论移动通讯基站的防雷工程设计
摘要:以现代防雷技术、电磁兼容技术为理论指导,结合通信基站的系统组成结构和所处的周边环境以及客户的要求进行防雷工程设计,按照分区域、分类、分区、分级、分系统、分母排接地等步骤进行,做到安全可靠、技术先进、经济合理和方便施工。
关键词:通信基站 电磁兼容 防雷设计 步骤
1、 背景
随着3g通信时代的到来,为了扩大通信服务区,增大信号的覆盖率,实现处处通,中国移动和中国联通等电信运营商纷纷加大了对基站建设。增加的基站大部分在郊区、山区和主要交通干线上,根据雷击的选择性,可知这些基站均处于易受雷击的地方,存在潜在的雷电危害。雷电流的幅值大、电压高上升陡坡大(时间极短)等性质会给通信基站安全造成一定的危害。
为防止和减少雷电对移动通信基站造成的危害,确保建筑物、站内设备和工作人员的安全,保证通信系统的正常运行,需要对其作全面的、系统的雷电防护。本文以山区基站为例,对移动通信基站防雷工程设计做一些阐述。
2、 工程特点
本工程为通信机房建在铁塔旁边的基站,无专用的变压器。地处江西某市丘陵中,山的北坡上,交流电源采用低压架空电力线从附近村庄的变压器引入,信号线采用带金属加强芯的护套光缆,铁塔高60m,机房尺寸5m*3m*3m,屋面为平屋顶,其上有太阳光伏电板4块;上上多岩石,表层土壤厚度不均,土壤电阻率为1200Ω。M;常年刮东南风,据悉近几年平均雷暴日为66d/a,雷雨季节集中在4-9月份。
3、 防护原理
雷电是一种既恐怖又壮观的大气静电放电现象,伴随着声、光、电等现象。
根据电磁兼容原理可以知道,雷电作为一种强电磁干扰源,其对通信基站造成干扰的入侵途径有传导和辐射两种。
传导---雷电流和雷电过电压(资料证明,雷电过电压在线路上的衰减不明显,真正由操作过电压造成的设备损坏的事故也很少)通过各种金属入户设施(电源线、信号线和天馈线等)的侵入,这是电路的范畴;
辐射---雷电电磁脉冲通过三维空间进行电磁波辐射,这是电磁场的范畴。
现代防雷技术包括:躲、消雷、接闪、分流、接地、屏蔽、等电位连接和合理布线等八项。
对于新建的基站,“躲”这项最简单最经济的方法是有很大的参考价值的,而“消雷”这项理想技术还处于研究阶段,故我们目前能用的有躲、接闪、分流、接地、屏蔽、等电位连接和合理布线等七项技术措施。
接闪、分流和防雷接地是直击雷防护(引雷入地)的三个组成部分。
屏蔽和接地是防止电磁波干扰的最有效的技术措施。屏蔽体对雷电电磁脉冲进行反射、吸收和再反射,将其能量衰减。
等电位连接是保证人身和设备安全的重要技术措施。
由于雷电电磁脉冲向整个三维空间辐射,处于此空间的各类金属物体都能感应处电压。
如果感应出来的高电位与物体的原电位之间的电压差超过设备的耐冲击过电压值,那么设备绝缘就会被击穿,导致设备损坏。
等电位连接是将分开的装置、设备、诸导电物体用金属导线和SPD连接起来以减少雷电流在他们之间产生的电位差。
合理布线是以减少线缆之间的感应回路,来减少感应过电压,提高系统的抗干扰能力。
笔者认为防雷工程的设计应以现代防雷技术、电磁兼容技术为理论指导,结合通信基站的系统组成结构和所处的周边环境以及客户要求进行防雷工程设计,做到安全可靠、技术先进、经济合理和方便施工。




