新形势下差分台基站雷损控制办法浅见

陈一路 交通运输部南海航海保障中心广州通信中心

今年突如其来的新冠疫情，使我国经济社会受到较大影响。在党中央正确领导下，习近平总书记亲自部署指挥抗疫工作，我国取得了伟大抗疫胜利。正值五月，我国“两会”召开，李克强总理政府工作报告充分分析国内外经济形势，明确提出扎实做好“六稳”工作，全面落实“六保”任务的工作要求。对于我们基层航海保障单位，在国家压减预算情况下，如何节约成本，精准做好航海保障工作是我们必须集思广益思考的问题。本文主要是从如何精准分析航海保障差分台站在雷雨季节中可能出现的雷损原因，做好雷损防控，助力国家提出的“六保”任务全面落实进行论述。

1.我国航海保障差分定位系统及作用

差分定位系统是国家航海保障，沿海、远洋交通运输的重要基础设施之一。系统广泛应用于船舶进出港、海上交通安全管理、海洋测绘、航道测量、航道疏浚、海洋资源调查、海上救助、海洋捕捞、海洋渔业及其它海上作业生产。沿海差分定位系统主要是从1995年始规划建设，共完成20个台站，全面覆盖我国沿海港口、重要水域，自主提供了差分定位导航服务。由于国际形势变幻莫测，为了避免过于依赖美国GPS,我国差分系统于2018年进行GPS/BDS双模改造（主要是增加北斗差分设备），系统接受卫星双重保障，可靠性更强和准确性更高。这对自动驾驶、无人船艇等新业态经济发展提供了自主的技术支撑。对我国航运事业和国民经济的发展产生深远的影响，也为全球船舶航行安全，海洋经济发展具有重要的作用。

2.基站雷控系统缺失及设施老化现状

我国沿海差分台（RBN-DGPS BDS）系统都是从1995年前后建设，目前已服务了20多年，大部分设备设施已陈旧、老化、不堪负荷。差分(RBN-DGPS BDS)基站设施多处于沿海、孤岛等地，地势开阔的雷电多发区，被雷电侵袭危害较大，常常造成不同程度的损失，引起航海船舶生产不便，因此，在当前受疫情影响，行政经费大幅压减情况下，严密分析，精准施策，利用好有限的预算经费，花最少的钱办更大的事，找出雷损防控短板，补好设施漏洞，做好防雷控制，提高防雷成效值得我们重视。近年来，笔者曾多次参与差分台巡检及雷损坏后的抢修工作，这里主要分享一些不成熟的分析和建议。

3.雷损的原因问题分析

（1）由于海洋恶劣环境影响，基站场地防雷地网设施加速老化。由于基站多建在海边,盐度较高，传统的金属材料接地极容易发生腐蚀，致使接地系统对地阻抗增大，无法满足防雷规范要求，造成雷损隐患。笔者曾于今年5月19日参与了一差分台站受雷击后的抢修工作，损坏主要是天调设备，引起雷击的原因是天线体、天线铁塔底部防雷地网老旧，无法及时在短时间内完成大存量的放电，再加上天调电感线圈的老化感应，显然雷损难以避免。可见，天线场地地网的日常维护及必要的系统改造对基站安全不容忽视。

（2）由于基站不断扩容，机房设备增多，原有机房防雷系统缺乏统一规划。按照国家信息产业部《通信基站防雷与接地设计规范》（5068-98）要求，通信基站的地网应包括机房地网、铁塔地网、变压器（供配电）地网。基站应按均压、等电位的原理，将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网，站内各类接地线应从机房地排汇集线或接地线上分别引入。由于台站都为25年前建造，经巡检发现，台站在多年不断扩容增加设备工作中，没有严格处理各增设设备的接地汇流问题，个别台站并没有设置相应的建筑保护地网和防雷地网，只是随意处理，简单地接一扁铁直接下地，也无法测量扁铁直接下地深度。当然这肯定会影响整个机房的对地环境，当天气、季节、环境变化时，设施对地地阻值偶尔偏大，这自然成为雷损隐患。

（3）基站功能增多，各种信号线的防雷问题缺乏考虑。基站防雷工作，当然不光是只关注地网、地阻大小问题，其实，各种信号线的防雷也同样重要。按国家通信基站规范要求，信号电缆应由地下进入通信机房，电缆内芯线在进入机房处应加装相应的信号避雷器，避雷器和电缆内的空线对均应作保护接地。但我们在巡检中常有发现，没有了避雷器，或有但已是20多年的超龄服役（一般避雷器是5-8年）。规范还要求基站区域内严禁布设架空缆线，可是我们部分基站侧面仍然存在架空缆线现象。另外，天馈系统下来通信信号，经同轴电缆线进入机房，这同样必须注意感应雷电的情况。

（4）由于基站建设多年，机房内设设备增多，机房顶上设施放置零乱。我们都知道，可能引起雷电闪击破坏的因素极为复杂多样，其中的每一个环节都不应忽视。基站建筑物应有完善的防直击雷及抑制二次感应雷的防雷装置，一般包括避雷网、避雷带、接闪器等。机房顶部（屋顶）上的各种金属装备设备，均应分别与屋顶避雷带就近连接通地。可是，在我们的巡检中发现，大多机房顶上都随意地安装了不少设备设施，没有统一规划，部分设施也没有按规范接地，严重影响机房防雷实效，成为雷损隐患。

4.精准研究，应事施策

学习“两会”精神，我们深刻领会李克强总理工作报告提出落实“六保”要求，在国家压减预算情况下，要咬住履约保障不放松，合理利用有限资源，精准判断问题导向，科学施策，做好台站雷损控制。

（1）精准研究补短板。在疫情影响经费大减的特殊时期，要进行天线场地近500平方米地网改造是相当大的一项工程，必需要经费充裕。但在国家抗疫困难时期，是无法完成的。因此，我们要以开创性思维，精准研究雷损控制工作，既要节省成本开支，又能达到防雷损坏，我们可以用极少的费用加装防雷装置，特别对直击雷的防护。方案是用外部防雷装置吸引雷电流并将雷电流泄放入地，这样可以暂时避免进行大面积大范围的地网改造，节省大量经费，又能提高天线系统防雷实效。

（2）创新思维解难题。由于现在机房设备装备不断增多，用电量大，要求标准高，接地原点不规范或松懈，不能满足通信基站的防雷规范的要求。巡检发现铁塔的地网一般来说大多是完好，地阻值多小于2欧。为了节省成本，并能及时取得效果，可以由基站值班人员，在日常工作中，对地接点加固，并制作接地汇集排，引下直接埋地与铁塔地网相对接，形成联合下地。

（3）精准施策破困局。机房外部的防雷非常重要，采用相应避雷器进行主动式的机房内部防护也同样重要。天馈线避雷器接地端子应就近引接到室外馈线入口线接地线上，选择馈线避雷器时还应考虑阻抗、衰耗、工作频段等指标与通信设备相适应，才能达到基站信号线防雷的效果。机房内应采用屏蔽、等电位连接、合理布线等方法，综合抑制和削弱雷电感应对系统设备的电磁干扰和地电位反击。机房内的走线架、吊挂铁架、机架或机壳，金属通风管道、金属门窗等均应作保护接地。

（4）精细规范出实效。在我们的巡检中发现，个别机房顶上设施安装杂乱，缺乏规范。由于机房内设设备增多，机房顶上设施，如各种各样的天线等增多，按通信基站规范要求，我们应当进行合理规划，把机房房顶上杂乱安装的设备设施天线，统一调整，并按规范制作相应的两侧汇流排，统一走线集入管内，有必要接上直地的给整改规划整齐后接地，让机房外观上美观划一，又能从技术上提高机房防雷实效。

5.结束语

我国是海洋大国，海洋国土面积辽阔，海洋经济发展越来越重要。按照国务院印发的《交通强国建设纲要》和今年“两会”李克强总理政府工作报告，做好“六稳”落实“六保”任务要求，在年度预算大幅压减条件下，海事监管与航海保障工作任重道远。我们必须创新思维，针对性地调查研究各基站所处地理位置、防雷短板、雷损规律，根据国家相关防雷规范,做到既有针对性,又有实效性，应地施策，及时解决面临可能雷损问题,完成好航海保障安全工作,服务国家经济发展。