張明智

【摘要】 本文通過對經(jīng)常遭受雷擊的基站進行分析研究，分析了基站遭受雷擊的原因，并對基站的防雷技術(shù)進行了探討。

【關(guān)鍵字】 通信基站 防雷

一、引言

隨著我國移動通信事業(yè)的快速發(fā)展，基站的數(shù)量逐年增多，特別是建在山區(qū)的鐵塔站也越來越多，這類基站很容易遭受雷擊。當基站遭受雷擊時，基站內(nèi)通信設(shè)備損壞嚴重，造成基站退服，另外還嚴重威脅基站維護人員的生命安全。因此基站的雷電防護對移動通信網(wǎng)絡(luò)的安全運行具有重要意義，是近年來國內(nèi)移動通信行業(yè)研究的重點和難點課題之一。

二、基站遭受雷擊原因分析

1、 外市電引入端未作防雷保護或保護不當。雷電過電壓通過外市電引入進入基站損壞設(shè)備的主要原因有：基站機房外市電終端桿上的電纜鎧裝護套和電纜套管未接地或接地不當；外市電進入基站后的配電箱未加裝一級SPD或防雷箱的接地線過長。架空線直接暴露在空中且無任何的屏蔽措施，當有雷擊時，空間電磁場會直接感應(yīng)到架空線中，感應(yīng)的雷電流會沿著電力線竄入基站，對基站的用電設(shè)備造成嚴重的安全隱患。如果不安裝一級SPD，僅靠開關(guān)電源內(nèi)的二級SPD來泄放雷電流其容量是不夠的，極易造成二級SPD及被保護設(shè)備的損壞。防雷工程是項系統(tǒng)工程，只有通過分級泄放、多級防護才能達到理想的防護效果。

2、機房內(nèi)設(shè)備沒有形成等電位的均壓環(huán)。大量資料表明，基站的防雷效果和接地電阻的大小并無直接關(guān)系。當基站遭受雷擊時，接地線電感壓降對設(shè)備的影響遠大于接地電阻對設(shè)備的影響。如果用電設(shè)備間沒有形成等電位，就會在設(shè)備間形成大的電位差，這個電位差有時足以使設(shè)備發(fā)生損壞。

3、基站內(nèi)設(shè)備直流輸入、輸出端未作防雷保護。基站內(nèi)直流設(shè)備，特別是愛立信RBS2202設(shè)備，如果未加裝直流防雷器很容易遭受雷擊。當有雷擊通過地網(wǎng)泄放電流時，會使直流電源正負極的電位瞬間抬升，造成夾在中間的設(shè)備發(fā)生損壞。由于地電位抬升有時會從前端（開關(guān)電源直流輸出口）引入損壞設(shè)備，也有可能從后端（用電設(shè)備的直流輸入口）引入損壞設(shè)備，所以應(yīng)該在直流電源的兩端分別加裝防雷器。

4、天饋線進入饋線窗之前接地不良或未接地。當鐵塔基站遭受雷擊時，鐵塔上會有較高的過電壓，相應(yīng)的會在饋線上感應(yīng)很高的雷電過電壓，如果饋線在進入饋線窗前未進行接地處理，雷電過電壓會沿饋線竄入機房損壞設(shè)備。

5、傳輸光纜的加強筋接地不良或未接地。當有雷擊發(fā)生時，露天架空敷設(shè)的傳輸光纜由于光纜加強筋的存在很容易感應(yīng)上雷電過電壓，如果在機房內(nèi)光纜加強筋末端的處理不當，很容易造成加強筋在機柜內(nèi)部對導體拉弧放電，進而損壞通信設(shè)備。

6、無線機柜E1口未作防護。從雷擊損壞設(shè)備的數(shù)據(jù)看，基站收發(fā)信設(shè)備的DXU（核心控制板）、DF架損壞的機率要比其他設(shè)備的機率高。如果這類設(shè)備損壞，則直接會造成基站閉站。因此應(yīng)在E1口加裝防雷器，形成瞬態(tài)等電位。

三、基站綜合防雷方案

1、 機房的地網(wǎng)建設(shè)。如圖1，從鐵塔的地網(wǎng)引入機房內(nèi)地排時，必須從地網(wǎng)四周的兩點以上引出扁鋼至機房內(nèi)部，禁止從地網(wǎng)四角引出扁鋼，保證機房內(nèi)地排和整個地網(wǎng)有可靠的電氣連接。

2、機房內(nèi)增設(shè)均壓環(huán)。在機房內(nèi)架設(shè)環(huán)形的均壓環(huán)（等電位連接排），材料采用40×4mm熱鍍鋅扁鋼，確保閉環(huán)、電氣連接和防腐措施可靠。均壓環(huán)與地網(wǎng)的連接至少需要兩處，接地引入點位置應(yīng)分別靠近一級電源和饋線處。機房內(nèi)各設(shè)備應(yīng)就近與均壓環(huán)用16mm2導線進行可靠連接。

3、交流外市電引入和機房內(nèi)直流設(shè)備的防護。（1）機房外市電引入電纜建議采用鎧裝電纜埋地且兩段接地的方式引入，埋地距離不小于15米。（2）在基站總配電箱處安裝一級防雷箱用于泄放雷電流，且一級防雷箱的接地電纜應(yīng)盡量短、粗、直。（3）在開關(guān)電源的直流輸出端和RBS2202直流輸入側(cè)安裝直流防雷器，阻斷雷電流對設(shè)備的危害。

4、饋線和光纜的防雷措施。為防止饋線上的雷電感應(yīng)對其它線纜和設(shè)備產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，在饋線進入機房前必須將饋線外皮金屬層接地，必須接至饋線地排禁止接到等電位環(huán)上。為防止光纜加強筋上的雷電感應(yīng)對其它線纜和設(shè)備產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，光纜不能與交流引入電纜同路由，對光纜加強筋在饋線窗處應(yīng)切斷并就近接至饋線地排禁止接到等電位環(huán)上。

5、瞬態(tài)等電位連接。在無線機柜的E1口加裝信號防雷器，用于對無線機柜和DF盒之間的2M線上感應(yīng)的過電壓防護。

四、小結(jié)

基站防雷是一項系統(tǒng)工程，需要從建筑物防雷、雷電過電壓防護以及有效的等電位連接和接地等因素綜合考慮。此外，基站的防雷工作不能一勞永逸，必須在每年雷雨季節(jié)前對容易遭受雷擊的基站進行全面的檢查，發(fā)現(xiàn)問題要及時維修和改造，只有這樣才能真正有效的減少雷擊災(zāi)害。