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移動(dòng)端

無(wú)線通信基站雷害防護(hù)原理與工程設(shè)計(jì)（一）

2017年08月24日 11:50南寧市澳美奧電子科技有限公司點(diǎn)擊量：968

　　電閃雷鳴是一種自然現(xiàn)象，所釋放出的巨大能量而造成的通信局所和站點(diǎn)中斷，損壞通信設(shè)施，其破壞性和經(jīng)濟(jì)損失都是十分巨大和災(zāi)難性的；在通信行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇的今天，雷擊造成通信中斷、系統(tǒng)癱瘓，以及使企業(yè)社會(huì)效益所蒙受的影響就更加難以估量。所幸的是，從1749年美國(guó)科學(xué)家Franlin研究雷電并發(fā)明避雷針至今，人類對(duì)雷擊破壞性的研究和探索，在采取預(yù)防措施方面，已經(jīng)有了一套較成熟的理論，只要掌握規(guī)律，進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，就能將雷電的危害性降到zui低點(diǎn)。移動(dòng)通信系統(tǒng)包含有無(wú)線設(shè)備：機(jī)房、站點(diǎn)、鐵塔、天饋線等，且天饋線系統(tǒng)架設(shè)較高，很容易引入雷電。因此移動(dòng)通信基站的雷害防護(hù)就顯得尤為重要。
 
　　1、移動(dòng)通信基站引入雷害的主要途徑
 
　　以負(fù)雷云為例，由于電云負(fù)電的感應(yīng)，使附近地面積累正電荷，地面與雷云之間形成強(qiáng)大的電場(chǎng)，當(dāng)某處積累的電荷密度很大，激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到空氣游離狀態(tài)(空氣擊穿)的臨界值時(shí)，雷云便開(kāi)始向下梯級(jí)式放電，接近地面物體達(dá)到一定的距離時(shí)，地面物體在強(qiáng)電場(chǎng)作用下產(chǎn)生放電，形成向雷云方向逐漸向上先導(dǎo)放電，二者匯合形成雷電通路，異種電荷劇烈中和形成很大的雷電流并發(fā)出強(qiáng)烈的閃電和雷擊。其雷害通常有以下幾種表現(xiàn)形式：直擊雷——帶電的云層與大地、樹(shù)木、建筑物或其它設(shè)施之間的放電，從而使雷電流在建筑物或設(shè)施上產(chǎn)生熱效應(yīng)作用和電動(dòng)力作用；感應(yīng)雷——在直擊雷的放電過(guò)程中，雷電流就會(huì)產(chǎn)生靜電感應(yīng)和電磁感應(yīng)作用，強(qiáng)大的脈沖電流在周?chē)a(chǎn)生瞬時(shí)強(qiáng)磁場(chǎng)，對(duì)周?chē)膶?dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，本質(zhì)上與雷電流陡度有關(guān)，感應(yīng)出的高電壓以致發(fā)生閃擊的現(xiàn)象；雷電侵入波——雷電發(fā)生時(shí)，雷電流經(jīng)架空線路或空中金屬管道等金屬物體產(chǎn)生沖擊電壓，隨物體走向而迅速擴(kuò)散，形成危害。在移動(dòng)通信站點(diǎn)的防雷上，應(yīng)有針對(duì)性地認(rèn)識(shí)雷電成因和危害，找出基站引入雷害的主要途徑。
 
　　1.1電力線或其它架空線引入雷害：移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站的架空纜線，為引入雷害的一個(gè)重要途徑之一。一方面架空電力線路在靠近終端時(shí)，主要成分是水平電場(chǎng)；又根據(jù)靜電理論，面電荷分布與曲率半徑的關(guān)系為“”，即表面突出曲率半徑較小處，面電荷密度較大，所以出現(xiàn)在電場(chǎng)中的突出物體zui易出現(xiàn)感應(yīng)電荷的集中，使其周?chē)妶?chǎng)強(qiáng)度顯著增加，架空電力線路或其它架空線的突兀部分就會(huì)發(fā)生放電而被雷電擊中，將雷電侵襲的過(guò)電壓引入基站機(jī)房，很可能燒毀基站主設(shè)備。另一方面，當(dāng)發(fā)生雷擊放電時(shí)，即使是對(duì)地放電，根據(jù)電磁場(chǎng)理論也會(huì)在架空電力線路上感應(yīng)出較高的電壓，從而對(duì)設(shè)備造成威脅，特別容易引起基站交直流電源盤(pán)的損壞；同理，有其它架空線時(shí)也可能產(chǎn)生出類似的感應(yīng)過(guò)電壓。
 
　　(待續(xù))
 
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