黄家庄移动通信基站的防雷设计

论文总字数：13394字

目 录

1引言 1

2勘察分析 2

2.1移动通信基站的雷电入侵方式 2

2.2现场勘查 3

2.3防雷等级的划分 4

2.4防雷区的划分 4

3外部防雷设计 5

3.1铁塔和机房的直击雷防护 5

3.2天馈线路的雷电防护 6

4内部防雷设计 7

4.1电源线路的雷电防护 7

4.2信号线路的雷电防护 8

4.3机房内的等电位连接 8

4.4雷电电磁脉冲（LEMP）的防护 8

5结束语 9

参考文献 9

致谢 10

黄家庄移动通信基站的防雷设计

姬艺珍

, China

窗体底端

Abstract:Because most of the mobile communication base stations are located in the suburbs or on the top of tall buildings, and there are high metal towers next to the base stations, so the base stations are vulnerable to lightning strikes.Based on the lightning damage to the mobile communication base station and the local thunderstorm day conditions in Lu'an City, this paper formulated a comprehensive lightning protection plan for the Huangjiazhuang Communication Base Station consisting of internal lightning protection measures, external lightning protection measures, and overvoltage protection measures. First of all, we should determine the lightning protection rating of the Huangjiazhuang base station, and then formulate specific lightning protection plans based on the types of lightning protection structures belonging to the base station. The external protection is mainly the installation of tower lightning receptors, deflectors and grounding conductors, and the protection of antenna feeders. The internal protection can be divided into power lines, lightning protection of signal lines, and equipotential bonding in the engine room and lightning electromagnetic pulse protection. These measures are an important way to prevent base stations from being damaged by lightning strikes and guarantee the normal operation of mobile communication base stations.

Key words：Mobile communication base station；Lightning protection；Grounding

1 引言

移动通信基站内部有大量的电子兼容性低的微电子元件，其抗雷击和抗电磁干扰能力也较弱。在移动通信基站遭受直击雷或感应雷的破坏时，往往会损坏基站内的这些微电子元件，甚至导致通信中断，造成巨大的财产经济损失甚至有时会引起人身伤害，给人们的生产和生活造成了很大的损失。因此，闪电灾害是对移动通信基站造成损坏的主要危害之一。对移动通信基站做好综合防雷工程设计可以保证基站正常运行和避免财产经济损失。

最近几年移动通信基站遭受雷击破坏的案例有很多，例如2005年7月漯河市牛市口移动通信基站被雷电击中，基站的电源系统破坏，且导致基站附近居民区照明线路等故障；2009年6月泰宁县朱口镇的移动通信基站的变压器房因为遭遇雷击受到损坏等，这些雷击事故严重影响到基站附近居民正常的生产生活，并且对设备运营商造成巨大的财产经济损失。

移动通信基站所处的地理位置以及基站的建筑结构比较特殊，基站的防雷一直是通信设施防雷中的难点和重点。闪电对移动通讯基站的损害途径主要有直击雷破坏，沿电源线路、信号线路等侵入机房造成机房内部设备损坏、地电位反击造成的破坏和雷电电磁脉冲的影响等。根据闪电发生的位置又可以将移动通信基站的雷电灾害分为基站铁塔、机房、室外走线架、天线等由于遭受直击雷所引起的机房内部电气、电子设备的损坏和闪电在基站附近或上空由于静电感应或电磁感应产生的浪涌通过电源线路、信号线路等侵入机房从而造成机房内部通信设备的损坏。静电感应是指通信铁塔上方有雷暴云形成时，铁塔塔尖与雷云之间发生静电感应，在塔尖上累积大量的感应电荷形成一个强大的感应电场，雷云放电时，感应电荷沿塔身泄放，形成强大的冲击电流，对铁塔周围的金属导体等设备产生危害。电磁感应是指铁塔上方的接闪装置在接闪时将雷电流通过接闪器沿铁塔泄放到大地的过程中，会在闪电通道附近产生强大的电磁场，所以铁塔附近的机房、天线等装置可能与通道附近的电磁场发生电磁感应，从而在设备上面产生强大的感应过电压，损坏设备。

雷击对移动通信基站的产生的破坏作用可以分为强加热作用、静电感应和电磁感应作用、高电位引入与地电位反击、跨步电压、接触电压和旁侧闪击等。强加热效应是指基站遭受直接雷击时，强大的雷电流在瞬间来不及释放而在基站内的设备上产生很大的热量，当基站内的金属设备遭受雷击时，由于雷电流产生的强加热作用可能会烧坏传输线路或电气设备。高电位引入是指雷电通过天线等引入机房，发生闪击而造成的雷击事故。跨步电压和接触电压则会对靠近基站的人或动物造成伤亡事故。

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