袁玖仁

（中國(guó)鐵塔股份有限公司湘潭市分公司，湖南 湘潭 411100）

我國(guó)移動(dòng)通信行業(yè)不斷進(jìn)步，在發(fā)展過(guò)程中需要明確不同產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求，提升整體覆蓋率。通信基站設(shè)備受到雷擊損壞的概率也加大。如果移動(dòng)通信信號(hào)覆蓋效果發(fā)生較大變化，則可能是基站設(shè)備存在故障，調(diào)查可知其中70%以上是由于雷電過(guò)電壓侵入導(dǎo)致的。良好的電源系統(tǒng)是通信基站正常運(yùn)行的關(guān)鍵，因此在防雷過(guò)程中，通信基站電源系統(tǒng)的防護(hù)很重要。

1 防雷接地系統(tǒng)的基本要求

1.1 接地電阻的要求

接地電阻是實(shí)現(xiàn)電流泄流的關(guān)鍵所在，在電阻值確定的過(guò)程中，針對(duì)土壤參數(shù)和接地電阻值的變化等，需要進(jìn)行通信基站基座的合理設(shè)定。根據(jù)設(shè)施的不同應(yīng)用情況，電阻的合理設(shè)定是關(guān)鍵，在接地設(shè)計(jì)中，對(duì)參數(shù)設(shè)計(jì)有嚴(yán)格的要求，在通信基站設(shè)計(jì)中，需要掌握參數(shù)值，通信基站基座≤4 Ω，天饋線金屬屏蔽層≤4 Ω，信號(hào)避雷器≤10 Ω，電源避雷器≤4 Ω，安全保護(hù)地≤4 Ω，通信機(jī)房≤1 Ω。綜合接地設(shè)計(jì)指的是基礎(chǔ)接地體和其他接地體相互連通后形成的一個(gè)公共地網(wǎng)。根據(jù)電子設(shè)備的工作接地設(shè)計(jì)和邏輯接地系統(tǒng)等可知，在整個(gè)設(shè)計(jì)中需要了解建筑物防雷接地設(shè)計(jì)的具體要求，確保有效性。防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)模式有突出的作用，在整個(gè)過(guò)程中需要明確的是接地網(wǎng)的類型，此外在防雷設(shè)計(jì)以及電源地和其他工作面等，有效進(jìn)行預(yù)設(shè)，形成一體化的管理方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)零電位平臺(tái)的有序建設(shè)，促進(jìn)進(jìn)步。

1.2 天線防護(hù)處理

通信基站的天線需要收發(fā)電磁波，工作人員要做好特定區(qū)域的強(qiáng)度測(cè)定工作。雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)度變化大，則可能出現(xiàn)錯(cuò)碼和誤動(dòng)等現(xiàn)象，結(jié)合《數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174—2017）要求，磁場(chǎng)干擾強(qiáng)度不可超過(guò)800 A/m，在實(shí)際情況中，天線所處的磁場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)要求后，會(huì)出現(xiàn)永久性損壞，需引起關(guān)注。

屏蔽措施有兩種，其一是天線內(nèi)側(cè)屏蔽，在鐵塔上下包裹鋼片進(jìn)行接地處理，此類方式適應(yīng)范圍廣。其二是采用避雷系統(tǒng)進(jìn)行屏蔽預(yù)設(shè)，將避雷針和鐵塔進(jìn)行沖擊電壓調(diào)整，合理敷設(shè)，下線的設(shè)計(jì)也很重要，避雷針底部采用鋼板屏蔽，專用引下線采用鋼管屏蔽，可以實(shí)現(xiàn)接地處理[1]。

1.3 接地裝置設(shè)置

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，由于接地網(wǎng)的預(yù)設(shè)存在差異，所以在接地網(wǎng)瞬間電位差預(yù)設(shè)的過(guò)程中應(yīng)做好關(guān)鍵數(shù)據(jù)分析。假設(shè)雷電沖擊波比較大，交流電源送進(jìn)來(lái)后，雷電的瞬間電壓提升。設(shè)備中電路板分別和電源、通信系統(tǒng)以及外殼等連接，在區(qū)域高電壓設(shè)計(jì)的過(guò)程中合理實(shí)施雷電防護(hù)。如果采用的是共用的接地設(shè)計(jì)方式，在電阻高電壓預(yù)設(shè)的過(guò)程中，需要同時(shí)進(jìn)行各系統(tǒng)接地線處理，不同的設(shè)備接地系統(tǒng)存在不同的類型問(wèn)題，在預(yù)設(shè)過(guò)程中需要提供對(duì)應(yīng)的連接電阻值，顯示接地系統(tǒng)連接。一般情況下功能性接地電阻屬于工頻接地電阻，電子系統(tǒng)的功能性接地設(shè)計(jì)超過(guò)最高電流，在高頻條件下，接地阻力的預(yù)設(shè)很重要，一般情況下，如果頻率值提升，推測(cè)阻抗力增加[2]。

2 基站電源系統(tǒng)的雷電電壓防護(hù)

電源系統(tǒng)本身比較穩(wěn)定，在運(yùn)行過(guò)程中，如果系統(tǒng)正常，雷電會(huì)造成巨大危害，對(duì)通信基站造成的危害因素進(jìn)行分析得知，基站遭受到雷擊后，數(shù)據(jù)隨之變化，要求結(jié)合參數(shù)變化進(jìn)行防護(hù)?？紤]到信息產(chǎn)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信系統(tǒng)要求，需合理選擇防雷開(kāi)關(guān)型。在電源系統(tǒng)中，如果存在雷電侵入波，則需要沿著電力電纜侵入路線實(shí)施，其中A級(jí)SPD相對(duì)比C級(jí)SPD先動(dòng)作，合理操作后達(dá)到保護(hù)的目的。采用行波理論模式進(jìn)行分析，在電纜中的傳播速度控制很關(guān)鍵。B級(jí)和C級(jí)SPD屬于限壓型，響應(yīng)時(shí)間大約是25 ns，但是兼顧到實(shí)際響應(yīng)時(shí)間誤差和具體動(dòng)作等，需要進(jìn)行線纜長(zhǎng)度確定。結(jié)合信息產(chǎn)業(yè)部的行業(yè)指標(biāo)可知，上一級(jí)的SPD和次級(jí)的SPD采用的是限壓型，兩者之間的電纜線間隔超過(guò)5 m。在機(jī)房變壓器應(yīng)用中，不同的防雷預(yù)設(shè)方式起到重要的作用，依據(jù)低壓埋地電纜設(shè)計(jì)形式可知，必須注意的是內(nèi)部環(huán)境分析，尤其是在城區(qū)建設(shè)的過(guò)程中，基礎(chǔ)建設(shè)是關(guān)鍵，在電纜埋設(shè)的過(guò)程中，本身影響因素、變量因素多，在城區(qū)建設(shè)中需要掌握基礎(chǔ)站點(diǎn)建設(shè)的流程和要求。在埋設(shè)的過(guò)程中城區(qū)建設(shè)合并關(guān)鍵，電纜預(yù)設(shè)方式存在很多的困難，架空輸電線路的過(guò)程中，普通的電纜更換為鎧裝電纜，在應(yīng)用中可以對(duì)接線兩端實(shí)施處理。以變壓器實(shí)際處理作為基礎(chǔ)，在變壓器處理中，高壓變化大，電力公司在整體管理中掌握雷電負(fù)載情況，只有實(shí)施合理防護(hù)，才能提升優(yōu)勢(shì)。在放電管間隙保護(hù)的過(guò)程中，和交流配電箱并列安裝[3]。基站機(jī)房?jī)?nèi)部?jī)杉?jí)防雷示意圖中電表箱、交流配電箱和交流配電單元等相互聯(lián)系，詳細(xì)的預(yù)設(shè)流程如圖1所示。

圖1 基站機(jī)房?jī)?nèi)部?jī)杉?jí)防雷示意圖

移動(dòng)通信基站天線、機(jī)房布置在賓館、飯店等建筑內(nèi)，利用該建筑實(shí)施綜合接地處理。移動(dòng)通信機(jī)房?jī)?nèi)的各種接地線路有效應(yīng)用從形式上分為不同類別，機(jī)房地網(wǎng)由建筑物基礎(chǔ)和外圍環(huán)形等組成，機(jī)房基礎(chǔ)接地處理很重要，需要將地樁主鋼筋與環(huán)形接地體焊接連通。一般情況下，在當(dāng)前鋼管預(yù)設(shè)的階段，需要確定的壁厚以及深度等，在各個(gè)過(guò)程中需要注意的是垂直接地系統(tǒng)的預(yù)設(shè)，長(zhǎng)度設(shè)計(jì)是重點(diǎn)，一般情況下在2倍左右，在地域網(wǎng)設(shè)計(jì)中，進(jìn)行整合性分析[4]。

結(jié)合通信局電源系統(tǒng)的數(shù)據(jù)測(cè)定結(jié)果可知，一般情況下采用10 kV高壓模式引入，在專用的變壓器設(shè)計(jì)中，移動(dòng)通信機(jī)房?jī)?nèi)的有效預(yù)設(shè)形式實(shí)現(xiàn)的是共網(wǎng)建設(shè)，在形式設(shè)計(jì)中，從階段性角度入手，確保接地線路的穩(wěn)定。此外在環(huán)形設(shè)計(jì)中，沿著機(jī)房建筑進(jìn)行敷設(shè)垂，在鋼筋焊接的過(guò)程中，機(jī)房接觸接地處理具備地樁，能符合焊接要求[5]。

在防護(hù)設(shè)計(jì)中基站接地系統(tǒng)的合理處理也是關(guān)鍵，一般情況下，移動(dòng)通信站采用的是金屬部件和鋼管接地模式，需要進(jìn)行接地系統(tǒng)的及時(shí)更新、合理防護(hù)。在當(dāng)前基礎(chǔ)上，需要?jiǎng)?chuàng)建另外一個(gè)接地系統(tǒng)，兩個(gè)接地焊盤為一體，確?？煽康囊苿?dòng)通信基站接地。

在實(shí)施階段，需要注意的是明確基站天線、機(jī)房布置等方面情況，在建筑物內(nèi)，可以充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)接地處理。如果基站不能充分利用，則在建筑物接地設(shè)計(jì)中。

必須注意的是組成分析，在各個(gè)建設(shè)過(guò)程中掌握接地線路的類型，實(shí)現(xiàn)有效處理。在移動(dòng)通信機(jī)房?jī)?nèi)以各類接地設(shè)計(jì)形式作為基礎(chǔ)，不共母線的設(shè)計(jì)形式，可以從外圍環(huán)形方面入手，合理進(jìn)行接地分析。環(huán)形接地體的設(shè)計(jì)主要是沿著散水點(diǎn)進(jìn)行敷設(shè)，在機(jī)房基礎(chǔ)接地的橫豎系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，沿著建筑物散水點(diǎn)進(jìn)行，機(jī)房的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)形式實(shí)現(xiàn)的是整體連接，依據(jù)主鋼筋和環(huán)形接地焊接情況等，在接地處理中，水平方向的預(yù)設(shè)是關(guān)鍵，一般不＜40 mm×4 mm熱鍍鋅，在埋設(shè)過(guò)程中進(jìn)行深度調(diào)整，一般情況下，垂直的長(zhǎng)度大約壁厚度不＜3.5 mm，垂直接地設(shè)計(jì)的過(guò)程中，確定熱鍍鋅角鋼，在鋼管設(shè)計(jì)中，一般在2倍左右，地網(wǎng)的四角處設(shè)計(jì)必須接近地體。一般情況下在雷電防護(hù)體系設(shè)計(jì)中，考慮到防護(hù)機(jī)制的實(shí)際情況，在鋼管使用的過(guò)程中，低壓電纜進(jìn)入機(jī)房前必須埋地敷設(shè)，埋地長(zhǎng)度不宜＜15 m，即A級(jí)SPD和B級(jí)SPD之間的電纜長(zhǎng)度＞15 m。低壓埋地電纜應(yīng)選用具有金屬鎧裝層的電力電纜或穿鋼管埋地引入機(jī)房，在后續(xù)設(shè)計(jì)中，考慮到實(shí)際管理因素和電力電纜的穿鋼管埋設(shè)情況等，在兩端確定進(jìn)度，一般情況下，機(jī)電網(wǎng)絡(luò)和房地網(wǎng)是連接的，在特別的區(qū)域內(nèi)，基站設(shè)計(jì)一直是重點(diǎn)。在建筑物內(nèi)，雷電流入到大地后，需要確保電壓的平衡和穩(wěn)定，避免出現(xiàn)過(guò)電壓的現(xiàn)象，在建筑物內(nèi)確定屏蔽點(diǎn)，確保建筑本身有良好的接地，在內(nèi)部防護(hù)設(shè)計(jì)中，通信系統(tǒng)設(shè)備通過(guò)電流的內(nèi)部電力電壓進(jìn)行保護(hù)，在測(cè)量電位的階段，需要合理實(shí)施布線選擇，確保過(guò)流合理性，只有合理預(yù)設(shè)，才能符合要求。

3 結(jié)語(yǔ)

近些年來(lái)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及其他尖端技術(shù)的不斷發(fā)展，在移動(dòng)通信基站的管控過(guò)程中，需要明確雷電防護(hù)的內(nèi)容和要求，為了避免雷擊事故的出現(xiàn)，在整個(gè)過(guò)程中需要研究入侵雷電的類型，采取合適的保護(hù)措施，避免對(duì)行業(yè)發(fā)展造成制約。接地系統(tǒng)的合理化預(yù)設(shè)比較重要，在防護(hù)和管控階段，具備完善的保護(hù)作用，在防護(hù)處理過(guò)程中，工作人員創(chuàng)新和落實(shí)，確保防護(hù)指導(dǎo)的合理性。