摘要：移动通信基站遭受雷击事故时有发生，造成的经济损失和社会危害较大。对移动通信基站防雷与接地系统进行长期的研究与探索，掌握基站防雷与接地系统设计与施工的技术规范，对存在质量问题及安全隐患的典型案例进行系统的总结与剖析，制定科学、严谨的监理方案，并严格按照法律、法规、监理规范和移动通信工程建设强制性标准履行项目监理的法定职责，确保移动通信基站的正常运行、质量和安全。
关键词：移动基站；防雷与接地；案例分析；监理方案
一、无线通信基站防雷设计
雷电对无线通信基站设备具有强大的破坏力,现代科学技术自身不具备消灭雷电的能力,因此需要在无线通信基站建设过程中实现防雷设计,利用雷电的特性降低雷电带来的破坏,目前无线通信基站防雷设计采用的技术包括多种,具体为等电位连接技术、屏蔽技术、接口保护技术、绝缘配合技术等,可以实现无线通信基站的综合防护
(l)雷电屏蔽设计。雷电屏蔽技术可以利用无线通信基站
的电磁屏蔽性能,使用导电材料可以大幅度减少交变电磁场方向,降低雷电对基站的穿透能力。具体的,雷电是一种电流非常大的交变电流,其可以在流动过程中产生一个强大的交变电磁场,屏蔽设计可以利用屏蔽技术.屏蔽电磁场,避免影响通信设备运行。
(2)等电位连接设计。等电位连接设计可以将基站设备放
置于金属管道中,雷击发生后出现高电位物体,设备外壳(管道)可以与高电位物体相互连接,将基站装置设备与可导电物体的点位相等.防止外部电位较高发生电击现象。
(3)接口保护设计。通信基站接口角较多,比如电源接口、信号接口、接地接口、馈线接口等,雷电可以从这些接口影响基站的正常工作,为了能够消除、降低各个接口的电压运行情况,可以对各个接口进行防护设计.防护设计可以减弱各个接口间的电位差和中线间的电位差〔比如在电源接口处可以采用40KA的氧化锌sPD、32A的空气开关作为保护,实现一级过电压保护。无线通信基站防雷设计的优化原则包括以下两个关键方面:一是选择合适的避雷针、塔或避雷带可以有效的防止直击雷,避免造成基站发生火灾事故,造成通信设备无法正常工作。二是选择一个较为经济适用的浪涌保护装置,防止雷电感应和雷电波人侵,避免造成通信中断。
二、无线通信基站接地分析
无线通信基站建设过程中,雷电保护的一个重要方面就是做好接地设计,可以使通信基站通过线缆等接地,保持一个较小的接地电阻,式线缆上的电荷迅速的人地.避免雷电袭击形成高电压击坏线缆。无线通信基站的接地设计包括以下三个方面。
(1)基站铁塔上安装馈线接地。基站铁塔上布设的馈线同轴电缆金属外护层等,应在通信基站的上下端及进人机房人口处外侧就近接地,并且在机房人口处的接地应就近与接地线网妥善连通,如果铁塔的高度超过60m时,其屏蔽层需要在铁塔的中间部位增加一个与基站铁塔自身的连接点,室外走线架的始末两端可以与避雷带、接地线、地网焊接等设备进行连接。
(2)基站房顶设置轻型楼顶塔的防雷接地。无线通信基站
通常建设在宾馆、写字楼、居民楼、高层建筑的楼顶,铁塔位于机房顶部,铁塔的四脚需要与楼顶的避雷带的接地端焊接联通,也可以与楼顶的避雷网预留接地端连接,也可以与各个建筑物楼顶的各类与大地联通的金属管道连通,也可以在机房四角设置辐射式接地体,以便能够更好的分流雷电,避免对基站造成危害。具体的,通信铁搭接地网应该延伸至塔基四脚1.5m远的距离内网格的尺寸不应该大于3mx3m,并且将塔基四脚设置为封闭模式,选择塔基地桩内两根以上的主钢筋作为铁搭地位的垂直接地体,铁搭地位与通信基站机房地网之间可以相隔3m一sm相互焊接联通一次,连接点不应少于两个焊点。(3)基站低压电缆引人时的接地设计。根据《无线通信基站防雷与接地设计规范》的具体接地技术要求,无线通信基站交流供电系统可以使用专用的电力变压器,供电方式为三相五线制,由于基站的用电负荷非常小,容量要求仅仅为20Kw,
因此无线基站不需要配备变压器,可以直接使用低压电缆引人。
具体的电缆接地设计如下所述:接人无线通信基站的低压电缆规格按照长度进行划分,100m以内选择ZR一RVv22一5x25,100m以外选择ZR.RVV22一5x25,低压电缆全程埋人地下,埋地长度需要超过15m,理地深度也不能低于o.7m,恺装电缆的金属护层两端应就近与地网焊接,电缆走线同时具备良好的观察感,并且设置明显的标识,电缆可以直接敷设在建筑物的强电井中,也可以敷设在机房楼内的走线架上,如果电缆处于建筑物外部时,需要采用PVC管进行保护,穿墙时还要做好保护套、防火和防水封堵,避免低压电缆损坏。另外,变压器地网要与铁塔地网、机房地网之间相隔一定的距离实现焊接联通,以便能够与周边地网形成封闭模式。
无线通信基站具有一个良好的、可靠的接地系统,选择一个正确的基站接地模式,放置雷电流产生的低电位反击现象,可以实现雷电的泄放,并且是雷电感应产生电流、磁场的排放的主要渠道,因此在无线通信基站防雷中显得非常重要。
三、通信基站接地方案
防雷接地系统的构成和基本要求。防雷接地系统是由大地、接地电极、接地弓人线、地线汇流排、接地配线五部分组成的整体。地线排一般分为室内接地排和室外接地排，室内接地排通常安装、电源机柜较近且与走线架同高的墙上。室外接地线通常在馈管窗外附近（内）。接地排用铜排做成。利用现避雷带。当所在大楼有较可靠的屋顶避雷带、防雷接地及工作接地时，的接地应利用大楼现接地装置，但必须测试其接地电阻值。如果测试结果不符合要求。应增加接地体，使接地电阻满足矣的要求。
大楼没有避雷带当所在大楼没有现成的屋顶避雷带时应架设一定数量的避雷针，使天线顶端处于避雷针的保护角之下并同时将避雷针接地线直接引至楼下接地体。BTS设有天线铁塔。当设有铁塔时常采用三合一（即联合接地）系统。这种情况一般都把整个机房设计在铁塔的避雷保护范围内机房顶可以不设避雷带，但机房四周可以仍需埋设一闭合接地环，使机房的地电位均衡分布和缩短接地引线。通信基站的防雷与接地。供电系统的防雷与接地。移动通信基站的交流供电应采用三相五线制供电方,移动通信基站宜设置专用电力变压器，电力线宜采用具有金属护套或绝缘护套电缆，穿钢管埋地，并引入移动通信基站电力电缆金属护套或钢管两端应就近可靠接地。
四、铁塔的防雷与接地
移动通基站塔应有完善的防直雷击及二次感应雷的防田装置；。移动通信基站铁塔采用太阳能灯塔。对于使用交流电馈电的航空标志灯其电源线应采用具有金属外护层的电缆电缆的金属护外套应在塔顶几进机房入口处的外侧就近接地。
天馈线系统的防雷与接地：移动通信基站天线应在接闪器的保护范围内，接闪器应设置专门雷电流引下线，材料宜采用的镀锌扁钢。基站同轴电缆馈线的金属外护套，应在上部、下部和走线架进机方人口处就近接地在机房人口处的接地应就近与地网引出的接地线妥善连通。同轴电缆馈线进入机房后，与通信设备连接处应安装馈线避雷器，以防止自天馈线引人的感应雷。其他设备的防雷与接地。移动通信基站的建筑物应有完善的防直击雷及抑制而次感应雷的防雷装置避雷网、避雷网和连接器等）机房顶部的各种金属设施均应分别与屋顶避雷带就近连通。机房顶部的彩灯应安装在避雷带下方。机房内走线架、吊挂铁架、机架或机壳、金属通风管道、金属门窗等均应做保护接地。
结束语
无线通信基站通常处于露天环境.雷电袭击容易造成通信传输中断.甚至造成严重的信号传输事故。铁塔的防雷接地设计就显得尤为重要,采用屏蔽技术、等电位连接、接口保护、馈线接地、低压电缆等技术进行防雷接地设计,可以更好的保护通信基站的正常工作,确保无线通信设备运行,提高通信传输可靠性。
参考文献
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