移动通信基站防雷设计与接地技术探讨

移动通信基站防雷设计与接地技术探讨

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1.中国联合网络通信有限公司来宾市分公司546100；2.中国铁塔股份有限公司柳州市分公司545000

摘要：新形势下，人们对移动通讯的需求越来越高，为满足人们需求，吸引更多客户，提高自身竞争力，联通运营商越发重视移动通信基站的建设，对防雷设计、接地设计越发重视，以期保障通信基站的可靠性，满足人们对移动通信的多方需求。基于此，文章探讨了移动通信基站的防雷设计和接地技术。

关键词：移动通信基站；防雷设计；接地技术

前言

近几年，移动通讯行业发展速度在迅猛，通信网络几乎覆盖全国，在该种情况下，网络成为人们生活中不可缺少的部分，人们对通信网络的可靠性提出更高要求，为满足人们需求，提高移动通信基站的可靠性成为关键。长期以来，移动通信基站常遭受雷击破坏，影响了信号的正常发射[1]。对此，做好防雷设计和接地，有效降低雷击的影响，成为移动通信基站建设的关键。

1、雷电对移动通信基站的危害

信息时代下，移动智能手机成为人们相互交流的重要工具，甚至成为人们衣食住行不可缺少的重要工具，智能手机的正常应用，离不开网络信号，可以说，智能手机想要实现各种功能，必须在移动通信基站的辐射范围内应用[2]。据调查，联通公司所建设的通信基站已经达到数万个，为手机提供了充足的信号，保障了智能手机的有效运用。通常情况下，通信基站选址时，多选择地势较高的地方，以此获得更佳通信效果。同时，也增大了雷击的风险，为保障通信安全性，做好防雷工作成为重点。

以雷电角度来看其为基站带来的危害，主要包含以下几种：其一，直击雷的危害。直击雷因直接与建筑物、基站设备、大地等接触，将产生电、热与机械效应。若基站未设置防雷设施，直击雷将直接摧毁房屋、铁塔、通信设备等，甚至危害人们的人身安全。其二，雷电波危害[3]。雷电直接作用在架空线路上，雷电波顺着管线入侵到建筑物内部，危害建筑内的机电设备。其三，雷电感应。在闪电放电过程中，邻近的导体会发生电磁感应与静电感应，进而摧毁基站内的机电设备。该种危害的发生率较高。其四，电磁脉冲。作为一种干扰源，在闪电直接击中建筑物与防雷设备后，会发生电磁脉冲，为机电设备带来顺坏。

图1移动通信基站雷电入侵的主要形式

2、移动通信基站的防雷设计

目前来讲，移动通信基站的雷电入侵方式主要有：通过基站铁塔、天馈线入侵，通过架空管线入侵；电磁感应直接影响；雷电直接被引入基站机房等。对此，通过雷电屏蔽、等电位连接、避雷器安装等方式，有效规避雷电的影响。

2.1、雷电屏蔽设计

依照建筑物防雷设计规范，其中明确提出了移动通信基站应在机房、铁塔、变压器房等出安装防雷措施，以此保护基站的正常运行，降低雷电的影响。以规避直击雷为例，可装设接闪器，接地装置，引下线装置，避免雷电直击建筑物，降低雷电的影响。笔者认为，在移动通信基站的防雷设计中，可加强雷电屏蔽设计，屏蔽雷电流动中产生的电磁场，有效减低雷电感应带来的破坏。采取一定的屏蔽方式，能够有效削弱雷电能力，减小电磁干扰带来的影响，有效降低雷电的影响。具体可由以下三方面采取防雷措施。其一，可采用外部屏蔽。如：建筑物、线路与设备屏蔽[4]。其二，布线措施。如：光纤布设、同轴电缆布设与双绞线布设。其三，线路布设措施。架空布设或接地。都能够有效屏蔽雷电感应，降低雷电对移动通信基站的影响。

2.2、等电位连接设计

等电位连接设计，主要是将基站内的各种设备、导电、接地体、外漏金属等连接起来，有效降低电位差，实现均压，有效预防电位差距较大导致的雷击问题。据实践表明，处于基站内的金属管道、电缆、信号线、馈线等，只要穿越防雷区域，均需要展开等电位连接，以此有效避免雷电感应沿线路直接危害基站各项设备。具体来讲，上述设备与线路通过不同区域进入基站房，将其设置为若干个等电位的连接带，便于不同管道与线路就近连接为等电位，降低雷电感应。在接地汇集先设计时，通常呈现出环形或者排形，此时，应选择铜制材料，并保障其的截面积高于120mm2。同时，在等电位连接中，所选择的接地线应将长度控制在30m以内，材料优选镀锌扁钢，截面积应保持在40*4mm以上。并且，在基站内的金属外壳，门窗，线架等，凡是导电设施，都应将其进行等电位连接，可选择铜芯线进行连接，截面积保持在35mm2以上即可。如此，全面发挥等电位连接的作用，降低雷电的干扰，提高移动通信基站的可靠性。

2.3、加强避雷器设计

避雷器是保护基站的重要设施，能够为基站内各类电子设备进行安全保护。若电气回路、通信线路等受到了外界因素的干扰，将会产生尖峰电压与尖峰电流，此时，避雷器能够快速将电流分流，将电压导通，有效规避其危害线路连接的设备。同时，避雷器安装后，能够预防雷电波、电磁脉冲、雷电感应等的影响[5]。以信号电缆为例，信号电缆进入基站，需要走地下通道，电缆内部芯线进入基站时，应该装设信号避雷器，并对避雷器进行接地，有效发挥避雷效果。另外，若采用光纤，应将光纤的加强芯接地，并对避雷器的接地端接地，发挥避雷器的效果，有效降低雷电对通信基站的影响。

3、移动通信基站的接地技术

在移动通信基站接地时，应在基站与站房下铺设地网，围绕基站铁塔、建筑物等形成环形的闭合网格状的地网。铁塔地网的尺寸不能大于3m*3m，铁塔地网，变压器地网与建筑物地网应每隔3-5m连接一次，并保障连接点至少为2处。同时，防雷地、安全保护地、工作地、防感应雷地等应共用同一接地装置，有效降低雷电影响。并且，应保障接地体与地面的差距不低于0.7m，与人行道的距离不低于1m，与地面的垂直高度应保持在1.5-2.5m，以此发挥接地线的作用。站房接地时，引入线的截面积应≥95mm2，接地线选择多股铜绞线，长度不应超过30m。接地引入线应有地网中心位置引入，引出时应避开铁塔角与防雷引下线。若通信基站位于办公楼或公用建筑附近，接地引入线应由邻近预留接地端子或者机房柱筋引出。在基站房内，环形接地汇集先的截面积不能低于90mm2，选择铜材料，若接线材料为扁钢，应保障截面积不小于160mm2，同时，应以就近原则将其与建筑钢筋连通。在接地线与引入线的布设时，应做好绝缘处理与防腐处理，避免将接地线布设在暖气地沟、污水管道附近，对于裸露的接地线，应制定有效的保护措施，避免外界因素损伤。同时，因接地引入线是由地网中心引入，并与机房接地汇集线连接起来，因此，引入线的数量应至少保持在两根以上。

4、总结

总而言之，在联通运营商运营过程中，为得到更多客户，提高自身经济效益，并在竞争日益激烈的市场上脱颖而出，基站的可靠性成为重点。然而，在通信基站建设中，雷电带来的影响很难避免，一旦发生雷雨天气，极易影响通信可靠性。对此，连通运营商应重视基站的雷电预防工作，积极展开防雷设计，加强接地技术的应用，有效降低雷电对基站的影响，提高了基站可靠性，推动运营商的可持续发展。

参考文献

[1]赵阳,李兵,刘丽.移动通信基站防雷设计与接地技术探讨[J].工程技术：文摘版,2016(6):00032-00032.

[2]张燕.解析移动通信基站防雷设计与接地技术[J].科技展望,2016,26(22):102-102.

[3]张雷雷.关于通信基站防雷接地技术分析[J].通讯世界,2017(14):137-138.

[4]尹茂岱.无线通信基站的防雷接地技术探讨[J].中国新通信,2018,v.20(11):37.

[5]曾旭.移动通信基站天线及接地防雷技术措施[J].无线互联科技,2017(11):102-102.