无线通信防雷接地方法

无线通信防雷接地方法（精选9篇）

无线通信防雷接地方法 第1篇

1 电力通信防雷接地系统相关概念

1.1 接地体和接地电阻

(1)人工接地体 :为接地需要埋设的接地体。垂直接地体 :垂直埋设的接地体。水平接地体 :水平埋设的接地体,又称带形接地体。

(2)接地电阻是人工接地体或自然接地体对地电阻、接地引线及其与接地体连接电阻和流散电阻之和 ;流散电阻是接地体与土壤电阻率,接地体的形状、尺寸、数量和相互位置有关 ;接触电阻是接地引下线与引雷设备以及与接地体相连部位的电阻 ;接地体电阻是埋入地中并直接与大地接触的金属导体 ;工频接地电阻是按通过接地体流入地中的工频电流求得的电阻 ;冲击接地电阻是流过雷电冲击电流时所表现的电阻值,称为冲击电阻。由于雷电冲击电流流过接地装置时,电流密度大,波头陡度高,会在接地体周围土壤中产生局部火花放电,其效果等同于增大了接地体尺寸,使接地电阻数值降低,所以冲击接地电阻比工频接地电阻小。

1.2 电力通信系统受雷电的形式

电力通信站大多位于变电站内或旁边,变电站是一个容易引雷的地方,线路遭受的雷击会引入站内,避雷针也是一个引雷的装置。

1.2.1 直击和感应

由于变电站避雷针、微波塔等保护措施,且通信机房位置较低,遭到雷击的可能性极小,若击到设备,二次防雷器件无法防。感应上是 :静电感应雷可以造成设备、元器件感应出电荷,产生很高的电位,造成损害,若整个机房为一法拉弟笼,则对机房内设备形成了保护,设备、元器件放置于金属机柜内,也可形成保护。

1.2.2 接地电位反击

(1)接地电位反击通常是指 :建筑物的外部防雷系统,如避雷针、避雷网等遭受直接雷击,则在接地电阻的两端产生危险的过电压,此过电压由设备的接地线、建筑物或附近的其他建筑物的外部防雷系统或其他自然接闪物引入设备,造成设备的损坏的现象。地电位的反击通常存在两种形式 :1. 雷电流流入大地时,由于接地电阻的存在,产生较大的压降,使地电位抬高,反向击穿设备 ;2. 两个地网之间,由于没有离开足够的安全距离,其中一个地网接受了雷电流,产生高电位,则向没有接受雷击的地网产生反击,使得该接地系统上带有危险的电压。

(2)建筑物在遭受直接雷击时,雷电流将沿建筑物防雷系统中各引下线和接地体入地,在此过程中,雷电流将在防雷系统中产生暂态高电压,如果引下线与周围网络设备绝缘距离不够,且设备的电源系统接地及信号系统逻辑接地与避雷系统不共地,则将在两者之间出现很高的电压,并会发生放电击穿,导致设备严重损坏,甚至人身安全。这种由于接地技术处理不当引起地电位的反击,造成整个网络系统设备全部击毁。

(3)地电位暂态高电位不仅危害本建筑物内的设备,还会危及到相邻建筑物内的设备。该相邻建筑物内的设备虽然没有遭直接雷击,但在附近建筑物遭雷击后,暂态高电位将沿地下管道传至相邻建筑物内的设备接地系统中对线路发生反击,使得与这些线路相连接的设备受到暂态高电位的损害。地电位反击可感生出几KV到几十KV至数百KV的反击电压,这种反击会沿着电力系统的零线,保护接地线和各种形式的接地线,以波的形式传入室内或传播到更大的室内范围,造成大面积的危害。

2 防雷接地系统的分析

2.1 工频接地电阻的数值要求

(1)雷击电力线路杆塔顶部或直击附近避雷线以及行波流动或雷电感应,均会引起杆塔顶部电位升高,从而造成线路绝缘子闪络,线路绝缘子串的50% 冲击放电电压表征线路的绝缘水平,线路的耐雷水平与绝缘水平成正比,与杆塔冲击接地电阻成反比稳定线路的耐雷水平,关键是保证接地电阻在设计的范围内。规程规定,每基杆塔的工频接地电阻在雷季干燥时节不应超过表1的数值。

(2)防雷接地系统的常见缺陷。连接处接触不良是导线与引下线接触不良之间的问题,架空接地导线与接地引下线习惯使用并沟线夹作为连接器,甚至连并沟线夹都不用而直接使用绑线缠绕,并沟线夹连接或缠绕绑线都不是导线的最佳连接方式,在盐碱环境,锈蚀严重,往往导致导线连接不良,接触电阻偏大。接地体一般通过焊接的圆钢与接地引下线连接,该连接处也存在锈蚀、接触电阻过大的现象。接地装置不合格使垂直接地体所连接的圆钢锈蚀,甚至锈断,导致泄流回路断路,垂直接地体锈蚀损坏或与圆钢焊接不牢锈蚀开裂。导线未接地也会使架空接地导线绑线缺失,引下线与接地体连接处绑线或并沟线夹丢失,未有效连接。

2.2通信设备的雷电过电压和雷电电磁干扰电压

特高频无线天线架设与微波铁塔,通信系统上架有空交流配电线路联电。特高频无线与微波铁塔避雷针的保护范围之内,雷击避雷针或交流配电线路时将出现雷电过电压,雷击避雷针后产生的雷电流通过天线铁塔经过其接地装置流于大地,将产生电压升高 ;由天线铁塔上引至机房的波导管环口由照明灯引下线于高电压引入机房。沿铁塔流动的强大雷电流,将在周围空间产生干扰电磁场,从而对屏蔽不良的机房内的通信机及其所连接电缆和引线等,形成电磁干扰电压。如图1所示。

2.3架空交流配电线路电压

(1)雷击天线铁塔对数宇通信设备的电磁干扰具有集成电路元件的数宇通信设备的抗电磁干扰能力,对具有类似元件的计算的运行验和试验结果表明,当雷电放电电流在无屏蔽措施的计算机处产生的磁感应强度达到0.03GS时,就会引起其误动,超过2.4GS时,计算机将发生永久性损坏。这一方而说明雷电电磁干扰导致脆弱的计算机内电子器件损坏的原因,同时这些数据显然也可供我们直接加以采用。

(2)天线铁塔雷击后流过其中的类电流会在机房中形成干扰电磁场。虽然铁塔与机房分离,但一般距离很近,只有5左右,加之机房本身口前通常为采取专门的屏蔽措施,屏蔽效果不大。例如,据某地高层建筑物的模型和现场冲击电流试验,模型内、外的空间场强只相差约一倍,即模型钢筋网的电磁屏系数约0.5 ;在现场试验时,采用正旋衰减振荡波模拟雷电流,幅值840A,钢筋网孔约3.5m XSm,分别在楼外和楼内侧得一楼和顶楼间的电位差为SOOV和300V,从该结果也可看出,建筑物内、外的场强基本是同一数量级。这样雷电干扰电磁场就会在通信设备所连接的各种电缆,如微波通信信道及与终端机之间的连接电缆、它们各自的直流电源引入电缆、终端机所连的话路引入及引出电缆等,形成电磁干扰电压并窜入通信机从而危及设备的安全。

3电力通信防雷系统测试方法

3.1电力通信站通信电缆与天线防雷的措施

(1)屏蔽纯导体内部的电场强度为零,变磁场为零时完纯导体中的电流完全沿着导体表面流动而形成电流,同时完纯导体表面也存在有表面分布的自由电荷。法拉第笼是一个由金属或者良导体形成的笼子,外壳接地的法拉第笼可以有效地隔绝笼体内外的电场和电磁波干扰。许多仪器设备采用接地的金属外壳可有效地避免壳体内外电场的干扰。由于法拉第笼的电磁屏蔽原理,所以在汽车中的人是不会被雷击中的,而且在同轴电缆也可以不受干扰的传播讯号。同样也是因为法拉第笼的原理,如果电梯内没有中继器的话,那么当电梯关上的时候,里面任何电子讯号也收不到。

(2)加装防雷和隔离装置,对避雷器的基本要求 :1具有良好的伏秒特性,以易于实现合理的绝缘配合 ;2应具有较强的绝缘度自恢复能力,以利于快速切断续流,使电力系统得以继续运行,冲放电压和残压低于被保护设备的冲击耐压水平,高于被保护设备的正常工作电压水平,隔离装置有光电隔离、变压器隔离等。

3.2在通信设备上加装防雷模块

(1)由于防雷模块、压敏电阻本身损坏可能造成电源、信号的短路或开路,特别是电源短路造成大面积设备事故,加装模块必须综合考虑被保护设备的可靠性要求。可能影响电网的回路如果规程有规定的要加,无规定的不要加,直流电源回路必须坚持直流电源线不出机房或通信楼,防止直击或感应,如果模块本身的损坏造成直流电源短路或开路将造成设备立即全停。一般电路可能会造成设备损坏的要加,多加也可,如电话电路,若遭雷击,可能会损坏交换机、PCM等设备,而由于模块本身的损坏造成电路不通则问题不大。交流环节重点防护,可采用多重防护措施,如果模块本身的损坏造成交流流电源短路或开路,一方面交流是多路的,应还有供电,另一方面,只要直流还在供电,设备还在运行,这段时间可以组织恢复交流。

(2)直流环节只按规程加,电力系统通信站防雷运行管理规程对加装防雷模块、隔离装置的规定 :通信电缆进入机房要首先接入保安配线架,配线架应装有抑制电缆线对横向、纵向过电压的限幅装置 ;配线架限幅装置主要包括压敏电阻器、气体放电管、熔丝、热线圈等 ;高压架空配电线路终端杆杆体金属部分应接地,如距主接地网较远可做独立接地,接地电阻不应大于30Ω,杆上三相对地要分别装设避雷器 ;配电变压器高、低压侧应在靠近变压器处装设避雷器。变压器在室内时,高压侧避雷器一般应装于户外,且离本体不得超过10m。机房配电屏或整流器入端三相对地亦应装氧化。

4结束语

移动通信基站通信防雷 第2篇

在信息化时代，移动通信事业也得到了更进一步的发展。

移动通信基站是移动通信设备正常工作的重要组成部分，它的运行直接影响到整个移动通信设备的正常工作。

在移动通信基站中，由于其中的设备大多都是微电子设备，这种设备的电磁兼容能力较低，无法有效的避免雷电以及电磁带来的干扰，因此如果在打雷的天气下，基站中的设备就会因为雷电而中断，不仅不便于人们正常的生活，还会带来巨大的经济损失，不利于移动通信事业的健康发展。

一、移动通信基站中雷电的侵入方式

1、雷电可以通过基站上的铁塔或者天馈线而侵入

在移动通信基站中，铁塔的高度一般为40～60m，甚至有些更高。

即使我们在铁塔上面安装避雷针，但是仍然会受到雷电的直接侵入，此时雷电就会通过铁塔以及激战中的各种接地装置，使雷电流流入地面中，导致地网中的电位迅速升高，此时基站中的地网以及各种通信设备就会存在较大的电位差，造成通信设备无法正常工作。

如果施工人员采用的是同轴电缆来作为天馈线，它能够及时的感应出雷电流，此时雷电流也就是经过电缆而进入到基站当中，损坏其中的通信设备，造成设备无法正常工作。

2、雷电会通过架空管线而侵入

在移动通信基站当中，引入雷电流最主要的方式也就是架空管线。

当天空发出闪电时，整个空间就会形成一个强大的水平电场，此时如果架空管线靠近操作中断，那么基站中的一些突出物体就会感应到雷电流，增加周围电场的强度，架空管线也就会因为释放雷电流而被雷电击中。

此时，雷电流也就会经过架空管线直接进入到通信基站方当中，烧坏其中的各种设备，从而导致设备无法正常运行。

另外，当雷云向地面释放电流的过程中，架空管线同样也会感应到过电压，这就导致基站中的开关设备损坏，最终导致通信设备无法正常工作。

3、雷电会受到电磁感应的影响

在移动通信基站中，施工人员往往会在其中安装接闪器，但是在该设备接闪的过程中，由于雷电流的强度过大，释放电流的时间过短，这就导致接闪器与周边发生加强的电磁场，在其中的各种导体就会感应到非常高的过电压，最终损坏各种通信设备。

在移动通信基站当中，由于我们大多采用的都是高集成化的机械设备，这种设备的耐冲击能力极差，所以极容易受到雷电感应的影响。

4、雷电会直接通过基站机房而侵入

由于移动通信基站分布于我国各个地区，也有很多地方是建设在海拔较高的山顶上。

当发生雷击时，雷电流就会绕过其顶部的避雷针而直接对机房周边的保护物产生印象，此时的避雷针并不能够对各种通信设备加以保护，因此安装人员在对基站机房施工的过程中，还必须要采取其他措施来保证基站机房中设备的安全，避免因雷击而造成损坏与影响。

二、通信基站的综合防雷措施

1、铁塔的防雷

铁塔顶部天线平台处，塔身中部及塔基处应预留接地孔，或将附近塔身紧固螺栓改用加长紧固螺栓作接地点。

因铁塔较高，上述相邻2个接地点之间距离超过60m时，需在该网点之间增加1个接地点。

一定要保证连接点的数量和分散性，以利于分散雷电流。

铁塔为落地塔时，其铁塔地网与机房地网之间应每间隔3～5m相互焊接连通1次，且至少有2处相互连通。

铁塔四脚与其他地网就近焊接连通。

移动通信天线应有防直击雷的保护措施。

天线铁塔设避雷针并与铁塔焊接。

天线安装位置应在避雷针的防雷保护区内。

避雷针与铁塔焊接的目的就是确保避雷针有良好的接地线，以保证雷电流及时流入大地。

2、架空管线的防雷

连至机房的电力线、光缆等架空管线不能直接进入，应分类穿入金属管埋地后进入机房。

若路程较长，则电力线、光缆两端均应加装保护装置。

金属管两端分别与地线焊接，焊点要作防腐处理，电力线与信号线不能混合走线。

各系统的接地应按照安装要求，分别接至各自的接地汇流排，再统一接至室内接地排。

机房内直流电源接地线从室内地线排上引入，与保护地各自独立，再接入接地汇流排上，且不共用引线。

3、天馈线的防雷

馈线屏蔽层应在塔顶、馈线离开塔身至机房转弯处上方0.5～1.0m处、进入机房入口后的内侧3点妥善接地。

当长度超出60m时，应在其中间增加接地点，使相邻2个接地点间距离不超过60m，室内走线架应每隔5～10m接地1次。

某些厂家要求馈线进入室内后加装避雷器，避雷器的安装位置应尽可能紧靠馈线进建筑物的入口处。

4、通信机房的防雷

对于通信机房的防雷问题应包括机房的建筑物防雷接地、机房设备和供电系统的防雷接地。

一是建筑物的防雷和接地。

通信机房天面应按规范要求设置避雷网，机房四角应设引下线，机房屋顶上金属设施应分别就近与避雷带焊接连通。

当通信站点天线铁塔位于机房旁边时，铁塔地网与机房地网之间，应每间隔3～5m相互焊接连通1次，且至少有2处相互连通。

当通信站点天线铁塔位于机房屋顶时，其四脚应在屋顶与雷电流引下线分别就近连通。

建筑物金属窗框、电缆屏蔽层、设备外壳等也应与主钢筋作可靠连接，形成等电位体。

二是供电系统的防雷和接地。

通信机房内等电位接地端子板之间应采用螺栓连接，其连接导线截面积应采用不小于16mm2的多股铜芯导线，穿钢管敷设。

出入机房的电缆金属护套在入站处应作保护接地，电缆内芯线在进站处应加装避雷器，电缆内的空线对亦应作保护接地。

机房内的走线架应每隔5m接地1次，走线架、吊挂铁件、机架(或机壳)、金属通风管道、金属门窗以及其他金属管线均应良好接地并相互连通。

通信机房的供电电力变压器不宜与通信机房在同一建筑物内，若其安装在通信机房内时，高压电力电缆长度应不小于200m，在与架空电力线的接头处，电缆金属外护层应就近接地，电缆内3根相线应分别对地加装氧化锌无间隙避雷器。

5、降低接地电阻值

国家标准要求移动基站地阻值应小于5Ω，在高土壤电阻率地区，降低接地电阻的常用方法有以下几种：一是采用多支线外引接地装置，外引长度应不大于有效长度;二是接地体埋于较深的低电阻率土壤中;三是采用降阻剂;四是换土。

实践证明，换土的方法是改良土壤从而降低接地电阻值的最好方法。

三、结语

随着通信行业的迅速发展，微电子设备得到广泛应用，通信设备的集成度越来越高，其耐压水平也越来越低。

由于移动通信基站分布范围广，位置处于制高点，容易遭受雷击灾害。

雷电具有很强的破坏性，一旦通信基站遭受雷击，容易造成通信设备损坏，通信信号中断，给社会带来较大的经济影响，因此做好移动通信基站的防雷是一项重要的工作。

参考文献

[1] GB 50057-1994.建筑物防雷设计规范[S].1994

无线通信设备防雷措施探讨 第3篇

摘要：目前无线通信已经被广泛应用于通信领域，但是由于雷电的危害，无线通信设备时刻都处在危险当中，本文主要探讨无线通信设备的防雷措施。

关键词：无线通信设备防雷措施

0引言

在我们的生活中会经常见到电闪雷鸣，目前人类尚未能对雷电的能量加以有效利用，而雷害造成的损失却是巨大的，为避免因雷电引起设备故障或损坏事故，探讨有关无线设备的防雷是非常有必要的，这对于无线通信网络的安全、质量等都有很重要的意义。

1雷电的主要形式

1.1直击雷带电的云层与大地上某一点之间发生迅猛的放电现象，叫做“直击雷”。直击雷只发生在雷云对地闪击时才会对地面造成灾害，也就是说直击雷发生的几率较低，而且直击雷发生时一次只能袭击一个小范围的目标，但是由于放电现象发生过程迅猛，被直接击中的目标会由于放电电流过大，造成的损坏程度较大。直击雷主要对室外物体产生破坏作用，所以把防直击雷的系统称为外部防雷系统。

1.2球形雷简称球雷，是一种特殊的雷电现象。一般是橙或红色，或似红色火焰的发光球体(也有带黄色、绿色、蓝色或紫色的)，直径约为10～20cm，最大的直径可达1m，存在的时间大约为百分之几秒至几分钟，一般是1～5s，一旦遇到物体或电气设备时会产生燃烧或爆炸，其主要是沿建筑物的孔洞或开着的门窗进入室内有的由烟囱或通气管道滚进楼房，多数沿带电体消失球形雷一般发生的较少，只有在一些特殊的地理环境或者特殊的基站位置上才会有球形雷的发生。

1.3感应雷雷电在雷云之间或雷云对地放电时，并在附近的户外传输信号线路、地埋电力线、设备间连接线产生电磁感应并侵入设备，使串联在线路中间或终端的电子设备遭到损害的放电现象，叫做“二次雷”或称“感应雷”。感应雷虽然没有直击雷猛烈，但其发生的几率比直击雷高得多。感应雷发生时一般对室内的用电设备和电子元器件起到破坏作用，因此把防止感应雷和雷电电磁脉冲波(LEMP)破坏的系统称为内部防雷系统。

2无线电设备防雷措施探讨

2.1外部防雷外部防雷系统由避雷针、引下线、接地地网等组成，缺一不可。一般防止直击雷破坏是通过避雷装置即避雷针、引下线和接地网络构成完整的电气通路后将雷电流泄入大地。然而避雷针、引下线和接地装置的导通只能保护安装避雷针的物体本身免受直击雷的损毁，但雷电会通过多种形式及途径破坏电子设备。对通信基站而言，天馈线系统和机房建筑物容易遭受到直击雷的袭击，可以通过合理的设计避雷针的保护角和良好的接地系统起到保护作用。接地体指埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。有人工接地体和自然接地体两种。接地网是把需要接地的各系统，统一接到一个地网上或者把各系统原来的接地网通过地下或者地上用金属连接起来，使它们之间成为电气相通的统一接地网。

2.2内部防雷有可靠的外部防雷措施同时更需要完善内部防雷措施，内部防雷工程主要由屏蔽、防雷器和等电位连接三部分组成。

2.2.1屏蔽每对双绞线或四对双绞线都可使用金属屏蔽，不同的双绞线或四对双绞线放在一起可共同使用一个金属屏蔽。由于金属屏蔽的趋肤效应产生的吸收和反射作用，可更好的分割周围的电磁场和减少单独屏蔽的对绞线之间的串音。

2.2.2防雷器防雷器是用一种低压时呈现高阻开路状态，高压时呈现低阻短路状态，能承受数百安培大电流通过的过压保护电子器件组合。将防雷器并联在供电线路、信号传输线路上使用。当遇到雷击和高电压大电流时其立即呈现短路，将瞬间产生高电压大电流通过地网泄放到大地中，使设备受到保护。

2.3微电子设备防雷

2.3.1天线防雷完善微波天线防雷击的保护措施。天线铁塔设避雷针，并经镀锌扁钢直接入地，使雷电流沿最短路径接八接地网，这样塔上的天线都在其保护范围内，免受雷电，而且使天线引下线都多点接地。馈线在塔顶与天线连接处接地，进机房前与地网就近接地，进入机房后，与设备连接处接地，馈线与设备接口处，有条件的加装避雷设备。天线铁塔和机房之间装设支撑电缆的金属过桥或悬挂电缆的钢绞线。过桥和钢绞线在电气上与铁塔连通，在电缆进入机房外侧时，将过桥和钢绞线、电缆外护层连在一起，并通过最短路径与接地网相连，尽可能减少经天馈线进入机房的雷电压幅值。塔灯电源铠装带屏蔽层采用多点接地，并在机房入口处对地加装氧化锌无间歇避雷器，并将零线接地。

2.3.2机房防雷防雷检测技术人员首先对机房部分的防雷装置及其安装工艺、材料规格等进行查看，即查看机房内是否安装了汇流排(也叫接地汇集线)，汇流排的接地引下线是从哪里引入的，汇流排和接地引入线的材料规格是否合乎要求；查看输电线路是否安装了电源避雷器，其安装是否规范和工作是否正常：查看同轴电缆馈线是否安装了天馈避雷器，其安装是否规范和工作是否正常。然后测试馈线的金属外护层、PE线、数字通信设备的机架、模拟通信设备的机架、整流供电设备的机架、内走线架、金属门窗、空调机正常不带电的金属外壳等金属体是否作了等电位连接。然后测量接地电阻值，并做好记录和绘制机房防雷平面示意图。

2.3.3基站防雷首先，保护建筑物部分的防雷装置(接闪器、引下线、接地装置等)、天面金属物必须实施可靠的等电位连接。因为当雷电向建筑物闪击时，雷电流通过接闪器和引下线被迅速释放八地，强度得到迅速衰减，干扰源的雷电电磁脉；中存在时间极短，不至于产生高的感生电压，对通信设备有保护作用。其次，天线的直击雷防护，主要是安装避雷针，最好直接利用天线杆来保护。上文中已经有比较具体的介绍，就不在此累赘了。同时做好天线杆、同轴电缆馈线、外走线架的等电位连接，能减少各金属体之间的电位差和防高压反击，可以避免雷电波从同轴电缆馈线侵入机房损坏通信设备。

通信设备的接地及其地阻的测量方法 第4篇

从我们对日常维护的通信设备出现故障的原因调查分析情况来看, 通常原因有:通信设备机房空气不洁净、微尘含量高;机房温度、湿度不符合设备工作环境要求;除以上原因外, 通信设备接地不良可能是引起设备故障的一个重要原因。

二、接地不良对通信设备运行的影响与危害

一是无法为设备提供电源回路, 设备无法正常运行;二是设备内部电路得不到安全屏蔽保障, 容易受外界强电磁的袭击 (比如强雷电的袭击) ;三是无法抑制通信设备之间的电磁干扰;四是值勤维护人员得不到安全保障, 设备维护人员易遭受有害电击。

三、通信设备接地地线的种类及其作用

一般情况下, 不同种类的地线发挥不同的功能作用。通信设备使用的地线通常可分为工作地 (也称电源地) 、保护地、防雷地。

四、通信设备接地的方式、方法及要求

4.1通信设备接地的方式、方法

通信设备接地的方式通常是在设备附近埋设金属接地桩、金属接地网等金属接地导体, 该导体再通过电缆线与设备机架的地线排或机壳相连。

4.2通信设备对接地电阻的要求

一般情况下, 通信设备使用说明书上都会列出设备对接地电阻的要求。设备的接地电阻包括了从设备内地线排到机房总地线排连线电阻、总地线排至接地桩 (或接地网) 的电阻、接地桩与大地间的电阻 (该电阻称为接地地阻, 一般简称为地阻) 以及彼此间的连接电阻。总的来说, 通信设备接地的总电阻应尽可能地小。

五、影响通信设备接地地阻值大小的因素以及地阻的测量方法

5.1影响通信设备接地地阻值大小的因素

影响设备接地地阻阻值大小的因素很多, 比如:接地桩/接地网的几何尺寸大小 (长度、粗细) 、形状、数量、埋设深度、周围地理环境 (如平地、沟渠、坡地) 、土壤湿度、质地等等。

5.2手摇式地阻表测量地阻法

手摇式地阻表是一种较为传统的测量仪表, 它的基本原理是采用三点式电压落差法。其测量手段是在被测地线接地桩 (暂称为X) 一侧地上打入两根辅助测试桩, 要求这两根测试桩位于被测地桩的同一侧, 三者基本在一条直线上, 距被测地桩较近的一根辅助测试桩 (称为Y) 距离被测地桩20米左右, 距被测地桩较远的一根辅助测试桩 (称为Z) 距离被测地桩40米左右。测试时, 按要求的转速转动摇把, 测试仪通过内部磁电机产生电能, 在被测地桩X和较远的辅助测试桩 (称为Z) 之间“灌入”电流, 此时在被测地桩X和辅助地桩Y之间可获得一电压, 仪表通过测量该电流和电压值, 即可计算出被测接地桩的地阻。

5.3钳形地阻表测量地阻法

钳形地阻表是一种新颖的测量工具, 一个很大的优点是可以对在用设备的地阻进行在线测量, 而不需切断设备电源或断开地线。测量时, 钳形地阻表利用电磁感应原理通过其前端卡口 (内有电磁线圈) 所构成的环向被测线缆送入1.7KHz的交流恒定电压, 在电流检测电路中, 经过滤波、放大以及A/D转换, 只有1.7KHz的电压所产生的电流被检测出来, 该电压被施加在回路中, 地阻表可同时通过其前端卡口测出回路中的电流, 根据电压和电流, 即可计算出回路中的总电阻。实际上, 该表测出的是整个回路的阻抗, 而不是电阻, 不过在通常情况下他们相差极小。

5.4地阻测量中应注意的几点事项

钳形地阻表在使用中应注意以下几点: (1) 注意是否单点接地, 被测地线是否已与设备连接, 有无可靠的接地回路。 (2) 注意测量位置, 选取合适的测量点。 (3) 注意“噪声”干扰。地应采取措施, 待消除“噪声”源后再进行测量。

六、结束语

无论从事通信设备安装工程设计与施工的技术人员, 还是从事通信设备运行维护的技术人员, 掌握通信设备接地地阻的测量方法, 这对有效预防或查除因接地不良引发的通信设备故障, 确保现有通信设备的正常运行以及设备维护人员的安全都具有一定的现实意义。

参考文献

[1]张宇, 王丽琼主编.通信工程建设与技术标准规范实用手册.延边人民出版社, 2001.11

[2]刘兴顺.建筑物电子信息系统防雷技术设计手册.中国建筑工业出版社, 2004

[3]虞吴.现代防雷技术基础.清华大学出版社, 2005

无线通信防雷接地方法 第5篇

一、接地的概念

在电子通信设备中, 其地线为等电位, 内部无电压, 电流也不会从中通过。然而事实上, 信号源进行回流必经之处就是地线, 所以, 要想实现上述目标状态一定要理想。在客观方面看来, 地线概念为:流回信号源中信号电流所的低阻抗路径。在地线中有阻抗存在, 不同点位将会出现在相应的点上, 如果接地的方式出错, 那么地线电位就会出现明显的偏差, 对电路进行常规运转的目的就不可能实现。因此, 技术人员务必在进行实践的过程中将切实可行的手段予以有效利用, 使地线中等电位得以保障。

二、抗干扰接地的方式

1. 将地线自身阻抗减少

电阻与电感两部分构成了地线阻抗, 通常状态中, 电阻在低频电路的作用十分关键。在直流电下, 地线电阻的公式是:RDC=ρS/A。ρ代表导体电阻率, S代表电流在导体中所通过的长度, A代表地线中横截面积。根据公式可得出, 若地线与材料在长度方面一致, 对地线横截面积扩大将使地线电阻降低。交流电中, 由于趋肤效应因素, 电流在导体的表面集中, 减小了导体的实际横截面积, 进而增加了电阻。这种状态下, 电阻阻值是:RAC=0.076γ∫1/2RDC, γ代表导线半径, ∫代表导线所经过的电流频率。合并计算以上两个公式可得出, 将导线横截面积增加, 可以有效将导线电阻降低。

在高频电路下, 其主导因素为电感。地线长度直接决定着电感值, 圆截面的导线中电感值的公式是:L=0.2S[㏑ (4.5/d) -1], 片状导体公式是:L=0.2S[㏑ (2S/W) +0.5+0.2S/W], 在以上两个公式中, d代表圆导线直径, S代表导线长度, W代表片状导线宽度。通过以上公式可以得出, 导线截面积相同, 圆截面导线电感值比片状导线大, 也就是截面积为定值时, 圆截面的导线周长比片状导线的截面周长大, 所以片状导线表面积与高频下的电阻值成反比。

通过上述分析得出, 在高频状态下, 要想将地线阻抗得以有效降低, 就应该将导线长度予以缩短。同时, 在进行施工时, 将铜片当作电路系统地线, 在降低阻抗方面同样起作用。详细操作方式为接地方式尽量利用多点接地, 确保系统全部接地点顺利通过接地线在最近距离的接地平面进行连接, 从而将接地线长度予以有效缩短。

2. 尽量将电路系统下地环路减少, 降低地环路干扰

上述的多点接地的方式, 尽管在对地线阻抗上能够有效降低, 然而利用这种方式可出现一些地环路。同时, 由于在接地平面与电路元器件间有很多分布电容存在, 电流从分布电容经过时将出现接地回路。详见图1。

从上图中, 可发现当通过地线电流的时候, 在地线上将产生电压, 地环路的结构特点在交变电磁场较强的情况下, 电磁感应定律将会对其产生影响, 在进行回路中产生感应电压, 在磁场达到一定强度时, 增大回路面积将会加强感应电压, 这将威胁到相应电路或者全台设备电磁的兼容性。

将地环路干扰降低, 在电路中可利用共模扼流圈以及光电耦合器等对地环路的电流进行切断或抑制, 在低频电路下, 还能利用平衡电路方式。此外, 地环路的干扰以及接地点所处位置与接地点数量方面的关系密切。所以, 在设计接地的时候, 有关工作者在对接地点进行选择的过程中一定要认真仔细。如图2所示为电路信号源和放大器连接。

在上图中, A于B表示的分别为信号源以及放大器接地点, 设两点电压为UAB, 连接信号源以及负载导线电阻用R2与R3表示。由公式计算可得出, 有效隔离信号源与大地, 在对地环路结构的消除上具有很大的效果, 防止地电位差影响负载, 有效将地电流所造成的影响降低。这种措施在低频电路下效果显著。

总之, 在电子通信设备下, 对接地进行有效的设计是至关重要的, 产品要想有一个良好的质量以及高性能的使用效果, 就一定要认真对待接地的设计, 所以, 相关的设计工作者务必竭尽全力进行设计接地, 这样, 电子通信设备在正常运转方面才能有一个可靠的保障。

摘要：在电子通信工程中, 对电子通信设备中的干扰性能以及抗干扰性能产生影响的关键性因素就是接地技术。基于此, 本文对电子通信工程中设备抗干扰接地的有效方法进行了探讨, 为相关的工作人员提供一个参考。

关键词：电子通信工程,设备抗干扰接地,有效方法

参考文献

[1]孙艳, 郭伟.从电子通信设备制造业看FDI技术转移的机制[J].河北理工学院学报 (社会科学版) , 2005 (2) .

无线通信防雷接地方法 第6篇

通信行业标准《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》(YD5098-2005)上升为国家标准GB50689-2011已近3年。国标在继续贯彻联合接地、等电位连接等基本原则的基础上,进一步强调综合防护的重要性,并针对通信工程出现的新技术新情况进行了细化和扩充。

随着联合接地、等电位连接等观念的深入人心,并逐步在工程设计、工程施工中得以贯彻实施,防护效果得到明显提升,建设的难度和成本得到有效降低。但在工程建设的设计、施工、验收、检查等环节中,依然存在对规范理解不透彻、原则把握不合理的地方。本文正是基于这一现状,首先对防雷与接地的标准体系进行梳理,然后指出了一些工程实践存在的误区并提出了切实可行的解决方案。

2 防雷接地设计标准体系的演进[1]、[2]

《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》(YD5098-2005,以及GB50689-2011)彻底颠覆了以往追求“纯净”地、追求低接地电阻值的作法,降低了地网阻值要求,强调了地网的结构和形状,加强了等电位连接和过电压保护方式的要求。并克服了以往规范中的概念性多、实施性不强的缺陷,规定明确,方案详实,指导性强,可以增强工程的实施性、有效提升防雷效果;工程建设的投资也因此能得以有效降低。

通信工程的防雷与接地工程标准体系的演进和对比大致如表1。

3 防雷与接地的设计误区

行标YD5098-2005已经实施多年,经受了长时间的实践检验,这一颠覆性的标准也逐渐显示出了良好的社会效应、经济效益,逐步获得了广泛的认可。2011年经进一步扩容、细化、优化后成为了国家标准GB506892011。但是工程实践的各环节中,经常会遇到与行标、国标不相符的要求,在此从以下几个方面做一些探讨,以期抛砖引玉。

3.1 片面追求低接地电阻值

目前的产品规范、企业标准中,甚至某些设计中,还时常可见对综合通信大楼小于1Ω、基站小于5Ω的接地电阻值要求。这些规定源于过往规范的规定,一方面增加了地网建设成本,另一方面也加大了工程建设的难度而影响工程进度。事实上这些要求是没有必要的:

(1) 综合通信大楼利用建筑物钢筋混凝土基础已可获得能得到的最低接地电阻值,并能满足交换设备对接地电阻的要求;况且局间传输已改为光缆并不会传导电位差[1]。国标中不再提及接地电阻值的要求,而改用所有建筑物地网进行环形连接方式组成的最大面积来代替对接地电阻值的要求。

(2) 实践证明防雷效果和接地电阻值并无直接关联[1]。从统计数据看并非接地电阻越小、雷害概率就越小、防雷效果就越好。移动通信基站若要求小于5Ω,实现该要求的成本可能很高。实际上,接地电阻的大小对基站设备技术参数以及信号传输没有任何影响。基站接地电阻的大小应以危险电压不对人身和设备的安全构成危险为原则[3],即供电系统发生短路故障或者雷击事故时,在设备上产生的预期接触电压不对设备和人本身构成安全隐患。而这可以通过联合接地和等电位连接来实现。

基于上述理由,对于综合通信大楼的建筑物地网采用环形连接方式组成的最大面积来代替对接地电阻值大小的要求;对于基站要求接地电阻不宜大于10Ω,在土壤电阻率大于1000Ω·m时可不要求,只要求等效半径应≥10m,四角敷设10m~20m辐射型接地体。

3.2 光缆入局的防护误区

工程建设中各方对光缆入局的要求存在不同的解读。新国标明确规定“各类缆线宜地埋引入”,质监部门的要求“各类线缆应地埋引入,避免市电引入线、光缆的飞线入局(如因客观条件无法实施,需加以说明并增加补救措施)”,均非严禁架空入局。但在实际建设流程中,往往会视飞线入局为禁区,习惯性地按照“严禁飞线入局”来执行。造成这一误区的原因,一方面可能是源自于对以往标准的“应地埋入局”的要求,另一方面也可能是误解了对动环集中监控系统的强制性规定“通信局(站)范围内,室外严禁采用架空走线”。其结果会导致建设难度的加大、建设成本的无谓提高。

基于对国标的理解和雷害防护的基本原则,若遇到因客观原因而不得不采用光缆架空入局时,可以按工程实际采取以下相关措施和方案,并须在设计方案中予以明确说明。

(1) 优先推荐采用非金属构件的自承式光缆,无需任何防雷措施直接入局;

(2) 采用非金属构件的光缆架空吊线敷设时,需在终端杆处对吊线电气断开,并有效接地;

(3) 采用有金属构件的光缆架空吊线敷设时,应采取以下措施

①在终端杆处对吊线电气断开,并有效接地

②在终端杆对光缆金属构件进行电气断开处理(增加接头盒,类似掏纤方式,不剪断光纤)

③光缆进入机房后,应加装光缆终端盒,并将金属加强芯就近入地(条件允许时应直接接在地网上),不能接在机房内均压环上(尽量不接到地线排上、而优先接地引入线的端子上)

(4) 其他注意事项:架空光缆严禁搭在铁塔上、不能搭在建筑物的避雷带、避雷网上。

3.3 电力线缆入局的防护误区

基于上述光缆架空入局处理的类似分析和应对,基站或其它端局的市电引入线路若因客观原因不允许地埋入局的前提下,也可按照工程实际在采取一系列补救方案的基础上采用架空入局的方式,并在设计方案中加以明确说明。

(1) 低压市电引入架空线路的补救措施和方案:

①架空市电引入线不能搭在铁塔上,不能搭在建筑物的避雷带、避雷网上;

②机房内加强等电位连接,采用环型等电位连接方式;

③满足相关规范要求的前提下,提升第一级SPD的最大通流容量。

(2) 高压市电引入架空线路的补救措施和方案:

①向供电部门申请,加大普通民用变压器高压侧避雷器的容量

②对于雷害特别严重的地区,应在终端杆做一个比较好的地网,并在终端杆处增加一级强雷电避雷器

在变压器低压侧加装低压避雷器,避雷器的接地线除了连接到接地网外,还应与变压器外壳短接,以减少相线对外壳间的电位差。

3.4 宽带接入网等小型站点的防护误区

随着运营商全业务运营的竞争加剧,家庭、集团客户的宽带建设也越来越多。与此同时,家宽、集客设备的雷害损失也日益突出。通过调查发现,宽带接入、WLAN等小型站点的建设工程的综合防护中普遍存在着布线方案不妥、接地不合理(甚至无实际接地)等错误。在宽带接入等小型站点的雷电防护需要注意以下几个方面:

(1) 信号线缆的布线措施与方案

①尽量选择具有屏蔽功能的走线槽或走线架;

②信号缆线的布放尽量避开建筑物外围楼柱钢筋,避免在楼顶和外墙走线;确实无法避免的,需在信号线两端加装额外的浪涌防护器件;

③建筑物之间尽量采用非金属加强芯的光缆;避免信号缆线飞线,确实无法避免的可穿钢管地埋(两端接地),并在信号线两端加装SPD。

(2) 接地措施与方案

①首选建筑物的接地预留点或者楼柱钢筋作为接地引接点,对于砖混结构建筑确实需要自建地网的,宜将自建地网与建筑基础钢筋相互连通;

②接入网点距离主电源接地端子较近时,可直接利用上级配电箱的接地排作为接地引接点(必须确认接地可靠);

③在机箱(柜)内应设置汇流排,将壳体、所有设备、光缆加强芯以及防护器件的接地线连接到这个汇流排上;接地引入线的长度一般不宜超过10m。

(3) 其他防护措施

①设备、线缆都应在直击雷防护范围之内;

②要求设备端口具备初级浪涌防护能力,或雷害严重地区增加外置的初级防护。

4 结束语

山区通信基站综合防雷接地措施研究 第7篇

为了更好的做好通信基站的防雷工作, 首先, 认识一下雷电的几种形式, 主要分为三种:直击雷、感应雷以及球形雷。直击雷是指带电的云层与大地上的某一点发生连接的时候产生的剧烈放电现象。它会对基站的外部设备造成损坏, 如天馈线、室外变压器等。感应电是指雷电在云之间放电的时候, 会对附近的信号线、基站内部的连接线产生电磁感应, 进而侵入设备之内, 造成用电设备的损坏。它可以通过基站内的供电线路、光缆等接地线引入, 损坏开关电源、传输设备与监控设备等。目前, 我国的防雷措施主要是为了防止感应雷, 以免它间接地对用电设备造成不可估量的损失与伤害[1]。球形电是指类似红色火焰的放光体, 一般都是直径在10cm~20 cm的球体, 它存在的时间很短, 一旦遇到用电设备就会迅速发生爆炸, 进而损坏用电设备。虽然它的发生几率很小, 但其危害也不可忽视的。为了防止这些雷对通信设备的损害, 下面就列举一些通信基站综合防雷接地的一些具体措施。

2 山区通信基站综合防雷接地的一些措施

2.1 接地装置 (接地网)

接地装置 (地网) 的接地电阻由三个部分组成:第一部分就是接地装置自身的电阻, 由于接地装置都是采用钢铁以及铜等材料, 它们的电阻很小, 可以忽略不计;第二部分是接地装置的金属部分与土壤之间的电阻, 这个电阻会占总体接地电阻的20%~60%左右;第三部分就是电流经过接地装置进入土壤之后分布的电阻, 它的大小主要是由土壤的电阻率来决定。

基站接地装置的接地电阻值一般要求在10Ω以下。由于山区土壤、地质条件复杂, 在接地装置的建设中往往需要采用降阻剂、或者换土的方式, 才能使地网的接地电阻值达到要求。采用以上方法时, 工程造价往往会比较高。所以, 在新建基站选址时, 应事先进行土壤电阻率的测量, 当土壤电阻率过大时, 在满足通信信号覆盖要求的情况下, 可在邻近地区另外选址建站。

2.2 天馈线或铁塔防雷

由多年的研究与分析, 不难发现, 天馈线一般都是安装在地势非常高的地方, 所以, 雷电总是先击天馈线, 影响通信基站的正常运行与应用。这就需要合理的安装避雷针, 同时要充分保证其与铁塔地网要连接的非常牢固。由于馈线的长度普遍较长, 容易受到感应雷的影响, 这就会破坏基本设备, 引发一系列的问题, 将会使基站工作受到阻碍。对于馈线防雷, 最有效并且最简单的方法就是进行接地处理, 将感应电和充分的释放出来。馈线一般采用三点式接地, 第一个接地的地方是天线下方的拐弯处, 第二点接地的地方就是馈线的中心, 在馈线装入机房之前需要实施第三点的接地。在相关的规定中, 要求当馈线的长度超过60 m的时候, 就要再在中间加一点用来接地[2]。

2.3 通信线路的防雷措施

基站内的通信设备防雷是防止与雷电形成感应的时候, 由过电流与过电压引起设备的损坏。由于基站内的各种电气设备都尤为主要, 所以, 可以采取分流以及限压的方法来进行具体的防雷, 具体可以在用电设备的信号线路、馈线线路以及电源线路上都安装一定数量的避雷器, 以防雷电的袭击与追踪。经有关数据表明, 用电设备遭到雷击, 70%~80%都是由于电源线路遭到了雷电的袭击, 进而被感应雷电入侵, 造成用电设备的损坏, 由此可见, 用电设备中电源线路防雷是基站防雷接地的重点[3]。在具体的防雷措施中, 主要采用三级保护, 一般将一级电源避雷器安装在基站站房内的交流配电柜处, 将二级电源避雷器安装在开关电源处, 关键的通信设备一般也自带有防雷保安单元。像这样做到逐渐的分压及限流, 层层设置保护措施, 才能使雷电的能量逐渐减弱, 进而达到保护用电设备的功能与作用。

与此同时, 还有一些直接进入机房的光缆, 由于它的特殊材料, 对于它的防雷, 就可以直接将它们埋入地下或是穿入钢管中再埋入地下。具体在埋设的时候需要注意以下几个问题:埋地的长度尽量要超过15 m, 在埋设的时候都是先从线路的终端开始, 直到始端。在埋设带有金属屏蔽层以及钢管的光缆的时候要尽量将光缆的金属体在两端接地地, 再进行埋设。同时, 安装光缆的时候也有一定的步骤以及需要注重的问题, 在安装的时候, 要将光缆终端盒内的专用接地母排与光缆的金属体妥善的连接到一起, 将这一母排与站房的接地引入线连接到一起。

2.4 对机房内设备的防雷接地

机房内的防雷措施主要分以下几个步骤:首先, 就整体而言, 要将机房内设备的工作接地以及保护接地做好。工作接地的目的在于保持系统电位的稳定性, 也就是减少低压系统中由于高压窜入低压而造成的危险, 可以将设备在外暴露的导电部分实现接地, 在交流电力系统中合适的部位也要实行接地, 据以往的经验来看, 直流应该是中点, 而交流则应该是中性点。保护接地主要是防止线路外侧的绝缘材料损坏的情况下引起超强的电流进入人体内, 所以, 在进行防雷的时候, 会将绝缘材料已经损坏或者其他原因造成漏电的部分, 用导线与大地相接, 进而保证人类的安全不被电流侵害。在做好保护接地以及工作接地的措施之后, 就要在用电设备的前段安装一定数量的电源避雷器了, 它可以保护电源不被雷电的超强电流与电压侵害, 进而保证机房内的所有设备都处于安全的状态之下。

由于通信基站的机房内会发生电位反击, 经过多年的研究与发现, 可以具体根据机房中地网铺设的实际状况, 采用等电位连接的方式来避免这种现象的产生。具体是指在交流配电箱的附近安装室内与大地相连的汇流排装置, 在机房的总电源处也要安装相同的装置, 为了有效的防止电流反击现象的发生, 机房内的所有设备都需要与这个汇流排装置进行连接, 一旦发生电流反击, 就可以将超强的电流直接引入地下。当部分用电设备不便直接连接至汇流排时, 可以设置分汇流排, 设备先与分汇流排连接, 分汇流排与汇流排连接, 汇流排与室内的接地引入线可靠连接, 从而使整个防雷体系达到严谨。

3 结语

通信在人类的生活中尤为重要, 雷电又是自然中不可避免的现象, 它总会威胁到山区的通信基站安全, 需要注重通信基站的防雷工作。应根据国家有关技术规范要求, 结合基站所处的地形、地质、土壤、气象 (如年平均雷暴日数) 等条件, 做好以下综合防雷措施:建设符合要求的接地网、基站设备接地、等电位连接、馈线防雷、通信线路防雷、电源线路防雷等。这样才可以保障山区通信基站防雷安全, 为人们提供更好的通信服务。

参考文献

[1]郭春宇.浅析送电线路的防雷措施[J].民营科技, 2009 (10) :18-19.

[2]赵春雨.移动通信基站防雷与接地设计规范[S].2010.09.08.

无线基站的GPS端口防雷接地研究 第8篇

在无线基站建设方案中, 有时把GPS/北斗天线按照天线馈线的接地方式处理。这种方案来自于标准YD5098-2005通信局 (站) 防雷与接地工程设计规范[1]中6.4节对馈线的规定:铁塔上架设的馈线及其它同轴电缆金属外护层应分别在天线处、离塔处以及机房入口处外侧就近接地, 即三点接地方案。本文中作者提出一种新的GPS防雷接地的解决方案-单点接地的解决方案, 在最新的标准GB50689-2011[2]中也提到这种馈线绝缘安装方式, 供各位同行参考。

在福建省基站建设使用中, 发现部分站点的GPS损坏率较高, 根据现场情况, 在部分移动基站的建设施工过程中使用了新的GPS馈线接地方案。该方案主要对GPS整个馈线通路采用单点与机房室内工作保护地排相连接, 对GPS馈线及基站室内单元进行防雷保护, 实际应用情况良好。

二、GPS系统单点接地方案

单点接地方案描述如下:GPS系统只通过防雷器单点接地;GPS馈线全程不接地, 不需要接地夹连接到接地排;防雷器可以直接安装在机框, 由机框实现接地, 但是需要保证BBU就是安装在这个机框里面, 并且BBU的接地连接到机框的外壳。否则必须将GPS的接地连接到BBU的外壳。这个方案有个很重要的要求, 就是GPS全程绝缘, 不能接地, 包括GPS本身和GPS馈线。GPS避雷器应该选择带有接地线的那款, 接地线的长度最大30cm, 建议10cm。接地线直接连接到BBU的接地端子上, 然后通过BBU接地。这种接地方式保证了GPS避雷器安装在机框中与BBU是等电位的, 对感应泄雷起到了保护作用。

2.1接地基本要求

当GPS馈线需要接地时, 应采用规范的接地夹接地, 在室外接地安装时, 做好防水处理。

馈线接地线线径应不小于6mm2。

保护地线应选用黄绿双色相间的塑料绝缘铜芯导线;馈线的接地线颜色为黑色或黄绿双色。

保护地线应使用整段材料, 严禁加装熔断器或开关。

接地端子必须经过防腐、防锈处理, 其连接应牢固可靠。

2.2馈线接地和防雷设计

GPS天馈系统, 选择单点接地安装的工程方案比较三点接地的工程方案, 整体可靠性高, 因防水损坏、机械损伤、人为破坏损坏率、雷电损坏率等指标通常整体优于三点接地方案。

馈线同轴连接器的芯线和同轴屏蔽层, 与安装底盘、安装支架、安装套管等结构安装件之间是绝缘的 (注:部分天线在内部与安装底盘已实现连接, 达不到绝缘要求, 无法满足在防雷器处单点接地要求, 不适合单点安装的方案) 。

注意:塔上安装时, 天线安装在铁塔底部, 垂直高度不宜高于走线架顶部2米 (或距离地面高度5米) 。馈线在室外部分走线全程禁止接地, 如有其它原因馈线室外通过任何方式已经接地, 都已破坏了绝缘安装。此种情况不适合本方案。

本方案推荐安装方式都GPS馈线不接地, 同时GPS天线下方不安装防雷器。如有其它原因要求GPS馈线必须接地, 则GPS天线下部都必须安装GPS防雷器, 同时在馈窗处必须接地。如果室内的GPS馈线在靠近窗口处, 已有防雷器接地到馈窗接地排上, 则馈窗处不需要重复接地。

三、GPS系统避雷接地方案

3.1宏基站 (室内BBU) 在平地塔站 (包括山顶) 安装

这种安装场景, 一般在铁塔旁边建有机房, 室内宏基站安装在机房中。在这类场景下, 需特别注意与铁塔的距离, 在假设GPS天线时注意:

GPS天线安装远离铁塔, 不推荐安装在走线架上。最好安装在机房顶部, 天线下方不安装GPS防雷器。馈线与其它尖锐金属的接触位置、紧固位置, 应做绝缘保护处理。

馈线室外走线全程禁止接地。

馈线的室外部分走线越短越好, GPS天线支架高度尽量低。

如有其它原因必须安装在铁塔上时, 此情况不适合本方案。

3.2室内宏基站在建筑中安装

这种安装场景, 一般在建筑顶部有机房, 室内宏基站安装在机房中。推荐的GPS天线和馈线安装方式要求:

GPS天线安装在机房顶部, 或建筑顶部其它位置, GPS天线下方不安装防雷器。

馈线走线全程禁止接地。

馈线的室外部分走线总长度建议越短越好。

GPS天线支架自身高度建议不大于2米。

3.3室外基站安装在铁塔或H杆上

在平地、旷野、山顶都可能出现这种安装场景, 这种安装场景中, 设备一侧北斗天馈口需要安装防雷器。

GPS天线安装在H杆中的一个抱杆上 (或铁塔) 。

馈线走线全程禁止接地。

馈线的走线总长度不应大于5米, 越短越好。

GPS天线与基站顶部的垂直距离不应大于2米。

四、GPS避雷接地方案-BBU侧

GPS天馈线在室外是绝缘的, 没有感应电流, 只有感应电压。由于在室外部分很短, 感应到的电压不会太高, 能量很低, 对室内设备并不会造成危险。当雷电发生时, 室内地排可能会出现地电位升高的现象, 并不会因为GPS的防雷器接室内地排而额外增加抬升幅度。

在BBU侧, GPS防雷保护接地方案如下:

BBU侧的GPS防雷器, 保护端 (PROTECT) 朝向被保护BBU, GPS天线下方的防雷器, 保护端 (PROTECT) 朝向GPS天线。

GPS防雷器需装在BBU所在机柜内。如果内部无法安装, 可以选用防水的防雷器安装在机柜外侧, 并且两端连接器及地线处需做防水。

基站BBU与GPS防雷器安装在一个机柜内。GPS防雷器应通过和机柜金属外壳的结构搭接实现接地, 不需要引出单独的接地线, 这样防护效果最好。

基站的GPS防雷器优先通过结构实现与BBU的接地连接, 如果不能通过结构实现接地连接, 那么就要通过接地线与BBU接地端子连接, 宜用6mm2长度不大于1米的接地线。BBU再通过地线与室内地排相连。此时GPS防雷器、BBU是否与机柜绝缘不影响防雷性能。

如果同一机柜内有其它敏感设备, 可以使GPS与机柜绝缘, 通过地线连接到BBU的接地点。

五、总结

在GPS防雷接地的工程设计中, 本文提供了另一种思路, 实践证明对于GPS系统这种通过防雷器单点接地方式还是非常有效的。

参考文献

[1]YD5098-2005通信局 (站) 防雷与接地工程设计规范

浅谈无线通信设备防雷措施 第9篇

1.1 雷电的形成

雷电是伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象。雷电一般产生于对流发展旺盛的积雨云中。积雨云顶部一般较高, 可达20公里, 云的上部常有冰晶。冰晶的凇附, 水滴的破碎以及空气对流等过程, 使云中产生电荷。云中电荷的分布较复杂, 但总体而言, 云的上部以正电荷为主, 下部以负电荷为主。因此, 云的上、下部之间形成一个电位差。当电位差达到一定程度后, 就会产生放电。放电过程中, 由于闪道中温度骤增, 使空气体积急剧膨胀, 从而产生冲击波, 导致强烈的雷鸣。带有电荷的雷云与地面的突起物接近时, 它们之间就发生激烈的放电。在雷电放电地点会出现强烈的闪光和爆炸的轰鸣声。这就是人们见到和听到的闪电雷鸣。

1.2 雷电的种类

雷电分直击雷、电磁脉冲、球型雷、云闪四种。其中直击雷和球型雷都会对人和建筑造成伤害, 而电磁脉冲主要影响电子设备, 云闪由于是在两块云之间或一块云的两边发生, 所以对人类危害最小。直击雷就是在云体上聚集很多电荷, 大量电荷要找到一个通道来泄放, 有的时候是一个建筑物, 有的时候是一个铁塔, 有的时候是空旷地方的一个人, 所以这些人或物体都变成电荷泄放的一个通道, 就把人或者建筑物给击伤了。直击雷是威力最大的雷电, 而球型雷的威力比直击雷小。

2 无线电设备防雷必要性

随着无线通信系统的自动化装备越来越先进, 设备电路的精密集成度日益提高, 感应雷电及雷电电磁脉冲的入侵很容易损坏相应的电子、电气设施, 加之无线通信设备自有的室外天线和电缆馈线等的裸露, 感应雷击的危害明显增加, 仅靠避雷针已远远不能满足无线通信台站设备的防雷实际需求。因此对系统工作地和保护地的要求更加严格, 必须从细节抓起、从源头治理、全方位着手, 在抓好系统接地工作的基础上, 对台站设备实施综合防雷工程。

无线通信设备防雷要认真规划、设计、施工, 设备接地工作必须严格要求、高度重视, 务必做到系统接地。总的来说, 在一个工作区域内, 尽量将邻近的机房、铁塔、天线、变压器、配电柜、通信电缆统筹考虑, 按均压、等电位的原理把工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网, 台站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入, 扩大地网范围, 增强整体防雷能力。

3 无线电设备防雷措施

雷电是一把双刃剑, 有利也有弊。雷电具有惊人的能量, 每次雷击所产生的能量大约为55万千瓦/h, 能够使100万个灯泡闪耀1小时。但目前人类尚未能够有效的利用雷电的能量, 然而它所造成的损失也是巨大的。据统计, 在欧美国家每年约有20%～30%的电脑故障是因为雷电引起的。

一般来说, 建筑物的避免雷击的途径大致有四条: (1) 疏导, 即将雷云中的电荷疏导至大地, 从而避免直接雷击或感应雷击电流流经被保护的建筑物或设备, 从而使这些建筑物或设备免受雷击。 (2) 隔离, 即将雷电信号和被保护物隔离开来从而避免雷击。 (3) 等位, 即将铁塔地、工作地、建筑物的公共地等置于同一电位。 (4) 消散, 即释放出异性电荷和雷云中的电荷进行中和, 从而阻止雷电的形成。根据以上的四种避雷途径, 具体到一个无线电通信工程的防雷设计来说, 其主要的防雷措施有以下几种方法。

3.1 避雷针

一般的防止直击雷破坏是通过避雷装置即外部防雷系统, 将雷电引流从而进入大地。安装避雷针注意以下四点: (1) 避雷针应当装在高于天线尖端数米, 避雷针与天线之间应有一定的间隔; (2) 避雷地线的直流通路的电阻要求足够低; (3) 地线不能用扁平编织线或绞合线; (4) 为了增大地表层的泄放面积, 可采用埋设有一定间隔的多根接地体, 且相互焊接。对通信基站来说, 天馈线系统和机房建筑物比较容易受到直击雷的袭击, 但可以通过科学的设计避雷针的保护角和良好的接地系统来保护。

3.2 放射性避雷装置

在通信塔上安装避雷针虽然经济简单, 但却难做万无一失。对一些重要的通信工程来说, 可以考虑安装放射性避雷装置。放射性避雷装置的关键部分是放射源, 它能连续自行发射α粒子, 使周围空气电离产生大量电子。在雷电场的作用下这些电子不断加速, 对空气产生连锁的多极电离或雪崩电离, 形成与电场强度成正比的电子流, 这时产生的由放射源指向雷云的电离通导会永不间断地中和及释放空间电荷, 把已有的低电场消除掉, 把可能形成的高电场降为低电场, 从而有效地防止发生雷击, 起到显著的消雷作用。这种放射性避雷装置的防护面积较大, 其半径大约为260m左右, 且安全可靠对人身无伤害。

3.3 内部防雷工程

除在通信铁塔上安装避雷针或避雷装置的同时, 还要注意消除感应雷击, 有可靠的外部防雷措施同时更需要完善内部防雷措施, 内部防雷工程主要由屏蔽、防雷器和等电位连接三部分组成。 (1) 屏蔽:每对双绞线或四对双绞线都可使用金属屏蔽, 不同的双绞线或四对双绞线放在一起可以共同使用一个金属屏蔽。由于金属屏蔽的趋肤效应产生的吸收和反射作用, 可更好的分割周围的电磁场并且能够减少单独屏蔽的对绞线之间的串音。 (2) 防雷器:防雷器是用一种低压时呈现高阻开路状态, 高压时呈现低阻短路状态, 能承受数百安培大电流通过的过压保护电子器件组合。将防雷器并联在供电线路、信号传输线路上使用。当遇到雷击和高电压大电流时其立即呈现短路, 将瞬间产生高电压大电流通过地网泄放到大地中, 使设备受到保护。

3.4 天线杆防雷

天线的直击雷防护, 最好直接利用天线杆来保护。用40mm×4mm的镀锌扁钢把天线杆连接, 并接到避雷带上;采用横截面积36mm的绝缘皮多股铜芯线把同轴电缆馈线的金属外护层与天线杆连接, 并在进人机房的入口处与外走线架连接;用40mm×4mm的镀锌扁钢把外走线架每隔5m与避雷带连接, 且不能少于两处。同时做好天线杆、同轴电缆馈线、外走线架的等电位连接, 能减少各金属体之间的电位差和防高压反击, 可以避免雷电波从同轴电缆馈线侵入机房损坏通信设备。

4 结语

雷电作为一种自然现象, 我们对它的认识和防范总在不断地探索和提高, 要做到更好通信防雷力, 必须运用更加科学和完备的综合治理手段, 努力做到防微杜渐、未雨绸缪, 万一遇上特殊恶劣的强雷雨情况, 还要因势利导、随机应变。这样, 才能有效地防止雷击事故, 减少因此而造成的设备停机和故障隐患, 提高无线通信保障能力。

摘要：夏天是雷雨频繁的季节, 由于雷电的危害, 无线通信设备时刻处在危险中, 因此, 在无线通信设备中认真做好防雷避雷工作具有重要意义。本文主要探讨无线通信设备的防雷措施, 以促进通信防雷工作、减少通信机意外故障因素, 提供更优质可靠的无线通信服务。

关键词：无线通信设备,雷电,措施

参考文献

[1]谢锋, 叶佩生.无线寻呼台及移动通信基站的防雷措施电信技术[J].1998 (10) .