李海江

摘要：近年來，無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)展迅速，我國(guó)的無(wú)線通信通信系統(tǒng)已經(jīng)從2G時(shí)代發(fā)展到現(xiàn)在的5G時(shí)代。由于無(wú)線發(fā)射天線系統(tǒng)一般會(huì)架設(shè)在居民樓樓頂或者其他建筑高處，不可避免受到雷擊的危險(xiǎn)。本文探討接閃桿的保護(hù)范圍，在通信網(wǎng)的設(shè)計(jì)及施工中對(duì)雷電做必要的防范。

關(guān)鍵詞：接閃桿，滾球半徑

引言：對(duì)于接閃桿保護(hù)范圍的計(jì)算，通常有折線法和滾球法。折線法通常用在電力系統(tǒng)中，在民用建筑的計(jì)算中通常用滾球法。滾球法計(jì)算原理為以某一規(guī)定半徑的球體，在裝有接閃桿的建筑物上滾過，滾球體由于受建筑物上所安裝的接閃桿的阻擋而無(wú)法觸及某些范圍，這些范圍即認(rèn)為是接閃桿的保護(hù)范圍。

需要說明的是，規(guī)范中的接閃桿即以前所說的避雷針。

本文用滾球法探討接閃桿的保護(hù)范圍，并實(shí)例計(jì)算某通信集團(tuán)大樓樓頂接閃桿高度的保護(hù)范圍。

1建筑物防雷分類及滾球半徑

在做防雷設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)建筑物的重要性、使用性質(zhì)、發(fā)生雷電事故的可能性和后果，可將建筑物分為三類。

第一類主要是使用或貯存火炸藥及其制品有爆炸危險(xiǎn)的建筑物，通信設(shè)備不會(huì)再此類建筑物安裝。

第二類和民用建筑防雷相關(guān)的為：預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物。

第三類和民用建筑防雷相關(guān)的有如下幾條：

1）預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.01次/a，且小于或等于0.05次/a的部、省級(jí)辦公建筑物或其他重要或人員密集的公共建筑物，以及火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所;

2）預(yù)計(jì)雷擊次數(shù)大于或等于0.05次/a，且小于或等于0.25次/a的住宅、辦公樓等一般性民用建筑物或一般性工業(yè)建筑物;

通信設(shè)備一般建在第二類和第三類民用建筑。判斷第二類或者第三類的方法是計(jì)算雷擊次數(shù)，從而知道滾球半徑。滾球半徑規(guī)定如下：

第一類防雷建筑物滾球半徑：30m，第二類防雷建筑物：45m，第三類防雷建筑物：60m。

6）保護(hù)范圍判斷

此樓寬度20.8m，避雷針到最遠(yuǎn)的樓角距離用勾股定理計(jì)算為66.53m，故此避雷針不能滿足保護(hù)要求。

如滿足保護(hù)要求，則至少需要保護(hù)大于66.53m的距離。取66.55帶入如上公式

求得h為60+97.5792i，無(wú)實(shí)根，單根避雷針已經(jīng)超出滾球半徑范圍。故此樓不適合用單根避雷針保護(hù)，適合采用雙針、多針避雷針、避雷線保護(hù)。

綜上所述，現(xiàn)場(chǎng)在單根避雷針的情況下，要考慮避雷針保護(hù)的有效范圍，避免設(shè)備在避雷針保護(hù)范圍之外。由于北方居民樓很少有建多針避雷針及避雷線，故在此不作探討。

在單根避雷針保護(hù)范圍不力及不能架設(shè)雙根及多針避雷針的情況下難道就沒有其他措施了嗎？答案是否定的。可采取如下防雷措施做防雷，一樣可以起到保護(hù)的效果：

a）由接閃帶，接閃網(wǎng)，接閃桿混合組成接閃器;

b）每個(gè)通信設(shè)備天線單獨(dú)設(shè)一根小接閃桿，且接閃桿接到樓頂接閃網(wǎng)中;

c）整個(gè)屋面組成不大于20m*20m或24m*16m的接閃網(wǎng)網(wǎng)格。

結(jié)束語(yǔ)

在《移動(dòng)通信基站防雷及接地設(shè)計(jì)規(guī)范》及各通信設(shè)備廠家的安裝說明中，一般都會(huì)說明“天線抱桿頂部應(yīng)安裝有避雷針或在避雷針保護(hù)范圍內(nèi)”，而對(duì)避雷針保護(hù)范圍說之不詳，本文對(duì)接閃桿的保護(hù)范圍做了闡述，希望對(duì)通信設(shè)備天線設(shè)計(jì)及施工中起到一定的參考作用。

參考文獻(xiàn)

[1]GB50057-2010 建筑物防雷涉及規(guī)范

[2]YD5068-98? 移動(dòng)通信基站防雷及接地設(shè)計(jì)規(guī)范