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澳美奥 无线通信基站雷害防护原理与工程设计（二）

阅读：683发布时间：2017-9-15

　　1.2基站铁塔和天馈线引入雷害：移动通信系统的基站天线一般架设在较高的铁塔上，当铁塔超过一定高度之后，受雷击的概率将显著增加，根据原CCITT《防雷手册》的资料，铁塔每年受雷击次数的计算式为：(次/年)
 
　　其中ng——地面落雷密度；C——地形系数，山顶铁塔取0.1~0.3，周围为开阔地及陡坡时取0.3；否则取0.1；介于之间取0.2；非山顶铁塔取0.05~0.1，平地铁塔取0；H——塔所在位置与周围1Km范围内地平面之间平均差值；h——塔高；D——年平均雷暴日。
 
　　当铁塔的避雷针受到直接雷击时，雷电流通过铁塔经其接地装置散流入地会使地网地电位升高，如图1所示，A点对地电压，是铁塔电感，是雷电流，为铁塔对地电阻，假设=5×10-6H，=2Ω，雷电流=40KA，持续时间8μs，由此可得105KV，如此高的电压极可能将间空气击穿，此高电压向设备放电造成损坏。另一途径是如果天馈线为同轴电缆，在其内导体上会感应出较强的感应电流，整个同轴电缆上的感应电流为，如果有条同轴电缆从铁塔天线进入基站机房，则进入合分路单元CDU及收发信单元TRX的总感应电流为(如图2所示)，将可能毁坏BTS设备。
 
　　1.3站点机房引入雷害：如果机房位置的海拔高度很高，虽然有避雷针保护，但有时直击雷可能从横向及侧面发生，出现所谓绕过避雷针，再侧击到设施的绕击现象。特别地，有时误认为站点机房在避雷针保护范围之内，而未在建筑物顶(或机房顶)安装或设计避雷带以形成法拉第笼，会使侧面雷击发生概率增加。此外房屋金属门窗、室内走线架等也是雷电二次感应的重要途径。
 
　　2、站点防雷接地系统的设计
 
　　根据电磁理论原理，采取泄流、消峰、均压、屏蔽等综合防护措施，可以将雷害对无线站点的影响zui大限度控制，但这些措施都依赖于有效的防雷接地系统设计。大地是导电体，当接地电极与大地接触时，便会以接触点为球心形成地电场，球面积，电阻，因此相距接地点越远(r越大)，越小，使电流能经电极迅速向大地扩散，一般在离接地点20m以上时，两点间便不再产生压降，成为真正的地电位。
 
　　(待续)

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