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　　關鍵詞：無線通信;防雷接地;方法

　　1 前言

　　隨著無線通信系統的自動化裝備越來越先進，設備電路的精密集成度日益提高。感應雷電及雷電電磁脈沖的入侵很容易損壞相應的電子、電氣設施，加之無線通信設備自有的室外天線和電纜饋線等的裸露，感應雷擊的危害明顯增加，僅靠避雷針已遠遠不能滿足無線通信臺站設備的防雷實際需求，因此，對系統工作地和保護地的要求更加嚴格，必須從細節抓起、從源頭治理、全方位著手，在抓好系統接地工作的基礎上，對臺站設備實施綜合防雷工程。總的來說，在一個工作區域內，盡量將鄰近的機房、鐵塔、天線、變壓器、配電柜、通信電纜統籌考慮，按均壓、等電位的原理把工作地、保護地和防雷地組成一個聯合接地網，臺站內各類接地線應從接地匯集線或接地網上分別引入，擴大地網范圍，增強整體防雷能力。

　　2雷電對無線通信設備損害的原理和主要形式

　　2.1原理。要真正做到對無線設備的防雷首先必須了解雷電對無線通信設備危害產生的原理。以負雷云為例,由于電云負電的感應,使附近地面積累正電荷,地面與雷云之間形成強大的電場。當某處積累的電荷密度很大,激發的電場強度達到空氣游離狀態(空氣擊穿)的臨界值時,雷云便開始向下梯級式放電。接近地面的物體達到一定的距離時,地面物體在強電場作用下產生尖端放電,形成向雷云方向逐漸向上先導放電,二者匯合形成雷電通路,異性電荷劇烈中和形成很大的雷電流,并發出強烈的閃電和雷鳴。雷電發生時,雷電流經架空線路或空中金屬管道等金屬物體產生沖擊電壓,隨物體走向而迅速擴散,形成危害。

　　2.2 三種主要形式雷擊破壞的三種主要形式。1)直擊雷。帶電的云層與大地上某一點之間發生迅猛的放電現象,叫做“直擊雷”。直擊雷只發生在雷云對地閃擊時才會對地面造成災害,也就是說直擊雷發生的幾率較低,而且直擊雷發生時一次只能襲擊一個小范圍的目標,但是由于放電現象發生過程迅猛,被直接擊中的目標會由于放電電流過大,造成的損壞程度較大。直擊雷主要對室外物體產生破壞作用,所以把防直擊雷的系統稱為外部防雷系統。2)球形雷。簡稱球雷,一種特殊的雷電現象。一般是橙或紅色,或似紅色火焰的發光球體(也有帶黃色、綠色、藍色或紫色的),直徑約為10~20cm,最大的直徑可達1m,存在時間大約為百分之幾秒至幾分鐘,一般是1~5s,遇到物體或電氣設備時會產生燃燒或爆炸,主要是沿建筑物的孔洞或開著的門窗進入室內有的由煙囪或通氣管道滾進樓房,多數沿帶電體消失球形雷一般發生的較少,只有在一些特殊的地理環境或者特殊的基站位置上才會有球形雷的發生。3)感應雷。雷電在雷云之間或雷云對地放電時,并在附近的戶外傳輸信號線路、地埋電力線、設備間連接線產生電磁感應并侵入設備,使串聯在線路中間或終端的電子設備遭到損害的放電現象,叫做“二次雷”或稱“感應雷”。感應雷雖然沒有直擊雷猛烈,但其發生的幾率比直擊雷高得多。感應雷不論雷云對地閃擊還是雷云對雷云之間閃擊,都可能發生并造成災害。感應雷發生時一般對室內的用電設備和電子元器件起到破壞作用,因此把防止感應雷和雷電電磁脈沖波(LEMP)破壞的系統稱為內部防雷系統。

　　3 無線通信防直接雷的接地工作

　　對于防直接雷襲擊，我們一般主要采用避雷針、避雷帶、避雷網等傳統避雷裝置，只要設計規范，安裝合理，這些避雷設施便能對直接雷進行有效的防御，這種方法經濟、簡單，但要注意，避雷針應當裝在高于天線尖端數米，避雷針與天線之間應有一定的間隔，以防止由于避雷針的存在而損壞天線的輻射圖形影響通信效果。一般的做法是避雷針成為天線塔體的主桿，通信天線裝在避雷針外線大約1.5個波長以外。由于避雷針帶接觸雷擊的強度較大、范圍較廣，首先要確保其具有良好的電流瀉放通道，主要接地標準應做到：

　　3.1 避雷地線的直流通路的電阻要求足夠低，一般為10—500，小于50最佳，由于雷電浪涌電流較大，頻譜較寬且持續時間短，因此要求必須有盡量小的電感量。

　　3.2 地線不能用扁平編織線或絞合線，因為這種線電感較大，不利于泄放雷擊電流，且容易被腐蝕。要盡可能使用3mm以上的實心導線，且最好是相同的金屬材料。

　　3.3 為了增大地表層的泄放面積，可采用埋設有一定間隔的多根接地體，且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的間隔埋上10根左右的銅管，并把它們焊接起來。

　　接地體宜采用熱鍍鋅鋼材，其規格要求如下： 鋼管φ50mm壁厚不應小于3.5mm。角鋼不應小于50mm×500mm×5mm。扁鋼不應小于40mm×4mm。

　　地網組成方式給予了靈活考慮，但機房工作地、保護地、鐵塔防雷地三者應共同地網，且要求鐵塔與建筑物連通(含地下、樓頂)，有困難時也要確保樓頂避雷帶與鐵塔地網連通。對于地處市郊、多雷區(年雷暴日大于20天以上)或建筑物較高而得不到周圍建筑物防雷設施保護的臺站，其地網應在地下、地面上作多點(兩點以上)焊接連通，特別注意的是，在地網焊接連通時要與設備斷開操作，以確保系統安全。

　　4無線通信防感應雷的接地工作

　　由于其來自線路的感應電流，加之有的系統屏蔽差，以及沒有采取有效的等電位連接措施、綜合布線不合理、接地不規范造成地電位反擊等，因此需要運用完善的綜合防雷手段，在電源和饋線等線路上安裝相關的避雷器SPD，與合格的避雷針有機結合、相互補充，構成一套完整的防雷體系。而對任何先進、科學的防雷器件而言，設備的本身接地和防雷器的接地都尤為重要，一般要求通信機房地阻不超過10，這也是保證避雷設備發揮作用的前提和關鍵。

　　4.1 機房內的設備首先要做到保護地、工作地等電位連接，特別是相關設各機箱的外殼必須接地，以最大程度上減少二次感應雷擊的危害。對接地匯集線和接地排的要求較高，它一般設計成環形或排狀，材料為銅材，截面積不應小于120mm2，也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼，機房內的接地匯集線可安裝在地槽內、墻面或走線架上，接地匯集線應與建筑鋼筋保持絕緣。

　　4.2 通信站傳輸射頻信號的同軸電纜饋線一般都有金屬外護層，應在上廓、下部和經走線架進機房入口處就近接地，在入機房處的接地應與地網引出的接地線直接連通，以瀉放線纜在外界感應的雷電流。當鐵塔高度大于或等于60m時，同軸電纜饋線的金屬外護層還應在鐵塔中部增加一處接地。在天饋系統中安裝避雷器時要注意以下方面的接地問題。一是避雷器的接地端的接地電阻不得大于50，否則將影響防雷效果;二是安裝通信天線時，天線支撐桿要與鐵塔可靠連接，連接電阻等于零，饋線應從鐵塔內部垂下，并每隔一段距離用銅絲與鐵塔固定。

　　4.3 為有效防范在電源和信號線路上產生感應雷擊，所設置的各種避雷器的接地狀況直接關系防雷效果。對于配電柜中電源避雷器的接地線，應至少保證截面在16mm2以上，而信號線路的避雷器的接地線也要達到截面在6～2以上，并且到接線排的距離要越短越好，在小于1m范圍內，這樣一旦受雷擊時，可保證避雷器上強電流在最短時間內瀉放，達到對電源、信號線路的有效防雷目的。

　　4.4 為防感應雷擊的二次破壞效應，我們必須重視接地線的布設，切記不可將避雷器接地線與供電或信號線路混合捆扎，雖然平時看起來線路相互之間沒有干擾和簡潔美觀，可一旦發生雷擊，避雷器作用時強大的瀉放電流將在瞬間再次感應同向的鄰近線路，從而造成相聯設備受損，這一點我們往往容易忽視，可事實卻提醒我們在防雷工作中不可半點馬虎，否則后果不堪設想。

　　參考文獻：

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