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移动通信基站的防雷技术研究

发布时间：2022-01-05T06:29:48.938Z来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：吴晓莉
[导读]目前移动通信技术的发展十分迅速，通信基站的数量也随之增多，相对应有关通信基站的研究也随之丰富起来。在移动通行基站的
发展历程中，雷电灾害对基站设施的破坏占有很大比例，特别是在雷电灾害高发地区，雷击导致通讯设备中断、机房火灾等，对基站造
成的影响，甚至是给企业带来不可挽回的损失。

中国铁塔股份有限公司达州市分公司635000

摘要：随着经济的发展和科技的进步，移动通信基站的防雷电技术取得了很大的发展。由于雷电会对基站带来巨大的损害，因此通信
基站的防雷电技术一直是重中之重，本文主要介绍了会对基站造成损害的雷电类型以及它是如何侵入基站的，分析了防雷电技术的运用。

关键词：移动通信；通信基站；防雷技术

目前移动通信技术的发展十分迅速，通信基站的数量也随之增多，相对应有关通信基站的研究也随之丰富起来。在移动通行基站的发
展历程中，雷电灾害对基站设施的破坏占有很大比例，特别是在雷电灾害高发地区，雷击导致通讯设备中断、机房火灾等，对基站造成的
影响，甚至是给企业带来不可挽回的损失。因此对雷电的了解以及对防雷技术的研究就显得尤为重要，对保证移动通信基站的正常使用是
具有重要意义的。

1.会损坏通信基站的雷电类型

雷击事故与气候条件联系紧密，在雷雨较多的地区，设备被雷击的事件时有发生。同时如果设备接地不良，也会引发雷击事故。

对移动通信基站造成破坏的主要有四种类型：其一是直击雷。顾名思义它是一种直接对防雷设备或是建筑物发生作用的雷电，在一定
程度上会引发电、热和机械效应的雷电方式。对通信基站直击雷击中线路并沿导线或电缆流过大量的雷电流，同时引起几万伏的过电压直
接加到线路装置和电源设备上，持续时间达若干微秒，电流值达几十KA。如果移动通信基站被直击雷打中时没有安装防范直接雷的设
施，那么基站的铁塔、设施以及工作人员会受到极大的伤害。其二是雷电感应。这是指当导体周围雷电影响后会发生静电和电磁感应，此
种雷电的伤害程度不及直击雷，但它发生的频率确远远高于直击雷，容易在附近的线缆或用电设备等导体上产生感应过电压，给基站内部
的设施带来破坏。其三是雷电波。此类雷电会跟着被雷电击中的电线和金属类管道进如基站内部，进而对设施造成破坏。其四是雷击电磁
脉冲。是指当雷电击中防雷设施或者周围的时候发生的干扰源反应，与雷电波进入基站的相似之处是都会对基站内部设备造成的伤害偏
大。

据统计，在造成移动通信基站的事故中，被损坏的设备基本上是感应雷引起的电力线、电源设备、与外界有线缆联系的信号电路及接
口设备。针对此类情况，除设立较为完善的建筑物防雷地网之外，还应在联合接地的基础上，按照整体防护原则，做到全方位防护，综合
治理，层层设防，做好基站内外的过电压保护和接地。

2.雷电如何侵入通信基站

2.1通过基站铁塔和天馈线侵入

一般情况下，当雷击中塔的避雷针时，雷击的电流会通过塔，然后通过避雷针的接地设施再次散流侵入地下，从而导致地网地电位升
高，进而使基站地网与设施之间的电位差变高，对基站的通讯设施造成危害。如果天线的馈线是同轴电缆，当导体感应到电流强时，再从
铁塔的天线侵入机房设备，进而侵入收发信机或其他通信设备，就会导致移动通行基站的通信设施出现损坏。

2.2通过架空管线侵入

当雷电发生时，雷云里会产生很大的电场，而当架空管线距离终端较近时，会导致四周电场的强度明显上升，容易发生架空管线被雷
击中的现象。当遭遇雷电侵入的时候，会使雷电过电压侵入机房，使通信设施被烧毁。雷云在对地放电的时候，也会使架空管线上感受到
雷电的过电压，同样会对电源设施带来危害。

2.3受雷电电磁感应影响

避雷针头上有直接防雷的接闪器。雷击时，由于雷电电流强度大，但放置时间短，会使接闪器与引下线附近产生较大的瞬时电磁场。
由于有如此强的磁场，基站内部的电压会出现几千甚至几万伏的电压，基站的通讯设备必然会受到影响。因为移动通信基站的通信设施属
于高度一体化的设备，受冲击能力不强，雷击对通信设备的影响很大。

2.4由基站机房引入
如果移动通信基站建在山顶上，机房的海拔就相对较高，所以直接雷击不会通过避雷针进入地下，只是会绕开防雷接地，从斜坡或横
着打中物体。这类状况称为雷电绕击。在这类状况下，针对雷的防御力早已失灵了，因此通信基站主机房的遭雷击防御力必须另做计划。

3.移动通信基站的防雷电技术

3.1屏蔽技术

此项技术的主要能达到的效果是使用控制导电的材料，实现屏蔽电磁，导致变磁场穿透某一部分的情况变少，如下图1。此项技术可
以降低雷电在发生时，由于交变调磁场的形成对通信设施带来损害的情况，保证