移動基站防雷解決方案
移動基站大多建于地勢高處，如高山、郊區(qū)、建筑物上，基站天線往往高出建筑物已有的防雷接閃器，成為雷擊高發(fā)點。所以，對移動基站的防雷不僅要考慮直擊雷的防護，還要考慮對雷電感應(yīng)的防護，以及對雷電波入侵的防護，對通信線路的屏蔽和建立良好的接地系統(tǒng)，降低接地電阻，進行等電位連接，避免地電位反擊。
一 直擊雷防護
為避免移動基站智能天線遭受雷擊，可以在移動基站支架主體桿上焊接一支高度適宜的避雷針，使避雷針足夠保護以90度角散開的智能天線，并用95mm 多股雙絞線焊接避雷針和天面避雷帶。如果條件允許，可以在距天線支架旁3米左右的位置設(shè)置一根優(yōu)化避雷針。避雷針的高度應(yīng)使基站天線置于其保護范圍之內(nèi)，具體計算方法可根據(jù)天線高度并參考滾球法。這樣，避雷針與天線分體設(shè)置，在雷電發(fā)展成放電之前，由于避雷針針尖附近電場強度強，可提前適時的產(chǎn)生一個連續(xù)放電路徑與雷云的下行先導匯合，將雷電流吸引到自己身上并通過引下線、接地裝置安全的將雷電流瀉入大地，有效的保護了基站天線和主設(shè)備。對于避雷針的材料選擇和技術(shù)規(guī)格可根據(jù)移動基站周圍環(huán)境和當?shù)貧夂蚨ā?/span>
二 感應(yīng)雷和雷電波侵入的防護
感應(yīng)雷是雷電在雷云之間和雷云對地放電時，在附近的戶外電力線、傳輸信號線、設(shè)備間連接線產(chǎn)生電磁感應(yīng)并侵入設(shè)備，使串連在線路中間或終端設(shè)備遭到損壞。雷電波侵入則指通過直擊或電磁感應(yīng)和靜電感應(yīng)沿傳輸線路侵入的雷電波。根據(jù)波傳輸理論，雷電波在傳輸過程中波阻抗發(fā)生變化會產(chǎn)生反射、折射，可導致波阻抗突變處的電壓升高，產(chǎn)生浪涌，加大對設(shè)備的危害。移動基站受到感應(yīng)雷和雷電波侵入的危害主要是通過與基站主設(shè)備連接的電源線、信號線、天饋線的電磁耦合或靜電感應(yīng)的形式進入設(shè)備的感應(yīng)過電壓波和雷電電磁脈沖。因此，必須在基站設(shè)備的電源線、信號線、天饋線的各種接口上加裝相應(yīng)的避雷器。
1、基站電源防雷
目前移動基站的交流電源主要由市電網(wǎng)提供，由于市電網(wǎng)的不穩(wěn)定和停電的原因，以及移動基站的工作環(huán)境惡劣，條件苛刻，設(shè)備市電網(wǎng)的浪涌和遭受雷電過電壓損壞的可能性較大。因此必須對基站內(nèi)電源系統(tǒng)進行分級防護，首先在基站市電入口安裝80-120kA電源防雷箱，然后在交流配電柜安裝40-60kA電源防雷模塊，從而殘壓降到最低，保護通信設(shè)備電源系統(tǒng)安全。
2、基站天饋線防雷
為了避免感應(yīng)雷電流和雷電波從基站天饋線侵入基站主設(shè)備，損壞設(shè)備電子板，所以應(yīng)在天饋線進入設(shè)備的接口串接天饋避雷器。避雷器的工作頻率和接口方式要與接站天饋線工作要求相適應(yīng)，并且應(yīng)采用高通濾波器設(shè)計，能有效的降低插入損耗，不影響基站對信號的收、發(fā)。一般的移動基站有六根天饋線，從不同的角度接發(fā)信號，因此，每線需要串接一個避雷器。
3、基站信號線防雷
移動基站的信號線在進入基站主設(shè)備前都是在天面經(jīng)過很長距離的鋪設(shè)，由此增加了感應(yīng)雷侵入概率。為避免感應(yīng)雷從信號線入侵，可在部分基站安裝信號避雷器，避雷器應(yīng)具有能免遭雷擊產(chǎn)生的感應(yīng)過電壓和瞬間浪涌電壓危害的雙級保護裝置，能最大程度降低殘壓和寄生電容以及快速響應(yīng)能力。同時信號線在天面部分應(yīng)套設(shè)一定長度的金屬管屏蔽。
三 移動基站接地系統(tǒng)
1、聯(lián)合接地
接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是防直擊雷、防側(cè)擊雷還是防感應(yīng)雷最終都是將雷電流安全地引入大地。因此，沒有合理、適當、良好的接地裝置是不能避雷的。移動基站接系統(tǒng)應(yīng)采用聯(lián)合接地，即將天線防雷接地，基站設(shè)備保護地，基站設(shè)備工作接地，各種避雷器接地等接地系統(tǒng)聯(lián)合為一個接地系統(tǒng)，但避雷針接地應(yīng)與其它接地分開引入聯(lián)合接地裝置，兩者接地點相距應(yīng)達5米。采用聯(lián)合接地網(wǎng)的接地電阻要求不大于10Ω。
2、移動基站防雷接地處理：
?。?）、避雷針防雷接地可采用-40×4鍍鋅扁鋼，在避雷針基座從兩個方向引至天面避雷帶；并與避雷帶作可靠電氣焊接，防雷接地的引下線亦應(yīng)與避雷帶焊接連通。
?。?）、在天線座的金屬構(gòu)件上安裝一個聯(lián)合接地匯流銅排。將信號線和電源線的金屬屏蔽層，基站設(shè)備金屬外殼，天饋、電源、信號避雷器的接地，天線架金屬構(gòu)件接地均用截面積為10mm2的絕緣多股銅芯線連接到聯(lián)合接地匯流銅排上。
?。?）、從聯(lián)合接地匯流銅排用35mm2絕緣銅芯線（或用-40×4鍍鋅扁鋼）引至聯(lián)合接地網(wǎng)的接地點上焊接。此35mm2銅芯線（或-40×4鍍鋅扁鋼）稱之為基站設(shè)備接地引入線。
?。?）、在一些租用民房站，如沒有接地，需新建一個合格的聯(lián)合接地網(wǎng)，地網(wǎng)接地電阻要求小于4Ω。
3、使用接地降阻模塊。
如果接地電阻達不到要求，可使用接地降阻模塊；在高土壤電阻率的地區(qū)，使用降阻模塊，能有效降低接地電阻，同時，也可有效地降低工程費用。
降阻模塊主要由導電性能良好、化學性能穩(wěn)定的非金屬材料和導電電解介質(zhì)組成，其內(nèi)置鍍鋅金屬棒，將其與被保護的地線連接時，則金屬接地體與大地的有效接觸面積將大大增加，而且由于降阻模塊與金屬地線連接后，金屬接地體與大地的接觸電阻將大大降低，從而充分發(fā)揮接地模塊的降阻作用，使雷電流得以迅速泄流入大地。
四、移動基站防雷安裝施工
由于移動基站建設(shè)環(huán)境多樣，名個基站所處的環(huán)境不同，而且移動基站的數(shù)量很多，對基站防雷安裝施工應(yīng)根據(jù)安裝高效、科學、安全、因地制宜的原則落實好，保證滿足客戶的需求。
1、移動基站防雷安裝施工流程
在防雷安裝施工前，應(yīng)檢查移動基站工作是否正常，若正常，則按以下步驟進行安裝施工。否則，必須排除基站設(shè)備故障后，方可進行安裝施工。
?。?）測試基站所處建筑物接地電阻，并做好測試記錄（接地電阻應(yīng)小于4Ω）。
?。?）安裝避雷針。
?。?）根據(jù)基站天線確定優(yōu)化避雷針的具體位置。
?。?）將避雷針底座與屋面樓板用膨脹螺絲栓緊固定，同時安裝避雷針支架及避雷針針體。
?。?）用-40×4扁鋼焊接避雷針底座防雷引下線至建筑物避雷帶或焊接至聯(lián)合接地網(wǎng)。
?。?）安裝接地匯流銅排于天線底座適當位置，也可不用匯流排而將接地線直接連接在支架接地孔上。
?。?）斷開基站電源（拔下基站電源電源開關(guān)），同時斷開基站內(nèi)與機殼相連的電源保護地線。
?。?）將電源線、信號線套金屬管屏蔽，且屏蔽管至少兩點接地，可焊接到避雷帶上
?。?）斷開220V電源線，安裝好UPS電源后，再將電源信號組合避雷器，串接入電源、信號線緊靠設(shè)備的一端。
（10）將每個天饋避雷器串接入天饋線緊靠設(shè)備的一端。
?。?1）將天饋、電源、信號避雷器接地線和設(shè)備保護地線接至接地匯流銅排上。
?。?2）用防水膠帶密封天饋線避雷器接呂，密封電源信號組合避雷器進出電纜線與外界接口處。
?。?3）用電纜扎帶或塑料套管整理保護接地線。
?。?4）用防銹材料涂覆各焊點。
（15）接通基站電源、等待基站恢復工作，作主叫、被叫測試，若工作正常，則清理安裝現(xiàn)場并收拾安裝工具，完成避雷器裝置安裝。
?。?6）基站設(shè)備若工作異常，檢查避雷器接地次序和線路對應(yīng)關(guān)系并與電信公司相關(guān)技術(shù)人員聯(lián)系。
2、移動基站防雷安裝施工說明
?。?）優(yōu)化避雷針的位置應(yīng)相距基站天線3米左右，基站天線應(yīng)處于避雷針保護范圍之內(nèi)。
（2）所有焊點要作防銹處理。
?。?）電源、信號、天饋線避雷器接地線及設(shè)備工作接地線，必須連接可靠。多股地線匯接一起時，用冷線銅耳壓接在一起并用錫焊，再通過銅耳用螺栓固定于接地匯流銅排上。
?。?）嚴禁用屋面供水管、室外空調(diào)機組、太陽能熱水器、金屬冷卻塔等金屬作為基站接地。對于沒有地網(wǎng)或地網(wǎng)不合格的移動基站，應(yīng)新建地網(wǎng)或整改基站地網(wǎng)至合格。
?。?）對天饋線避雷器的接口，每個接口應(yīng)做好防水處理，方法與基站設(shè)備防水處理方法相同，電源、信號避雷器的輸入，輸出端子也應(yīng)作好防水處理。
（6）電源線路與信號線路要分開走線。
?。?）電源避雷器與信號避雷器應(yīng)共同組裝于一個防水防曬的密封鐵盒內(nèi)。
五、移動基站防雷方案總結(jié)
防雷工程是一項系統(tǒng)工程，因此有效的防護不能只采用單一的防護措施。如果僅考慮對直擊雷的防護，而對其他感應(yīng)雷部分不作防護或防護措施不足，則雷電感應(yīng)過電壓及雷電電磁脈沖將從各種線路侵入基站設(shè)備，另外，如接地系統(tǒng)未處理好，則整個防雷系統(tǒng)沒有起到安全作用。因此，我們對移動基站防雷設(shè)計原則應(yīng)進行綜合防雷設(shè)計，堅持“接閃、屏蔽、等電位連接、均壓、分流、接地、合理布線”等措施進行綜合防雷。