移动通信基站的防雷方案设计
移动通信技术随着社会的快速发展而迅速发展，并在全国范围内广泛传播。 基站因为工作方式需要时常处于户外地区，山区基站更是因为所处地理环境的特殊性儿遭受雷电的击打的几率远远比正常建筑物高。移动通信基站的天线通常安装在塔顶和建筑物上。通信设备被雷击损坏，影响正常通信，造成巨大损失。文章首先分析了雷电的入侵途径，利用仿真软件模拟雷电波侵入，讲述通讯基站的防雷保护技术，从而在基站防雷方面做出一点指导。 3
KEY WORD: Mobile communication, base stations, lightning protection. 目 录
引言 2
一、 雷电对基站的灾害 3
（一）雷电的危害 3
（二）雷电危害的变化 3
二、通信基站防雷 3
（一）通信基站防雷的必要性 3
（二）通信基站防雷原则 3
（三）通信基站防雷常存在问题 4
三、基站防雷措施 4
（一）外部防雷 4
（二）内部防雷 5
（三）共用接地 6
四、天柱山基站防方案 7
（一）设计思想 7
（二）方案设计 7
（三）接地方式 8
五、通信基站防雷接地方案 9
（一）数据分析 9
（二）仿真计算 10
（三）结论 16
总结 18
参考文献 19
致谢 20
引言
大多数基站因为所处地理位置特殊经常面临着雷击的危险，所以我们更要确保基站的防雷安全，实现移动通信基站的整体防雷和接地工作，基站防雷的目的为了防止通信基站损坏、确保基站设备的安全、通信系统的正常运行，确保建筑物、工作人员的安全。
雷电对基站的灾害
（一）雷电的危害
雷电的特点是电流大，时间短，电压高，磁场强。在任何特定时刻，世界上有1800个雷暴，每秒大约有100次雷击。就其破坏因素而言，闪电具有三种破坏作用：电性能，热性能和机械性能。
（二）雷电危害的变化
1、受灾面扩大
过去，闪电的主要灾区 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
是电力和建筑业，而今天的灾难几乎蔓延到了所有行业。与高科技关系最密切的地区更容易受到雷暴的影响。如航空航天，地理空间，国防，机械，军事，计算机，生物工程，电子，石化等行业，均对雷灾反应敏感。
2、从二维加深到三维空间入侵
随着城市变得越来越立体化，雷暴的形式不再仅仅是雷击和过电压波。相比之下，升级太空闪电的脉冲电磁场??可以侵入并从三维空间扩散到各个区域。
3、经济损失大幅增加
随着信息产业的发展，雷击损坏（建筑，机械，电子设备等）目标的直接经济损失有时并不大，但是相关的一系列损失的经济也是无法预估的。
4、微电子器件设备受害
由于雷电的毁坏性高,因此对微电子的选择也很重要.我们选择微电子的依据要体积小，敏感。
二、通信基站防雷
（一）通信基站防雷的必要性
在作业时，由于雷电对线缆的危害很大，为了保护工作人员人身安全，基站设备的正常运行，基站防雷是很有必要的。
（二）通信基站防雷原则
在防雷设计中，整体防雷原理是使用三级保护：将大部分雷电流直接传播到地面以发散;阻止沿电力线或数据线（天线）引入的过电压;限制保护装置上的浪涌过电压幅度（过电压保护），这三条防线是必不可少的，并且可以协同工作。
（三）通信基站防雷常存在问题
通讯天线与避雷针的间距过近，当避雷针与天线靠近时，在避雷针接受雷电时，天线也会随之遭到牵连，也会收到雷电的影响，所以就会对基站设备造成毁坏。接地电阻不达标，接地电阻很大，不符合标准。天线不合规范，一些通信基站的铁塔太高，天线没有接地，或者天线和通信端口没有提供电涌保护器。电路不规范，基站电源线不使用地下进站模式，使用的是开销方式。由于线路直接引入到机房中，所以雷电波也会随之被引入到机房中，对机房造成伤害。光纤接地不良，光纤在进入机房的时候，由于基地不良。由于光纤的线路的问题，造成线路不同，造成光端机的损坏。
三、基站防雷措施
（一）外部防雷
外部防雷是指直接防雷。外部防雷不仅可以避免人员伤亡和建筑物（结构）的损失，还可以大大降低内部防雷压力。它主要包括电缆屏蔽和除雷电，分流和建筑（结构）以外的共用接地装置，以形成有效的外部防雷系统。
接闪：为了避免通信基站直接遭受雷击，，通信基站中的设备应在防雷类别的保护范围内。天线应距离塔体3米作为引下线。雷电接收器应可靠地电连接到塔体，塔体应至少对称地接地两点。
分流：由于通信基站（特别是山区基站）的特殊性，通常应根据第二类防雷建筑（结构）的要求进行设计和建造。在直接雷击中分流雷电流非常重要。某些移动基站连接到天线，电源线屏蔽没有连接到接地设备。那么这将导致雷电流计种击中机房设备的概率大大增加。所以直接雷的良好接地就起到很好的作用，线缆的屏蔽和接地也是必要的一步。
屏蔽：山区通信基站计算机外的电缆必须屏蔽。要做外部屏蔽，请考虑以下三个方面：
、机房的屏蔽：通信基站通常是一层钢筋混凝土结构，其本身是一个厚盾。钢网在地基，周边区域和机房表面混凝土中的屏蔽效果越紧密越好。
、电源线路的屏蔽：山区移动通信基站的电力线缆通常从就近的农村变压器架空引入，这也正是基站遭受电磁波冲击的重要因素。铠装电源线和非屏蔽电源线应在两端接地，并埋入距设备室15米以内的距离。这防止了电磁感应和静电感应沿着电力线进入通信设备。
、天馈线路的屏蔽：山区通信基站的射频天线馈线是通过塔侧引入机房，根据通信站的防雷规范，天线馈线的屏蔽层应从塔的顶部和底部接地。天线馈线沿塔的中部垂直引导，并在塔的顶部和底部接地，以更好地破坏雷击的电磁脉冲。根据电磁理论，我们认为塔是一个简单的盾牌。当塔放电或外部电场干扰时，塔内部是一个简单的等电位体，电场强度也近似为零。这大大减少了雷电脉冲电磁脉冲的损坏（如图3.1所示）。
KEY WORD: Mobile communication, base stations, lightning protection. 目 录
引言 2
一、 雷电对基站的灾害 3
（一）雷电的危害 3
（二）雷电危害的变化 3
二、通信基站防雷 3
（一）通信基站防雷的必要性 3
（二）通信基站防雷原则 3
（三）通信基站防雷常存在问题 4
三、基站防雷措施 4
（一）外部防雷 4
（二）内部防雷 5
（三）共用接地 6
四、天柱山基站防方案 7
（一）设计思想 7
（二）方案设计 7
（三）接地方式 8
五、通信基站防雷接地方案 9
（一）数据分析 9
（二）仿真计算 10
（三）结论 16
总结 18
参考文献 19
致谢 20
引言
大多数基站因为所处地理位置特殊经常面临着雷击的危险，所以我们更要确保基站的防雷安全，实现移动通信基站的整体防雷和接地工作，基站防雷的目的为了防止通信基站损坏、确保基站设备的安全、通信系统的正常运行，确保建筑物、工作人员的安全。
雷电对基站的灾害
（一）雷电的危害
雷电的特点是电流大，时间短，电压高，磁场强。在任何特定时刻，世界上有1800个雷暴，每秒大约有100次雷击。就其破坏因素而言，闪电具有三种破坏作用：电性能，热性能和机械性能。
（二）雷电危害的变化
1、受灾面扩大
过去，闪电的主要灾区 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
是电力和建筑业，而今天的灾难几乎蔓延到了所有行业。与高科技关系最密切的地区更容易受到雷暴的影响。如航空航天，地理空间，国防，机械，军事，计算机，生物工程，电子，石化等行业，均对雷灾反应敏感。
2、从二维加深到三维空间入侵
随着城市变得越来越立体化，雷暴的形式不再仅仅是雷击和过电压波。相比之下，升级太空闪电的脉冲电磁场??可以侵入并从三维空间扩散到各个区域。
3、经济损失大幅增加
随着信息产业的发展，雷击损坏（建筑，机械，电子设备等）目标的直接经济损失有时并不大，但是相关的一系列损失的经济也是无法预估的。
4、微电子器件设备受害
由于雷电的毁坏性高,因此对微电子的选择也很重要.我们选择微电子的依据要体积小，敏感。
二、通信基站防雷
（一）通信基站防雷的必要性
在作业时，由于雷电对线缆的危害很大，为了保护工作人员人身安全，基站设备的正常运行，基站防雷是很有必要的。
（二）通信基站防雷原则
在防雷设计中，整体防雷原理是使用三级保护：将大部分雷电流直接传播到地面以发散;阻止沿电力线或数据线（天线）引入的过电压;限制保护装置上的浪涌过电压幅度（过电压保护），这三条防线是必不可少的，并且可以协同工作。
（三）通信基站防雷常存在问题
通讯天线与避雷针的间距过近，当避雷针与天线靠近时，在避雷针接受雷电时，天线也会随之遭到牵连，也会收到雷电的影响，所以就会对基站设备造成毁坏。接地电阻不达标，接地电阻很大，不符合标准。天线不合规范，一些通信基站的铁塔太高，天线没有接地，或者天线和通信端口没有提供电涌保护器。电路不规范，基站电源线不使用地下进站模式，使用的是开销方式。由于线路直接引入到机房中，所以雷电波也会随之被引入到机房中，对机房造成伤害。光纤接地不良，光纤在进入机房的时候，由于基地不良。由于光纤的线路的问题，造成线路不同，造成光端机的损坏。
三、基站防雷措施
（一）外部防雷
外部防雷是指直接防雷。外部防雷不仅可以避免人员伤亡和建筑物（结构）的损失，还可以大大降低内部防雷压力。它主要包括电缆屏蔽和除雷电，分流和建筑（结构）以外的共用接地装置，以形成有效的外部防雷系统。
接闪：为了避免通信基站直接遭受雷击，，通信基站中的设备应在防雷类别的保护范围内。天线应距离塔体3米作为引下线。雷电接收器应可靠地电连接到塔体，塔体应至少对称地接地两点。
分流：由于通信基站（特别是山区基站）的特殊性，通常应根据第二类防雷建筑（结构）的要求进行设计和建造。在直接雷击中分流雷电流非常重要。某些移动基站连接到天线，电源线屏蔽没有连接到接地设备。那么这将导致雷电流计种击中机房设备的概率大大增加。所以直接雷的良好接地就起到很好的作用，线缆的屏蔽和接地也是必要的一步。
屏蔽：山区通信基站计算机外的电缆必须屏蔽。要做外部屏蔽，请考虑以下三个方面：
、机房的屏蔽：通信基站通常是一层钢筋混凝土结构，其本身是一个厚盾。钢网在地基，周边区域和机房表面混凝土中的屏蔽效果越紧密越好。
、电源线路的屏蔽：山区移动通信基站的电力线缆通常从就近的农村变压器架空引入，这也正是基站遭受电磁波冲击的重要因素。铠装电源线和非屏蔽电源线应在两端接地，并埋入距设备室15米以内的距离。这防止了电磁感应和静电感应沿着电力线进入通信设备。
、天馈线路的屏蔽：山区通信基站的射频天线馈线是通过塔侧引入机房，根据通信站的防雷规范，天线馈线的屏蔽层应从塔的顶部和底部接地。天线馈线沿塔的中部垂直引导，并在塔的顶部和底部接地，以更好地破坏雷击的电磁脉冲。根据电磁理论，我们认为塔是一个简单的盾牌。当塔放电或外部电场干扰时，塔内部是一个简单的等电位体，电场强度也近似为零。这大大减少了雷电脉冲电磁脉冲的损坏（如图3.1所示）。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/647.html
