摘 要：由于移動(dòng)通信的發(fā)展和壯大，使其普及范圍逐漸擴(kuò)大，不斷向郊區(qū)和山區(qū)以及主要交通干線發(fā)展和延伸，移動(dòng)通信基站的環(huán)境也隨之愈發(fā)惡劣，發(fā)生雷擊的風(fēng)險(xiǎn)也越來越高。因此，做好移動(dòng)通信基站的防雷措施顯得更為重要。本文主要探究移動(dòng)通信基站的防雷地網(wǎng)設(shè)計(jì)與施工研究。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信基站；防雷地網(wǎng)；設(shè)計(jì)；施工

由于移動(dòng)通信行業(yè)的快速發(fā)展，使得移動(dòng)通信的發(fā)展規(guī)模逐漸擴(kuò)大，需要的移動(dòng)通信基站也隨之增多。但是目前的大多數(shù)移動(dòng)通信基站的天線要安裝在鐵塔上，尤其是山區(qū)，一般情況下要建設(shè)在高山上，在整個(gè)環(huán)境中形成了一個(gè)突出獨(dú)立的目標(biāo)，從而增加了雷擊的風(fēng)險(xiǎn)。在移動(dòng)通信發(fā)生雷擊后，移動(dòng)企業(yè)要對受損的雷電進(jìn)行維修，大大增加了企業(yè)的運(yùn)作成本，同時(shí)也耗費(fèi)了大量的人力與財(cái)力，嚴(yán)重阻礙了移動(dòng)企業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。因此，移動(dòng)通信基站的防雷地網(wǎng)的設(shè)計(jì)與施工對于移動(dòng)通信基站的安全具有非常重要的意義。

一、雷電防護(hù)技術(shù)

（一）屏蔽技術(shù)

雷擊可以對移動(dòng)通信設(shè)備產(chǎn)生巨大的破壞，但是就目前的科學(xué)技術(shù)還無法消除雷電的能力，因此，防雷設(shè)計(jì)只能根據(jù)雷電的屬性和特點(diǎn)來設(shè)計(jì)屏蔽功能，從而降低雷電給移動(dòng)通信基地帶來的破環(huán)和傷害。屏蔽技術(shù)是一種有效的電磁屏蔽系統(tǒng)，其原理是根據(jù)雷電發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的交變電流，在交變電流出現(xiàn)的過程中會(huì)隨之產(chǎn)生一個(gè)巨大的交變電磁場，采用屏蔽技術(shù)對交變電磁場進(jìn)行屏蔽I，從而有效降低交變電磁場對整個(gè)通信設(shè)備的破壞與影響。如下圖所示。

（二）等電位連接

等電位連接環(huán)節(jié)中的技術(shù)主要兩部分組成，一是接地裝置。接地是所有防雷設(shè)施的基礎(chǔ)和前提，防雷接地裝置的質(zhì)量和水平直接影響著整個(gè)防雷系統(tǒng)的有效性。若接地裝置的接地環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，當(dāng)雷云和接閃器、建筑物等無敵放生放電感應(yīng)后，導(dǎo)體的感應(yīng)電荷通過接地裝置無法流入地下，從而導(dǎo)致地電位迅速升高，甚至?xí)a(chǎn)生幾萬伏以上的電位差，形成嚴(yán)重的雷擊。接地裝置主要是由地下的接地體與接地線，即是地網(wǎng)。接地體是一種深埋地下的金屬型材，或者是通過建筑物的鋼筋深埋地下形成防雷接地體。埋設(shè)方式主要包括水平式和垂直式以及水平混合式，并通過土壤電阻率來控制接地電阻，形成地網(wǎng)、土壤接觸電阻、地網(wǎng)形狀以及地極數(shù)量間的互相協(xié)調(diào)、共同作用的關(guān)系。具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。二是等電位連接。在等電位連接方面而言，地網(wǎng)主要作為電位基準(zhǔn)點(diǎn)而非零電位點(diǎn)。在進(jìn)行要地網(wǎng)布置的過程中，地網(wǎng)布置形式要符合等電位連接的標(biāo)準(zhǔn)，在接地電阻值方面并不需要太多要求。但是接地電阻值越低對整體的防雷技術(shù)會(huì)越有益。

（三）接口保護(hù)與絕緣配合

在進(jìn)行移動(dòng)通信基地防雷設(shè)施的過程中，要對防護(hù)設(shè)備的所有接口進(jìn)行有效的防護(hù)，從而降低引入的過電壓。雷電主要可以通過對電源端口、信號接口、饋線端口和接地端口等四個(gè)接口來影響移動(dòng)通信基站的日常運(yùn)作，對于接口的防護(hù)不僅要做到盡可能降低端口間的電位差，并且還要降低同一接口中的電位差。如圖1所示。另外，在絕緣配合方面要把過電壓控制在防雷擊設(shè)備的沖擊電壓所能承受的范圍內(nèi)，從而真正實(shí)現(xiàn)對移動(dòng)通信基站防雷擊措施的有效性。具體如圖2所示。

二、防雷保護(hù)系統(tǒng)

（一）直擊雷保護(hù)系統(tǒng)

直擊雷保護(hù)系統(tǒng)主要是由接閃器和引下線以及接地裝置三部分組成。在目前的移動(dòng)通信基站的設(shè)計(jì)中，建造的過程中按照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行了防雷擊系統(tǒng)的安裝。防雷擊的措施目前發(fā)展逐漸趨向成熟，但是在移動(dòng)通信基站設(shè)計(jì)與建造的過程中還要重視基站建筑物的自然構(gòu)件和金屬管理以及配電的保護(hù)接地系統(tǒng)有機(jī)的和防雷裝置結(jié)合起來，從而形成共用接地系統(tǒng)。并且要在適當(dāng)?shù)奈恢妙A(yù)埋等電位連接板，從而使得防雷擊信息系統(tǒng)中全部的外露導(dǎo)電物能夠形成一個(gè)系統(tǒng)化的等電位連接網(wǎng)絡(luò)。為了使得通信天線與基站的建筑物免受雷擊，防雷裝置中要含有接閃器與引下線，接閃器主要運(yùn)用避雷針，而引下線主要是金屬線接地。通過“滾球法”校核接閃器對防雷擊系統(tǒng)的實(shí)行的保護(hù)可以讓微波天線與基站建筑物保持在接閃器的保護(hù)狀態(tài)中。接閃器雖然不可以消除雷擊，但能把大量的雷電流引入地下，從而實(shí)現(xiàn)對移動(dòng)通信基站的保護(hù)

（二）感應(yīng)雷保護(hù)系統(tǒng)

感應(yīng)雷在侵入導(dǎo)體的過程中會(huì)產(chǎn)生兩種感應(yīng)方式，分別是靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)。在靜電感應(yīng)方面上看，在雷云積聚大量的電荷時(shí)，其附近的所有導(dǎo)體都會(huì)感應(yīng)到與其極性相反的電荷，雷擊放電中電荷迅速的進(jìn)行釋放，而其附近的導(dǎo)體中被雷云電場限制的靜電荷會(huì)通過導(dǎo)體的流動(dòng)而獲取釋放通道，從而形成電脈沖。在電磁感應(yīng)方面上看，在雷云進(jìn)行放電的過程中，產(chǎn)生變化的雷電流會(huì)產(chǎn)生一種很強(qiáng)的瞬變電磁場，并在附近導(dǎo)體中形成高感生電動(dòng)勢。因此，雷云的靜電感應(yīng)所造成的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電磁感應(yīng)，電雷的破壞作用也是由于靜電感應(yīng)所引發(fā)的。對此，防雷工作人員可以通過基站鋼筋框架所構(gòu)成的屏蔽籠來強(qiáng)化對靜電感應(yīng)的屏蔽，從而降低電雷的破壞作用。同時(shí)也可以利用多根金屬引下線來提高雷電流的自身分流作用。引下線要均勻的布置在基站四周，從而使得雷電的電磁場擦形成相互抵消，從而降低雷電流中電磁感應(yīng)對基站的干擾與破壞。

結(jié)束語

本文通過對移動(dòng)通信基站防雷設(shè)計(jì)與施工的分析，讓我們知道了由于移動(dòng)通信的發(fā)展和壯大，使其普及范圍逐漸擴(kuò)大，不斷向郊區(qū)和山區(qū)以及主要交通干線發(fā)展和延伸，移動(dòng)通信基站的環(huán)境也隨之愈發(fā)惡劣，發(fā)生雷擊的風(fēng)險(xiǎn)也越來越高。因此，做好移動(dòng)通信基站的防雷措施顯得更為重要。本文講述了雷電的屏蔽技術(shù)、等電位連接、接口保護(hù)與絕緣配合等三種防雷電技術(shù)，在進(jìn)行雷電防護(hù)的系統(tǒng)建設(shè)中要重視基站建筑物的自然構(gòu)件和金屬管理以及配電的保護(hù)接地系統(tǒng)等三種方式有機(jī)的與防雷裝置結(jié)合起來，從而形成共用接地系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對移動(dòng)通信基站的保護(hù)。

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作者簡介

王梁棟（1997-08），男，山東省菏澤市人，民族：回，學(xué)生，學(xué)歷：南京郵電大學(xué)在讀學(xué)士，研究方向：通信工程。

（作者單位：南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院通信工程專業(yè)）