摘要：雷电是自然界中强大的脉冲放电过程，雷电通过铁塔沿地网损坏机房设备的现象时有发生。因此，为了提高基站的防雷能力。防止移动设备遭受雷击，确保移动通信设备的安全和正常工作，确保铁塔内建筑物以及工作人员的安全。探讨如何规避雷击通过铁塔沿地网损坏机房设备的问题，是能够在一定程度上保证机房正常运行的安全因素。
关键词：雷击；铁塔沿地网；规避雷击损坏机房设备
前言：随着城市高楼的增加，雷电击穿空气所用的时间也逐渐缩短，建筑物遭受雷击的概率加大。因此做好基站的防雷工作，是能够确保构筑物，站内工作人员的安全，以及确保工作设备正常工作的重要因素。应对不同构筑物实施不同的防雷工程，能够在一定程度上增加基站的防雷效果，保证在雷雨季节基站能够正常工作，树立基站的整体防雷概念。铁塔沿地网的目的主要是为了防止电磁干扰，起到屏蔽作用。为了给通信设备提供参考点。为了泄放过电压以保护设备和人生安全。因此，一些雷击通过铁塔沿地网对机房设备进行损坏，是严重危害了机房的正常工作以及安全运行的。
一、雷击：
雷击指打雷时电流通过人、畜、树木、建筑物等而造成杀伤或破坏。通常雷击有三种主要形式：
（一）直击雷通常是指带有强电流的云层与大地之间产生放电，对大地上的某一点进行接触并释放出强烈电流的一种放电现象。
（二）当云层由于强大的静电电流使得大地上某一点由于与云层接触而产生高电压的放电现象，叫做"二次雷"或称"感应雷"。
（三）"球形雷"，雷电电流平均约为20000A甚至更大，雷电电压大约是10的10次方伏，人体安全电压为36伏，一次雷电的时候大约为千分之一秒，平均一次雷电发出的功率达200亿千瓦，雷电灾害所涉及的范围几乎遍布各行各业。
随着现代电子技术的高速发展，带来的负效应之一就是其抗雷击浪涌能力的降低。不仅会造成电子设备产生误操作，也会造成更大的直接经济损失和广泛的社会影响。直击雷会使得与带电云层接触的大地上的某一电产生强烈的由带电云层释放出来的强大电流，对周围的建筑物造成巨大的破坏，因此如果不能将带有巨大电流的直击雷及时泄入大地，会对地面上的人类的正常生产生活以及周边的建筑物造成影响，危及周边的电子设备。强烈的电流产生的雷电不会直接作用与建筑物或电子设备自身，但会通过建筑物或电子设备周边的线路或线缆开始扩散，逐步深入建筑物和电子设备运营中心，对电子设备的运行进行影响。另外由于声音的传播问题，往往在我们刚听到雷声是，雷电对电子设备的破坏早已开始。一旦遭受雷击的地点在电子设备控制中心或建筑物附近，就会对电子设备的电源和信号传输造成破坏，对于只在云层和云层之间发生放电作用产生的雷电来说，雷电或携带云层之间的强大电流，释放出多种电荷，对电器和建筑设备产生影响，使其携带过电压，极易发生触电现象，危机人类的生命安全。
二、铁塔沿地网：
铁塔沿地网主要是指围绕通信基站机房四周，按照规定深度埋设于地下的封闭环形接地体，是埋入地下并直接与大地接触的导体，能够引出机房，电力室及各种接地线的公共接地母线。
（一）直击雷经过接闪器而直接入地，导致地网地电位上升，高电压同设备接地线引入电子设备造成地电位反击。
（二）电流经引下线入地时，在引下线周围产生磁场，引下线周围的各种金属管（线）上经感应而产生过电压。
（三）机房的电源线、电缆、天线等在房屋外受直击雷或感应雷沿线窜入，入侵电子设备。
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四、规避雷击损坏机房设备：
在科学技术日益发展的今天，虽然我们还不能完全控制雷电以及雷电对我们生活，生命安全造成的影响，但是经过研究人员长期的摸索与实验，已经积累了很多关于机房设备防雷的方法，并形成了一系列行之有效的技术。在一定程度上减少了雷电对基站的危害。
（一）基站的铁塔部分，包括天线，馈线和塔灯电源线，它们暴露于室外受雷电的影响较大，应该尽可能的做好他们的防护工作。移动通信基站有城市基站，平原基站和山上基站，通信天线都有铁塔支撑，因此天线所处的位置较高，容易受到雷电的影响。且天线的数量较多，天线电子设备遭受雷击的几率很大，因此可以适当地使用科技防雷器，改变雷电电流的放流过程，有效地抑制削弱地电位和二次雷击造成的危害。
（二）完善传统避雷针的弊病。使雷击对天线造成的危害减小到最小。馈线系统一般安装在高楼顶部和高架铁塔上。数量较多，容易遭受雷击。而且由于天馈系统工作频率范围宽，防雷时间较短，产品规格多。因此，对于天馈系统的防雷更需要相关人员引起高度重视。要防止雷电冲击波将天馈系统有效通信信号分开。降低输出保护电压，稳定天馈系统的性能和寿命。电源线是铁塔供电线路重要组成部分，只有电源线正常工作，才能够不影响铁塔的供电线路。
因此，在对铁塔的电源线系统进行避雷操作时，要做到以下几点：
（一）将具有金属护套电缆在地下敷设进入基站。将电源线的护套层两端可靠接地。增大接地网的面积，在地板外围增设接地装置。减小地网接地电阻，对电源线进行层层电压保护。尽量避免电源线直接进入机房。
（二）将电源线避雷器的地线直接与强电压地线连接。在电力线路上方架设避雷线，防止直接雷击。在对铁塔的接地模块进行设置时，要尽量使用非金属低电阻接地模块。改善传统接地体用料多，耗资大，寿命短，稳定性差的弊端。
（三）解决高土壤电阻率地区的接地工程中的困难问题，满足现代接地技术的要求。有效减小了接地电阻，使得接地网导电性好，抗腐蚀性好，稳定型好。在对接地模块进行埋设时，要根据不同的铁塔设计要求而定。尽量减少大气对接地电阻的影响。有效规避雷击对接地网的影响。
（四）避雷器应采用合格的、能耐受重负荷的且标称放电电流大于10kA的交流无间隙氧化锌避雷器（重负荷避雷器）；将高压电缆埋地或增加避雷线的方式改造；不用伪劣产品，尽量选择经测试合格的产品
（五）选择质量合格的氧化锌避雷器；选择能耐受重负荷的高压避雷器，残压更低；改进接线的方式，尽可能缩短高压避雷器的连接线及接地线，同时适当增加等电位线；在低压侧加装避雷器。
（六）在电缆的进出口处加装高性能避雷器；将铠装层的两端可靠接地；
（七）增加避雷线，或采用铠装埋地的方式改造。
此外，在机房内部为防止由电源线侵入的感应雷破坏机房广电设备，应在电源线路引入的配电箱处装设过电压保护器。主级防雷：在机房配电箱电源进线处安装高容量防雷器，当感应雷袭击时，主级防雷器可迅速被击穿，将雷击高压浪涌就近泄入大地，从而保护机房设备。次级防雷：为了防止雷电残压侵入设备，在设备电源线进线处安装小容量防雷器或防雷插座，可进一步减小感应雷电的影响，保护电子设备免受损坏。
结语：在进行基站的防雷操作时，要考虑到基站各个系统工作时的要求。防雷时还要保证不能影响基站的地理位置，机房条件以及通信信号等方面的特点。根据不同特点的基站差异性，通过实际的技术经济分析得到差异性的解决方法，保证基站各个工作系统能够在雷雨天气不受雷电的干扰和破坏。为基站的综合防雷能力，提供行之有效的解决方案。防止基站遭受雷害，确保建筑物以及站内工作人员的安全。保证基站在任何时候都能安全稳定的进行工作，确保基站内设备的安全和正常工作。
参考文献：
[1] 周志敏，周纪海，纪爱华。电子信息系统防雷接地技术[J].北京：人民邮电出版社，2014
[2] 肖稳安，张小青.雷电与防护技术基础[J].北京：气象出版社，2016
[3] 康忠学，通信基站被雷击的三大因素浅析[J].通信与信息技术，2016
论文作者:杨振宇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/20
标签：基站论文; 雷电论文; 铁塔论文; 防雷论文; 电子设备论文; 电源线论文; 避雷器论文; 《基层建设》2018年第20期论文;