1.2基站鐵塔和天饋線引入雷害:移動通信系統的基站天線一般架設在較高的鐵塔上,當鐵塔超過一定高度之后,受雷擊的概率將顯著增加,根據原CCITT《防雷手冊》的資料,鐵塔每年受雷擊次數的計算式為:(次/年)
其中ng——地面落雷密度;C——地形系數,山頂鐵塔取0.1~0.3,周圍為開闊地及陡坡時取0.3;否則取0.1;介于之間取0.2;非山頂鐵塔取0.05~0.1,平地鐵塔取0;H——塔所在位置與周圍1Km范圍內地平面之間平均差值;h——塔高;D——年平均雷暴日。
當鐵塔的避雷針受到直接雷擊時,雷電流通過鐵塔經其接地裝置散流入地會使地網地電位升高,如圖1所示,A點對地電壓,是鐵塔電感,是雷電流,為鐵塔對地電阻,假設=5×10-6H,=2Ω,雷電流=40KA,持續時間8μs,由此可得105KV,如此高的電壓極可能將間空氣擊穿,此高電壓向設備放電造成損壞。另一途徑是如果天饋線為同軸電纜,在其內導體上會感應出較強的感應電流,整個同軸電纜上的感應電流為,如果有條同軸電纜從鐵塔天線進入基站機房,則進入合分路單元CDU及收發信單元TRX的總感應電流為(如圖2所示),將可能毀壞BTS設備。
1.3站點機房引入雷害:如果機房位置的海拔高度很高,雖然有避雷針保護,但有時直擊雷可能從橫向及側面發生,出現所謂繞過避雷針,再側擊到設施的繞擊現象。特別地,有時誤認為站點機房在避雷針保護范圍之內,而未在建筑物頂(或機房頂)安裝或設計避雷帶以形成法拉第籠,會使側面雷擊發生概率增加。此外房屋金屬門窗、室內走線架等也是雷電二次感應的重要途徑。
2、站點防雷接地系統的設計
根據電磁理論原理,采取泄流、消峰、均壓、屏蔽等綜合防護措施,可以將雷害對無線站點的影響zui大限度控制,但這些措施都依賴于有效的防雷接地系統設計。大地是導電體,當接地電極與大地接觸時,便會以接觸點為球心形成地電場,球面積,電阻,因此相距接地點越遠(r越大),越小,使電流能經電極迅速向大地擴散,一般在離接地點20m以上時,兩點間便不再產生壓降,成為真正的地電位。
(待續)