移动通信基站整体的防雷设计方案(3)

防雷与接地的方法

1、雷电对移动通信基站的危害

１ 雷电成因

当天空中有雷云的时候，因雷云带有大量电荷，由于静电感应作用，雷云下方的地面和地面上的物体都带上与雷云相反的电荷。雷云与其下方的地面就成为一个已充电的电容器，当雷云与地面之间的电压高到一定的时候，地面上突出的物体比较明显地放电。同时，天空带电的雷云在电场的作用下，少数带电的云粒（或水成物）也向地面靠拢，这些先驱流柱延续形成电离的微弱导通。当先驱放电到达大地，或与大地放电迎面会合以后，就开始主放电阶段，形成雷击。人们通过模拟地球原始大气在密室中进行放电的实验，结果由无机物合成了11种氨基酸。这些物质的出现，是生命起源的基础，因此，一些生命起源学说认为，是雷电孕育了地球上的生命。从这个角度来讲，人类有今天的文明应该感谢雷电，但是，雷电给人类带来的危害更值得我们关注。

２ 雷电对基站的危害形式

雷电是自然界中强大的脉冲放电过程，雷电侵入移动通信基站造成灾害是多 渠道的。一般说来，我们可以把雷电放电对地面建筑物或设备可能产生的危害形 式划分为下列几类。

⒉１ 直接雷击

在雷暴活动区域内，雷云直接通过人体、建筑物或设备等对地放电所产生的电击现象，称之为直接雷击。此时雷电的主要破坏力在于电流特性而不在于放电产生的高电位，我们可由基站天线和机房遭受直击雷的情况看出它对基站的危害。 ①机房

随着城市高楼的增加，使雷电击穿空气的距离缩短，建筑物遭受雷击概率加大。当雷电击中机房时，强大的雷电流变成热能。雷击放电的电量大约为25～100C，据此估算，雷击点的发热量大约为500～2000J，该能量可以熔化50～200 3 mm 的钢材，因此，雷电流的高温热效应将引起机房建筑物燃烧。在雷电流过的通道上，物体水分受热汽化而剧烈膨胀，产生强大的冲击性机械力，该机械力可以达到5000～6000N，因而可使机房建筑物结构断裂破坏，导致工作人员伤亡，设备破坏。

②天线

基站天线也是雷击的主要破坏点，由于天线大多设置在机房的房顶上，也有一部分安装在铁塔上，从防雷角度来看，相对周围环境而言，形成十分突出的目标。 雷电流在闪击天线过程中将进入与天线相连的馈线，它沿着馈线可以传送到很远的地方。除了在馈线上产生电或热效应，破坏其机械和电气连接之外，当它侵入与之相连的BTS 设备时，还会对BTS设备的机械结构和电气结构产生破坏作用。同时，它在BTS 设备处出现一个强大的雷电冲击波及其反射分量，反射分量的幅值尽管没有冲击波大，但其破坏力也大大超过微电子器件的负荷能力，尤其是它与冲击波叠加，形成驻波的情况下，便成了一种强大的破坏力。可见，直接雷击的危害十分大，绝不能掉以轻心。

⒉２ 感应雷击

从雷云密布到发生闪电放电的整个过程中，雷电活动区几乎同时出现三种物 理现象，其中静电感应与电磁感应两种现象是可能造成感应雷击的危害形式。感

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