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移动通信基站的雷害与防护

时间:2016-09-07 08:58来源:未知 作者:y930712 点击:
移动通信基站是全球分布最广、数量最多的无线基站,同时移动通信设备又是集成化最高的通信设备之一。为了获得良好的通信效果,在基站选址时,尽可能地选在与周围环境相比之下

移动通信基站是全球分布最广、数量最多的无线基站,同时移动通信设备又是集成化最高的通信设备之一。为了获得良好的通信效果,在基站选址时,尽可能地选在与周围环境相比之下处于突出位置的地点上。这样,移动通信基站遭雷击的事故就在所难免了。
谈到防雷,许多人都认为塔上有避雷针机房有保护地就可以了。正是基于这种传统认识,才造成了近年来许多移动通信基站遭雷击的事故发生。据有关部门对广东、福建、浙江、江苏、四川、北京、吉林等省市抽样统计,仅1997年在上述省市移动通信系统中因雷击造成的直接经济损失就超过千万元。因此,对移动通信基站的雷害防护就显得十分必要了。

1 雷害入侵的途径
1.1 传统避雷针的副作用产生二次回击效应
传统避雷针是美国人富兰克林于1749年发明的(故在防雷界称之为富兰克林针)。200多年来,富兰克林针在避免高大建(构)筑物遭受直击雷害方面发挥了巨大作用。避雷针的作用是众所周知的——引雷入地。在引雷过程中,由于入地雷电流强度大(可达几百kA),放电时间短(通常为几十μs),因此在避雷针和引下线周围将产生瞬时强磁场。在强磁场作用下,处于磁场之中的导体上将产生幅度可达几千至几十kV的感应电压。如此之高的感应电压势必造成通信设备的损坏。这一现象就是人们所说的二次雷击效应。
几十年来的通信设备是从电子管、晶体管向集成电路过渡的。由于电子管、晶体管的耐冲击能力较强,因此二次雷击效应对电子管、晶体管通信设备没有造成太大损害。移动通信设备是集成化较高的微电子设备,其耐冲击能力差是造成雷害损失过大的主要原因。
通过对部分雷击事故分析,发现许多雷击事故都是在避雷针、接地完好情况下发生的。分析其原因就是二次雷击效应造成的。
1996年8月29日四川某基站遭雷击,造成VOC板、BSC板、PCM板等多部位接口板损坏。事故发生后,检查发现避雷针完好,地阻<1Ω,经分析属典型的感应雷击事故。
1.2 天馈线引入感应雷击
为了扩大信号覆盖范围,就要尽可以能地增加天线架设高度(65m以上的铁塔约占50%)。这样在提高信号覆盖范围的同时,也增加了铁塔引雷的概率。当塔上避雷针引雷入地产生二次雷击效应时顺塔而下的天馈线首当其冲。尽管按现有技术规范在天馈线安装时,已将馈线上中下3点屏蔽层接地,可一旦二次雷击效应以信号方式进入馈线时,收发信设备端口损坏也就在所难免了。
福建某基站1997年6月因雷击造成收发信设备损坏,经分析就是从馈线引入雷击的(事故后检查馈线屏蔽层上中下3点接地良好)。 (责任编辑:admin)

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