朱 軍

濟(jì)南鐵路局濟(jì)南通信段，山東濟(jì)南 250001

隨著我國通信事業(yè)的快速發(fā)展和用戶需求的不斷增加，鐵路GSM-R通訊基站的數(shù)量越來越多，分布區(qū)域越來越廣。很多鐵路GSM-R通訊基站設(shè)立在條件較差的民用建筑、郊區(qū)和山地上。如何在土質(zhì)差、接地與動力系統(tǒng)不完善的環(huán)境下，建立安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的防雷體系，直接影響到能否確保網(wǎng)絡(luò)的安全、高效運(yùn)行。而近幾年因全球氣候變暖的影響，各地平均雷暴日數(shù)有上升的趨勢。因此鐵路GSM-R通訊基站遭受雷擊損壞設(shè)備、影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的情況也一直在頻繁的發(fā)生。最近兩年來的資料統(tǒng)計(jì)，濟(jì)南地區(qū)鐵路GSM-R通訊基站因雷擊致基站年受損率約為10%。2009年本人參加了幾起鐵路GSM-R通訊基站的雷擊事故調(diào)查鑒定工作，從現(xiàn)場調(diào)查情況來看，基站遭雷擊致?lián)p有其偶然性也有其必然性。

1 現(xiàn)場實(shí)況

兩年來參加調(diào)查基站20處，均處于鐵路沿線，屬于中雷區(qū)。20站中有14站為電源線架空引入，6站為架空轉(zhuǎn)埋地下引入（但埋地長度太短），16站光纖架空引入。設(shè)備損壞情況為：主配電箱有8站損毀，電源柜有12站損毀，其中有8站C級電涌保護(hù)器燒毀爆裂，光端機(jī)有10站損壞，其中有1站盤繞在一塊的光纖燒熔。

2 雷災(zāi)原因分析

造成雷災(zāi)的原因有其偶然性，因雷擊事件本身就是偶然性事件。但又有必然性，雷擊總是在防護(hù)薄弱環(huán)節(jié)造成損害。此20基站不同程度的存在防雷漏洞，致使雷害有機(jī)可乘。

2.1 通訊基站建設(shè)為雷擊留有漏洞

鐵路有些GSM-R通訊基站在竣工后沒有做相應(yīng)的防雷設(shè)施竣工驗(yàn)收就開通運(yùn)行，埋下了最初的雷擊隱患。投入運(yùn)行后又不做常規(guī)防雷檢測，致使雷擊隱患長期存在。一旦遇有雷擊接閃，長期帶病運(yùn)行的基站必然受損。

2.2 基站建設(shè)沒有很好的把握國家規(guī)范與行業(yè)規(guī)范

關(guān)于基站建設(shè)就遵循的規(guī)范既有相應(yīng)的國家規(guī)范又有相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范，但基站建設(shè)者，因各種因素多數(shù)情況下沒按規(guī)范建設(shè)施工。主要存在以下幾個方面。

2.2.1 基站主配電箱不按規(guī)范安裝B級電涌保護(hù)器（SPD）

YD 5068-98《通信基站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定“……電力電纜在進(jìn)入機(jī)房交流屏處應(yīng)加裝避雷器，……”。YD/T 5098-2001《通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：建設(shè)在郊區(qū)或山區(qū)，地處中雷區(qū)以上的通信局（站），低壓電纜引入配電室或配電屏終端入口處，應(yīng)安裝沖擊通流容量大于60kA的限壓型SPD或具有標(biāo)稱放電電流不小于15kA的開關(guān)型SPD。采用架空電源線引入時，地處中雷區(qū)以上的基站，在配電屏終端入口處，應(yīng)安裝沖擊能流容量不小于100kA的限壓型SPD。從兩規(guī)范的規(guī)定可以很清楚的知道，在郊區(qū)或山區(qū)，且架空引入電源線時，應(yīng)安裝B級SPD。但發(fā)生雷擊事故的通信基站都沒有安裝。而通過電源線引入雷擊又是大多數(shù)基站遭雷擊的原因。從現(xiàn)場調(diào)查情況看，不安裝B級電涌保護(hù)器而僅依賴電源柜中安裝的C級40kA電涌保護(hù)器是不能滿足通訊基站穩(wěn)定運(yùn)行需要的。從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合鐵路通信方面的專業(yè)文章，B級SPD最好安裝限壓型SPD且保證每線的通流容量合適。

2.2.2 各級電涌保護(hù)器間不能形成有效級間能量配合

鐵路GSM-R通信基站安裝了電涌保護(hù)器并不代表從此不再遭雷擊。電涌保護(hù)器的安裝不但要按設(shè)備耐壓級別選型合理，分級保護(hù)，而且很重要的工作要安裝規(guī)范合理。只有做到了以上兩步，才能保證基本的保護(hù)效果。安裝規(guī)范合理的重要一項(xiàng)工作就是保證各級電涌保護(hù)器間形成有效的級間能量配合。所謂的級間能量配合就是讓一次雷電電涌能量沿從末級到時第一級反向啟動瀉放，看起來不合常理，但事實(shí)就是這樣的。規(guī)范中有的明確了這個概念，有的隱含了這個概念（例如：第一級開關(guān)型電涌保護(hù)器與后級限壓型電涌保護(hù)器級間距離要求不小于10m，兩級限壓型電涌保護(hù)器級間距離不小于5m等）。但通信基站受站址規(guī)模的影響，很難做到保證級間能量配合。雖然鐵路通信相應(yīng)行規(guī)描述了怎樣彌補(bǔ)這一缺陷，但往往在施工中流于形式而沒有實(shí)質(zhì)性執(zhí)行。這樣一來就造成了很大的防雷缺陷，致使雷擊事故頻發(fā)。

2.2.3 等電位連接不規(guī)范

鐵路GSM-R通信基站的防雷措施成功與否不在地網(wǎng)的接地電阻的大小，很大程度上要看等電位連接的程度。而事實(shí)上，通信建設(shè)者往往花重金去降低接地電阻而忽視了花錢少而有效的等電位連接。國家規(guī)范中就有專門的在土壤電阻率大的地區(qū)接地電阻可以不計(jì)的規(guī)定，其中心思想也是等電位連接。在我所調(diào)查的基站中，等電位沒有做好的現(xiàn)象比比皆是，所有沒有做好等電位連接的遭雷擊基站均在電氣連接接縫處有火花放電現(xiàn)象，尤其是走線架?？赡茏呔€架的各組裝件在組裝之前廠家為了美觀，均有厚的油漆層。而施工過程中又沒有做接縫處的等電位連接的所致。也有水平走線架等電位做的很好，但垂直部分沒做，這可能就是施工原因。

2.2.4 鐵塔天饋線接地連接不合適

鐵塔天饋線在引入機(jī)房前每一處彎角處需做接地處理，由于在施工時接地銅鼻子與走線架、鐵塔的六角螺母間沒能擰緊等原因造成接地電阻很大，因此我本人認(rèn)為應(yīng)在接地六角螺帽的對端加一銅墊片以便擰緊接牢、減少接地電阻。另外，光電通信纜與電力纜要從不同的徑路引入，以防止相互間的電磁干擾。

3 對策

1）嚴(yán)格執(zhí)行國家與行業(yè)相關(guān)技術(shù)規(guī)范，因地制宜的采取相應(yīng)防雷措施；

2）嚴(yán)格工程施工、安裝與調(diào)試，運(yùn)行前做防雷專項(xiàng)竣工驗(yàn)收報告。

[1]黃宇.淺談移動通信基站的等電位防雷方法[J].移動通信，2005：107-111.

[2]周孝文.通信線路及其他設(shè)施電磁干擾防護(hù).工程設(shè)計(jì)指南2009第124673號.