移动通信无线基站的防雷技术研究

摘要：本文主要针对于移动通信无线基站防雷技术进行了研究和详细的介绍;然后对移动通信基站防雷系统进行了简要的介绍，同时对防雷系统的构成了进行了阐述;其次对其中一种形成雷击事故的重要原因-反击电压进行了详细的介绍，主要阐述了其是如何形成，并给应对措施;接下来主要针对于移动基站的防雷技术措施进行了介绍，包括电源线路保护空开以及分级保护两种措施，对防雷技术进行了应用。

关键词：移动通信;无线基站;雷击;防雷

1 移动通信基站防雷系统

1.1 防雷系统简述

移动通信无线基站的防雷工程属于一项较为复杂的系统工程，以前我们都是通过相关的防雷理论针对于防雷系统所具有的泄流能力进行一个最大限度的提升，通常情况下所使用的都是那种80ka或者是100ka的大型防雷器，可是通过实际的应用案例能够看得出来，所能够起到的效果并不是想象中的那么理想，常常发生一种情况就是防雷器并没有进行相应的动作，但是设备已经被损坏了。出现了这种情况，是防雷器的问题吗？显然不是，因为所使用的防雷器全都属于经过合格检测的产品。主要的原因是我们并没有根据移动基站的具体情况对防雷系统进行设计。对于基站里面的设备而言，其被雷电或者是直击雷所所破坏的可能性基本为0。这主要是由于对于基站设备而言，通常情况下其所在的位置一般都比较低，能够通过避雷系统进行雷电的泄放，因此通常不会被直击雷所损害。

1.2 防雷系统的构成

目前我们所使用的大多数移动通信基站防雷系统都是由下面三部分所构成的。

（1）雷电接受装置：通常情况下这种装置所指的就是能够有效的针对雷击进行直接的或者是间接接受的金属制杆，比如我们经常所使用的避雷网，避雷针，避雷器或者架空地线都属于是雷电接受装置。

（2）接地线：通常情况下这种装置所指的就是能够连接雷电接受装置以及接地装置的金属制导体。其所能够起到的主要作用就是将雷电接受装置上面所接受的雷电通过自身传送到接地装置上面，通常情况下，对于接地线而言，都是通过扁钢或者是圆钢所构成的。

（3）接地体：所指的主要是接地装置以及装置周边的混凝土，起到的作用是将雷电泄到大地里面去，目前通常所使用的有垂直接地极，水平接地极，基础接地极以及延长接地极这四种。

2 反击电压

2.1 地电压反击

在雷电流基站周围的避雷器进行雷电泄放的时候，因为存在着接地电阻就一定会造成基站所具有的工作地电位的提升，对于在基站当中所存在的直流负荷，例如在基站内部的开关电源的监控单元等设备和远端地相比的话的是存在着电位差存在的，所以会形成差模脉冲电压。在大于设备绝缘耐压的最大允许值的时候，那么就一定会不同程度的损坏设备。通常情况下对于基站所含有的单向交流负荷而言，所叙述的这些设备上面的零线都是和变压器上面的交流地连接在一起的，在雷电顺着基站周边的避雷器进行泄放的过程中，对于变压器而言，其交流地以及交流重复接地点位均会提高，所以对于单相交流设备而言，一样具有地电压反击的问题出现。

2.2 降低反击电压的措施

如何才可以有效的减少地电压反击所导致的损失呢，通常情况常规的方法就是利用到所谓的直流浪涌抑制器以及交流过压保护器，简单的说就是在基站交流配电箱以及交流变压器的低压侧进行交流过压保护器的配置;同时将浪涌抑制器安装在直流负载的电源输入端上面。通常情况下对于每一个直流浪涌抑制器以及交流过压保护器而言，都一定要和需要进行保护的设备相接近，防止需要进行保护的设备因为电源所具有的引线太长了造成出现脉冲反射等一系列问题，另外还有一个非常需要进行注意的问题就是需要把室外避雷器接地和基站的工作接地在基站地网上面的引接点进行各自分开的焊接，这样做的效果就是能够使得基站工作接地母排的电压浪涌幅值大幅度减少。

3 移动基站防雷措施

3.1 电源线路保护空开

通常情况下对于我们所使用的避雷器而言，其所具有的响应特向是存在着软硬之分的：一般情况下对于气体放电管以及火花间隙防雷器而言，两者都是基于斩孤的角形火花隙以及同轴放电火花隙，在线里面的电压值大小相比于防雷器的击穿电压大的时候，那么防雷器里面的绝缘电阻便马上减小，相应的其所具有的放电能力就会开始进行增强，同时残压的值也会比较高，恢复电压小于之前的击穿电压，这就是所谓的硬响应特性;具有软相应特性的浪涌抑制二极管以及压敏电阻，其所具有的主要特定就是相比之下具有较小的放电电路以及相对较短的响应时间，并且对于恢复电压而言，通常是不变的。对于具有硬响应特性的防雷器而言，绝缘劣化以及工频后续电流均会导致线路出现短路问题，因此对于防雷器而言，在其前面要进行过流保护空气开关或者是熔丝的安装。对于它的额定电流而言，其大小是不可以超过防雷器自身所具有的最大短路允许强度。

3.2 分级防雷

对于防雷器而言，其所具有的残压数值大小是针对于基站设备进行一个有效保护的重要参数，通常来说，一个具有相对较强能力的防雷器，那么其基本都会具有较高的残压大小以及较长的响应时间大小。就目前的情况来看，在市面上面还不存在一种防雷器可以完全符合每一种雷电冲击波、残压以及响应时间指标这三个参数的要求，因此要按照基站电源设备的绝缘等级针对防雷层析进行划分，这样就能够达到一种多级防护的效果，一级然后一级的逐渐降低雷电所具有的能量大小，这样就能够让每一级防雷器所具有的残压大小能够实现一种相互之间进行配合的关系，最后让过电压值的大小能够小于设备绝缘强度。

4 总结与展望

随着移动通信技术的快速发展，未来移动通信无线基站的数量会越来越多，因此移动通信无线基站的防雷技术至关重要，只有将防雷工作做好，才能够确保基站的正常运行。

本文主要针对于移动通信无线基站防雷技术进行了研究，在第一部分中对移动通信基站防雷系统进行了简要的介绍，同时对防雷系统的构成了进行了阐述;在第二部分中对一种形成雷击事故的原因-反击電压进行了介绍，主要阐述了其是如何形成，同时针对其所应该采取的应对措施;在第三部分中，主要针对于移动基站的防雷技术措施进行了介绍，包括电源线路保护空开以及分级保护两种措施，对防雷技术进行了应用。

参考文献：

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[2]  赵尧松.移动通信基站与防雷接地设计研究[J].中国新通信，2018，20（16）：10-11.

[3]  李柏坚.移动通信基站雷击灾害及防雷接地设计浅析[J].科技风，2018（18）：74.

致谢

时光飞逝，转眼间大学生涯眼看着马上就要结束了，但是这几年的大学生活还在我眼前久久不能忘怀，和老师之间的感情，和同学之间的感情，这些我这辈子都不会忘记，在此我要向那些帮助我的每一位老师和每一位同学说一声谢谢。

首先我要感谢的就是我的论文导师，整个论文的完成过程中，从最开始的论文选题，再到后来的不断的修改，直到最后整个论文成型，都是我的论文导师给我提供不断的帮助，在我遇到学术上的问题的时候，每一次都是老师伸出了援助之手，在老师的不断帮助下，我的毕业论文才能够顺利的完成。

其次我还要感谢的就是这几年在一起学习过的同班同学们，在这四年过程中，不论是在生活上还是在学习上，这些同学都给了我非常多的帮助，虽然马上就要毕业了，但是我不会忘记你们的，祝你们前程似锦。

在最后我要感谢的就是生我养我的父亲和母亲，在我大学学习生活中，一直是你们在背后默默的支持我，在物质上和精神上满足我，我学业的圆满离不开你们。

作者简介：赵航（1985年11月7日）出生，辽宁省大石桥市，大学本科，通信工程。

（作者身份证号码：210882198511070312）