吉林省长岭四中通信基站的防雷设计

论文总字数：14766字

目 录

1引言 1

2雷电对基站的几种危害形式 2

2.1直接雷击 2

2.2感应雷击 3

2.3反击 3

3通信基站防雷方案设计分析 3

3.1气候特征分析 3

3.2移动通信基站防雷区的划分 4

3.3通信基站的防雷手段 5

4通信基站的直击雷防护设计 6

4.1确定移动通信基站防雷等级 6

4.2通信铁塔加装避雷针 7

4.3考虑机房是否需要再加装接闪带 7

5通信基站的接地设计 7

5.1通信基站的地网敷设 7

5.2引下线和室内接地处理 7

5.3引入机房各类线缆的接地 8

6通信基站的内部防护 8

6.1安装浪涌保护器（SPD） 8

6.2合理布线 9

6.3屏蔽 9

6.4等电位连接 10

7结束语 10

参考文献 11

致谢 12

吉林省长岭四中通信基站的防雷设计

赵忆睿

，China

Abstract：The communication base station is different from the common building in the position, the shape of the building and the internal equipment, so the lightning protection design of the mobile communication base station is also different from the lightning protection design of the ordinary building. This paper aims at the height of the tower of the communication base station of fourth middle school in Changling, Jilin, and the communication equipment installed on the tower, as well as the lightning protection design for the communication base station. The design of lightning protection is mainly based on three aspects: direct lightning protection, earthing design and internal protection. The lightning protection level is determined according to the local thunderstorm days. Design lightning rod, install lead off line and lightning protection belt. Secondly, the grounding system of the communication base station is designed. Then equipotential connection is designed to install internal lightning protection measures such as SPD. Finally, a comprehensive lightning protection design scheme is given. Through a series of lightning protection measures, we can effectively reduce the lightning losses of mobile communication base stations in thunderstorm weather, and ensure the normal operation of communication base stations.

Key words: mobile communication base station； lightning protection； direct lightning strike；grounding； internal lightning protection

1引言

移动通信基站作为无线电信号的中转站，其作用是接收和发射无线电信号，实现各种通信设备之间的信息传递。而通信基站与普通的建筑物相比，无论在地理位置，建筑结构及规模，内部安装的设施等均存在着差异。由于通信技术的逐渐先进和广泛应用，通信基站的安装随处可见。通信高塔上一般装有天线设备，高塔附近还设有机房。由于安装的地点空旷，当塔的上方有雷暴云出现时，大大增加了高塔的雷击概率。若通信基站被雷击中，会引起的线路损坏，造成信号中断，这会造成人们的正常生活受到影响，给用户带来经济损失。所以为减少由雷暴天气对通信基站的干扰，对它的雷电防护设计刻不容缓。由通信基站所在区域的雷暴日天数、计算雷击概率以及针对可能遭受雷击的形式，来进行防雷设计。对移动通信基站的雷电防护涉及直击雷防护和雷击电磁脉冲防护，通过一定的雷电防护，可以有效减少其雷击概率，从而减少雷击损失。

在空旷环境中高耸的铁塔及远距离的供电线路都会成为雷击的目标。移动通信基站受雷暴天气的损坏主要由五个方面呈现：雷电击中基站铁塔、大地与基站电位反击、雷电击中通信线路、线路感应过电压和电磁脉冲辐射^[1] 。目前国内对移动通信基站的防护措施主要包括对铁塔、天线等进行直击雷防护，对各种通信线路和设备电源线路进行雷击电磁脉冲防护，通过设计接地系统防止地电位反击。雷电防护分为直接雷击的防护和内部防护两部分。直接雷击防护主要是对铁塔这个较高的设施及机房采用有效防雷措施,一般使用接闪装置、引下措施、接地等方法。内部防护主要针对机房内部、铁塔天线、各种通信线路及馈线系统的防护, 其措施包括等电位连接、屏蔽和布线、安装合适规格的电涌保护器等。^[2]

国外对通信铁塔的防雷保护也日渐重视起来。为了减少雷电对通信设施的损害和相应损失，应采取相应的保护措施。先定义一个需要保护的雷电电流参数。在标准IEC-62305中，这组雷电电流参数被定义为雷电防护水平(LPL)。按照IEC 62305-2中所要求的雷电灾害风险评估需求进行评估，确定采取的保护措施和相关的LPL。保护措施的规划和协调应从最初的风险评估开始，选择相应的保护措施，将雷击危害降低。^[3] 同时还要考虑到技术和经济方面。因此，在实施保护措施以减少雷电对电气和电子系统的故障时，应采取以下措施：

1. 设置接地系统。包括接地网和接地终端。
2. 安装金属的外部接闪装置，引下线。
3. 安装适当的SPD。同时所安装的防雷设备应集成到所需要保护的线路之中。
4. 设置各种线路的屏蔽层及合理布线。

一般国外在进行基站的防雷保护时，还会考虑到在基站外圈加上围栏，减少由于意外触碰高压而导致的人员伤害。同时还会考虑到减小由于雷电而引起的跨步电压和接触电压。若接闪器和接地线之间没有良好的连接时，雷击发生时线路上的任意一点的对地电压都很大，意外接触，就会有很大的接触电压。国外的方法是除了在基站周围铺设沥青之外，还可以铺设砾石层。再防止跨步电压时的做法与防接触电压的方法相同。

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