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無(wú)線(xiàn)通信基站防雷設計與接地方法論文
摘要：作為無(wú)線(xiàn)通信信號發(fā)射以及數據傳輸的重要設備之一，受到雷擊作用影響，無(wú)線(xiàn)通信基站關(guān)鍵設備可能發(fā)生損壞，甚至造成無(wú)線(xiàn)通信中斷，影響無(wú)線(xiàn)通信基站的穩定運行。本文分析了無(wú)線(xiàn)通信基站防雷設計，研究了無(wú)線(xiàn)通信基站接地方法。
關(guān)鍵詞：：無(wú)線(xiàn)通信基站；防雷；設計
隨著(zhù)信息化建設進(jìn)程的不斷推進(jìn)，無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的發(fā)展速度是非�？捎^(guān)的，各類(lèi)無(wú)線(xiàn)通信設備的應用豐富了社會(huì )大眾的信息化生活水平，促進(jìn)了日常生活工作的便捷性。作為無(wú)線(xiàn)信號發(fā)射、傳輸、中繼以及接收處理的重要設備，無(wú)線(xiàn)通信基站常常布設于裸露地區，如高層建筑樓頂、曠野以及街頭等，承受自然環(huán)境條件變化的影響，遭受雷電襲擊的可能性較大，若不加以科學(xué)防范，設置會(huì )對整個(gè)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的運行產(chǎn)生影響。因此，做好無(wú)線(xiàn)通信基站的防雷設計以及接地工作是非常重要的。
1無(wú)線(xiàn)通信基站防雷設計
當前科學(xué)技術(shù)條件支持下雷電是無(wú)法被消滅的，因此必須在無(wú)線(xiàn)通信基站建設期間通過(guò)防雷設計的方式，如雷電屏蔽技術(shù)、等電位連接技術(shù)、接口保護技術(shù)等，盡可能減弱甚至消除雷電作用力對無(wú)線(xiàn)通信基站安全運行所產(chǎn)生的影響。具體而言，在無(wú)線(xiàn)通信基站防雷設計過(guò)程中的關(guān)鍵要點(diǎn)包括[1]：
�。�1）雷電屏蔽技術(shù)。在無(wú)線(xiàn)通信基站防雷設計過(guò)程中，可以依托于對雷電屏蔽技術(shù)的應用，以發(fā)揮電磁屏蔽性能，合理應用到導電材料的導電特性來(lái)嘗試調整并減弱交變電磁場(chǎng)方向，緩解雷電作用力對無(wú)線(xiàn)通信基站對穿透影響，雷電作為一種電流巨大的交流電流，在雷電流動(dòng)的過(guò)程中會(huì )形成一個(gè)非常巨大的交變電磁場(chǎng)，而雷電屏蔽技術(shù)的應用能夠最大限度的屏蔽電磁場(chǎng)，避免對無(wú)線(xiàn)通信基站中相關(guān)設備的運行產(chǎn)生不良影響。
�。�2）等電位連接技術(shù)。在無(wú)線(xiàn)通信基站的防雷設計過(guò)程中，可以將無(wú)線(xiàn)通信基站關(guān)鍵設備放置于金屬材質(zhì)管道內，在雷擊作用下所產(chǎn)生的高電位物體可以與管道設備外殼連接，將可導電物體與無(wú)線(xiàn)通信基站裝置設備電位相等，以預防外部電位較高所產(chǎn)生的電擊事故對無(wú)線(xiàn)通信基站的整體運行產(chǎn)生不良影響。
�。�3）接口保護設計技術(shù)。通信基站接口較多，比如電源接口、信號接口、接地接口、饋線(xiàn)接口等，雷電可以從這些接口影響基站的正常工作，為了能夠消除、降低各個(gè)接口的電壓運行情況，可以對各個(gè)接口進(jìn)行防護設計，防護設計可以減弱各個(gè)接口間的電位差和中線(xiàn)間的電位差。比如在電源接口處可以采用40KA的氧化鋅SPD、32A的空氣開(kāi)關(guān)作為保護，實(shí)現一級過(guò)電壓保護。
2無(wú)線(xiàn)通信基站接地方法
在無(wú)線(xiàn)通信基站建設期間，接地設計的方案及其質(zhì)量會(huì )直接對整個(gè)基站雷電保護的效果產(chǎn)生影響。做好接地設計方面的工作，不但能夠確保無(wú)線(xiàn)通信基站搭載線(xiàn)纜等方式接地，還能夠將接地電阻維持在較低范圍內，以確保線(xiàn)纜上電荷能夠迅速傾瀉至地下，這對于預防無(wú)線(xiàn)通信基站的承受雷電襲擊而導致高電壓擊壞線(xiàn)纜而言有著(zhù)非常重要的作用。結合既往研究資料與建設經(jīng)驗來(lái)看，無(wú)線(xiàn)通信基站的接地方法主要包括以下三個(gè)方面的內容[2—3]：
1無(wú)線(xiàn)通信基站鐵塔上對饋線(xiàn)接地的安裝
在無(wú)線(xiàn)通信基站鐵塔建設所布置饋線(xiàn)（包括同軸電纜金屬保護層），需要分別于通信基站上端口以及下端口、進(jìn)入機房外側入口進(jìn)行就地接地處理。需要特別注意的一點(diǎn)是，在鐵塔高度超過(guò)30。0m的情況下，鐵塔自身與屏蔽層間需要新增連接點(diǎn)，依托于地網(wǎng)、接地線(xiàn)、以及避雷帶方式等實(shí)現與設備的連接，以進(jìn)一步鞏固自身防雷接地效果。
2無(wú)線(xiàn)通信基站頂部設置樓頂塔防雷接地的處理方法
各類(lèi)就建筑物，如住宅建筑、酒店、辦公建筑，無(wú)線(xiàn)通信基站通常選擇設置于建筑物頂部，鐵塔四腳需要與高層建筑樓頂避雷帶接地端以焊接方式實(shí)現連接，也可以與房屋建筑樓頂所預設的避雷網(wǎng)接地端連接，或通過(guò)在高層建筑樓頂機房四周設置輻射式接地體的方式，對雷電進(jìn)行最大限度的分流處理，以免對無(wú)線(xiàn)通信基站的建設運行產(chǎn)生不良影響。結合既往經(jīng)驗數據來(lái)看，在無(wú)線(xiàn)通信基站防雷接地的過(guò)程中，接地網(wǎng)的覆蓋范圍應當以塔基四周為標準，延伸至1。5m范圍內，網(wǎng)格尺寸需要達到3。0×3。0m以上。同時(shí)，在選擇鐵塔地位垂直接地體時(shí)，可以嘗試以塔基地樁內2根以上的主鋼筋為標準，按照3。0～5。0m的間隔距離，對無(wú)線(xiàn)通信基站機房地網(wǎng)與鐵塔地位進(jìn)行焊接聯(lián)通，各個(gè)連接點(diǎn)焊點(diǎn)數目需要達到2個(gè)以上即可。
3無(wú)線(xiàn)通信基站低壓電纜引入狀態(tài)下的接地設計處理方案
遵循現行有關(guān)無(wú)線(xiàn)通信基站防雷與接地設計規范中的要求，對于無(wú)線(xiàn)通信基站而言，交流供電系統所選用電力變壓器應當為專(zhuān)用電力變壓器，以三相五線(xiàn)制為主要供電方式�？紤]到基站用電負荷水平偏小，容量在20。0kW左右，因此無(wú)需配備專(zhuān)用變壓器以支持無(wú)線(xiàn)通信基站的運行，通過(guò)引入低壓電纜的方式解決該問(wèn)題即可。在無(wú)線(xiàn)通信基站建設期間，引入低壓電纜并進(jìn)行接地設計時(shí)需要特別注意如下幾個(gè)方面的問(wèn)題：首先，低壓電纜線(xiàn)路引入無(wú)線(xiàn)通信基站時(shí)需要根據長(cháng)度劃分選擇相應的電纜線(xiàn)路規格，如接入無(wú)線(xiàn)通信基站的低壓電纜線(xiàn)路長(cháng)度在100。0m以?xún)�，則優(yōu)先選用ZR—RVV22—5×50規格低壓電纜；如接入無(wú)線(xiàn)通信基站的電壓電纜線(xiàn)路長(cháng)度在100。0m以上，則優(yōu)先選用ZR—RVV22—5×25規格低壓電纜；其次，低壓電纜線(xiàn)路接入無(wú)線(xiàn)通信基站時(shí)應當全程埋設于地下，埋地長(cháng)度達到15。0m以上，深度達到0。7m以上；再次，電纜線(xiàn)路鎧裝金屬保護層兩側應當遵循就近原則與地網(wǎng)妥善焊接；最后，變壓器地網(wǎng)應當按照合理距離與機房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)進(jìn)行焊接聯(lián)通，以聯(lián)合周邊地網(wǎng)構建封閉化的接地模式。
3結語(yǔ)
對于無(wú)線(xiàn)通信基站而言，由于其工作環(huán)境較為特殊，遭受雷電襲擊的可能性較大，稍有不慎就可能導致通信傳輸中斷，甚至誘發(fā)信號傳輸事故。為了預防上述問(wèn)題的產(chǎn)生，就必須做好對無(wú)線(xiàn)通信基站的防雷與接地設計工作，結合無(wú)線(xiàn)通信基站的實(shí)際運行情況，設置一個(gè)高度可靠且良好的防雷接地系統，選擇最佳基站接地模式，預防雷電流作用下所產(chǎn)生低電位反擊現象，以保護無(wú)線(xiàn)通信基站乃至無(wú)線(xiàn)通信設備的安全穩定運行。上述分析望能夠對提高無(wú)線(xiàn)通信傳輸質(zhì)量，改善傳輸可靠性產(chǎn)生一定的積極作用。
參考文獻
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