山顶上,机房位置的海拔高度很高时,直击雷可能绕过避雷针从横向及斜面击中被呵护物,这种现象叫雷电绕击。在这种情形下,孤立的避雷针往往已不能防御雷电对机房的直击。是以,基站机房必需采纳需要的防雷法子。
2通信基站的综合防雷法子
2.1铁塔的防雷
铁塔顶部天线平台处,塔身中部及塔基处应预留接地孔,或将四周塔身紧固螺栓改用加长紧固螺栓作接地址。因铁塔较高,上述相邻2个接地址之间距离跨越60 m时,需在该网点之间增添1个接地纸怪素然要保证毗连点的数目字手性,以利于分手雷电流。铁塔为落地塔时,其铁塔地网与机房地网之间应每距离3~5 m彼此焊接连通1次,且至少有2处彼此连通。铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。移动通信天线应有防直击雷的呵护法子。天线铁塔设避雷针并与铁塔焊接。天线安装位置应在避雷针的防雷呵护区内。避雷针与铁塔焊接的目的就是确保避雷针有精采的接地线,以保证雷电流实时流入大地。
2.2架空管线的防雷
连至机房的电力线、光缆等架空管线不能直接进入,应分类穿入金属管埋地后进入机房。若旅程较长,则电力线、光缆两头均应加装呵护装配。金属管两头分袂与地线焊接,焊点要作防腐措置,电力线与旌旗灯号线不能同化走线。各系统的接地应按照安装要求,分袂接至各自的接地汇流排,再统一接炙ノ②接地排。机房内直流电源接地线从室内地线排上惹人,与呵护地各自自力,再接入接地汇流排上,且不共用引线。
2.3天馈线的防雷
馈线屏障层应在塔顶、馈线分开塔身至机房转弯处上方0.5~1.0 m处、进入机房进口后的内侧3点妥帖接地。当长度超出60 m时,应在此鱿镐增添接地址,使相邻2个接地址间距离不跨越60 m,室内走线架应每隔5~10 m接地1次。某些厂家要求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进口处。
对于通信机房的防雷问题应搜罗机房的建筑物防雷接地、机房设备和供电系统的防雷接地。一是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,机衡宇顶上金属行动措施应分袂就近与避雷带焊接连通。当通信站点天线铁塔位于机房旁边时,铁塔地网与机房地网之间,应每距离3～5 m彼此焊接连通1次,且至少有2处彼此连通。当通信站点天线铁塔位于机衡宇顶时,其四脚应在屋顶与雷电流引下线分袂就近连通。建筑物金属窗框、电缆屏障层、设备外壳等也应与主钢筋作靠得住毗连,形成等即位体[4-5]。二是供电系统的防雷和接地。通信机房内等即位接地端子板之间应采用螺栓毗连,其毗连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。收支机房的电缆金属护套在入站处应作呵护接地,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呵护接地。机房内的走线架应每隔5 m接地1次,走线架、明日挂铁件、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精采接地并彼此连通。通信机房的供电电力变压器不宜与通信机房在统一建筑物内,若其安装在通信机房内时,高压电力电缆长度应不小于200 m,在与架空电力线的接头处,电缆金属外护层应就近接地,电缆内3根相线应分袂对地加装氧化锌无间隙避雷器。
2.5等即位毗连
移动通信基站地网应按均压、等即位的事理,将工作地、呵护地和防雷地组成一个连系接地网,基站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分袂惹人。对于高土壤电阻率地域的高山基站地网,除了要降低其地阻值外,最主要的是进行等即位毗连、屏障以及均压措置,以达到各部门之间的即位分布平均,使即位差为“零”,从而确保雷电流不会对各部门造成高压还击及减小电磁干扰。
2.6降低接地电阻值
国家尺度要求移动基站地阻值应小于5 Ω,在高土壤电阻率地域,降低接地电阻的常用体例有以下几种:一是采用多支线外引接地装配,外引长度应不大于有用长度;二是接地体埋于较深的低电阻率土壤中;三是采用降阻剂;四是换土。实践证实,换土的体例是改良土壤从而降低接地电阻值的最好体例。其做法是:用电阻率较小的粉状矿泥、塘泥、田泥、黑土、陶土等物质换失踪地网内电阻率较高的土壤。
3参考文献
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