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直放站的防雷与接地陈强 中讯邮电咨询设计院 提纲 概述 雷击损害情况以及原因分析 直放站防雷接地方案以及相关说明 举例说明 概述 近年来，为了扩大网络覆盖，直放站得到了快速发展。这些站点大部分处于山顶或者较为空旷的地带，在雷击比较严重的嵩县、栾川等地经常发生直击雷遭受雷击损害的情况。 直放站相对于宏基站而言设备较为简单，大多设置在一根抱杆上，没有机房，周围可供使用的土地面积较小，在这种简陋的环境下如何做好防雷接地成为困扰洛阳移动运维人员的一个问题，另外，也没有相应的标准对直放站的防雷接地提出具体要求。 本项目研究人员于2008年3月19日到3月21日在宜川、嵩县、栾川三县选择了10个直放站进行了现场查勘，基本了解了洛阳移动直放站的类型以及其防雷接地系统存在的问题，并且针对这些站点的防雷系统存在的问题提出了相应的整改意见和方案。 考虑到直放站数目较多，而且所处的雷电环境也差异较大，想要一口气把所有基站的所有问题都解决是不现实的，可以有一定的轻重缓急。例如先改造山顶容易遭受雷击的直放站（以前有过雷击记录和处于较高山顶的直放站），然后再逐步对其他的直放站进行改造。 另外在防雷接地改造施工过程中，应加强管理，配备专人负责，随工验收，并由施工单位绘制竣工图。每年应检测浪涌保护装置以及各连接点是否正常，并作记录。 雷击损害情况以及原因分析 洛阳市、宜川等雷暴日较少的地区损害很少，而在嵩县、栾川等雷暴日较多的地区损害较为严重，几乎每年雷雨季节都有一些直放站损坏。而损坏的站点又以山顶的站点居多。 损坏的设备主要是通信主机，而其中绝大部分是电源端口损坏。而不同厂家的设备损坏概率不一样，例如三维的通信主机损坏较少，这主要和通信设备的端口耐受过电压性能有关，一些厂家的设备自带有一定的过电压保护设施，但是这种设施一般耐受能力不强，无法抵御较大能量的雷电过电压。 其他设备（配电箱、UPS）因为雷击损坏的情况较少。但是在检查中发现嵩县星石站光缆配线盒被打黑（如图3）。UPS设备的输入输出端均有防雷器。 大部分直放站的地网仅设置单根角钢，而且不同抱杆的地网没有连为一体。大部分支撑UPS设备的抱杆未设置地网，设备机壳仅仅与铁支架接触，未做专门接地。 配电箱和主设备的电源端口没有安装防雷器。 配电箱、光缆配线盒均未做接地处理。部分馈线外皮未接地或者接地不可靠，仅采用胶布缠绕紧固。 直放站雷害引入的途径 直击雷击中电源线； 附近雷击而由电源线引入的感应雷；根据上述调查的情况可见，直放站雷击损坏主要是由感应雷造成的。 直击雷击中杆塔避雷针形成的地电位反击； 由光缆加强芯引入的雷电过电压，由于引入主设备的为尾纤，因此由光缆引入的雷害不会造成主设备损害。 存在的问题 地网不完善。部分直放站仅有一根角钢，大部分支撑UPS设备的抱杆未设置地网。由于雷电流没有一个顺畅的泄放渠道，容易导致设备和防雷器损害。 对于天线分离型的直放站，不同抱杆的地网没有连为一体。当单根抱杆遭受雷击时，由于单根抱杆上馈线外皮未接地，会发生反击造成天线和主设备损害。即使馈线外皮做好接地，也会有较大雷电流流过馈线外皮，对主设备安全造成威胁。如果地网连为一体，能够大大减小各抱杆的电位差，分流馈线外皮上的雷电流，保证设备安全。 配电箱和主设备的电源端口没有安装防雷器。这样使脆弱的主设备电源端口直接暴露在雷电过电压之下。 光缆加强芯等金属部件未做好接地处理。当其遭受雷击或者抱杆遭受雷击时，光缆加强芯等金属部件会对金属外壳拉弧放电，可能烧断尾纤或者造成电源线损害（光缆接头盒经常放置在配电箱内）。 配电箱、UPS设备未可靠接地。馈线外皮未接地或者接地不可靠。 个别直放站未安装避雷针，天线有遭受直击雷损害的可能。 直放站防雷接地方案以及相关说明 直击雷防护 地网 等电位连接 防雷器的选择 直击雷防护 直放站应在其杆塔或通信平台的上方安装避雷针，其收发天线应在避雷针保护范围之内。避雷针的针尖一般应高出天线顶端1m 。 小型避雷针宜采用圆钢或钢管，采用圆钢时直径应不小于16mm；采用钢管时直径应不小于25mm，钢管壁厚度不小于2.5mm。 避雷针的接地引下线应采用40*4热镀锌扁钢或Φ8镀锌圆钢。 对于安装在建筑物内的直放站，可直接利用建筑物避雷装置，但是应保证收发天线建筑物避雷装置保护范围之内，否则应单设避雷针进行保护。如建筑物有完善的建筑防雷装置时，天线支架和避雷针应可就近由避雷带、避雷网等接地。 地网 在工程建设中建立合理、有效的接地系统，是确保直放站安全可靠运营的基本条件。直放站所处的环境非常复杂，因此在《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005中并没有对直放站的地网和接地做出专门规定，但是由于直放站单站造价较低，直放站完全照搬宏基站的要求显