浅论无线通信防雷接地工作

雷雨频繁季节，防雷成为无线通信台站的一项重要任务，认真做好系统接地工作在无线通信设备防雷避雷中具有重要意义。针对无线通信系统最基础的接地工作，分析和探讨通信防雷工作、减少通信机意外故障因素。
　　
　　
　　
　　随着无线通信系统的自动化装备越来越先进，设备电路的精密集成度日益提高。感应雷电及雷电电磁脉冲的入侵很容易损坏相应的电子、电气设施，加之无线通信设备自有的室外天线和电缆馈线等的裸露，感应雷击的危害明显增加，仅靠避雷针已远远不能满足无线通信台站设备的防雷实际需求，因此，对系统工作地和保护地的要求更加严格，必须从细节抓起、从源头治理、全方位着手，在抓好系统接地工作的基础上，对台站设备实施综合防雷工程。要对设备防雷要认真规划、设计、施工，设备接地工作必须严格要求、高度重视，务必做到系统接地关即：连线坚固、地网可靠、泄流畅通，总的来说，在一个工作区域内，尽量将邻近的机房、铁塔、天线、变压器、配电柜、通信电缆统筹考虑，按均压、等电位的原理把工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网，台站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入，扩大地网范围，增强整体防雷能力。
　　
　　一、无线通信防直接雷的接地工作
　　
　　对于防直接雷袭击，我们一般主要采用避雷针、避雷带、避雷网等传统避雷装置，只要设计规范，安装合理，这些避雷设施便能对直接雷进行有效的防御，这种方法经济、简单，但要注意，避雷针应当装在高于天线尖端数米，避雷针与天线之间应有一定的间隔，以防止由于避雷针的存在而损坏天线的辐射图形影响通信效果。一般的做法是避雷针成为天线塔体的主杆，通信天线装在避雷针外线大约1.5个波长以外。由于避雷针带接触雷击的强度较大、范围较广，首先要确保其具有良好的电流泻放通道，主要接地标准应做到：
　　1、避雷地线的直流通路的电阻要求足够低，一般为10—500，小于50最佳，由于雷电浪涌电流较大，频谱较宽且持续时间短，因此要求必须有尽量小的电感量。
　　2、地线不能用扁平编织线或绞合线，因为这种线电感较大，不利于泄放雷击电流，且容易被腐蚀。要尽可能使用3mm以上的实心导线，且最好是相同的金属材料。
　　3、为了增大地表层的泄放面积，可采用埋设有一定间隔的多根接地体，且相互焊接。如在建筑物的四周以1至2米的间隔埋上10根左右的铜管，并把它们焊接起来。
　　接地体宜采用热镀锌钢材，其规格要求如下：
　　钢管φ50mm壁厚不应小于3.5mm。角钢不应小于50mm×500mm×5mm。扁钢不应小于40mm×4mm。
　　但由于无线通信台站的环境条件不一，其地网往往难以组成沿房屋四周封闭式的环形地网，所以对地网组成方式给予了灵活考虑，但机房工作地、保护地、铁塔防雷地三者应共同地网，且要求铁塔与建筑物连通(含地下、楼顶)，有困难时也要确保楼顶避雷带与铁塔地网连通。对于地处市郊、多雷区(年雷暴日大于20天以上)或建筑物较高而得不到周围建筑物防雷设施保护的台站，其地网应在地下、地面上作多点(两点以上)焊接连通，特别注意的是，在地网焊接连通时要与设备断开操作，以确保系统安全。[

　除了做好室外防雷设施的有效接地外，从防雷工程的系统性和综合性来考虑，还要注意通信机房内相关设施的联合接地，即机房内走线架、吊挂铁架、机架或机壳、金属通风管道、金属门窗等均应作保护接地，保护接地线一般宜采用截面积不小于35mm2的多股铜导线。按照《通讯局(站)防雷与接地设计规范》要求，对机房的接地引入线长度不宜超过30m，其材料为镀锌扁钢，截面积不宜小于4mm×40mm或不小于95～2的多殷铜线。接地引入线应作防腐、绝缘处理，并不得在暖气、地沟内布放，埋设时应避开污水管道和水沟，裸露在地面以上部分，应有防止机械损伤的措施。
　　
　　二、无线通信防感应雷的接地工作
　　
　　无论多么完善的避雷针，对感应雷击都无能为力，由于其来自线路的感应电流，加之有的系统屏蔽差，以及没有采取有效的等电位连接措施、综合布线不合理、接地不规范造成地电位反击等，因此需要运用完善的综合防雷手段，在电源和馈线等线路上安装相关的避雷器SPD，与合格的避雷针有机结合、相互补充，构成一套完整的防雷体系。而对任何先进、科学的防雷器件而言，设备的本身接地和防雷器的接地都尤为重要，一般要求通信机房地阻不超过10，这也是保证避雷设备发挥作用的前提和关键。
　　1、机房内的设备首先要做到保护地、工作地等电位连接，特别是相关设各机箱的外壳必须接地，以最大程度上减少二次感应雷击的危害。对接地汇集线和接地排的要求较高，它一般设计成环形或排状，材料为铜材，截面积不应小于120mm2，也可采用相同电阻值的镀锌扁钢，机房内的接地汇集线可安装在地槽内、墙面或走线架上，接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。
　　2、通信站传输射频信号的同轴电缆馈线一般都有金属外护层，应在上廓、下部和经走线架进机房入口处就近接地，在入机房处的接地应与地网引出的接地线直接连通，以泻放线缆在外界感应的雷电流。当铁塔高度大于或等于60m时，同轴电缆馈线的金属外护层还应在铁塔中部增加一处接地。在天馈系统中安装避雷器时要注意以下方面的接地问题。一是避雷器的接地端的接地电阻不得大于50，否则将影响防雷效果；二是安装通信天线时，天线支撑杆要与铁塔可靠连接，连接电阻等于零，馈线应从铁塔内部垂下，并每隔一段距离用铜丝与铁塔固定。
　　3、为有效防范在电源和信号线路上产生感应雷击，所设置的各种避雷器的接地状况直接关系防雷效果。对于配电柜中电源避雷器的接地线，应至少保证截面在16mm2以上，而信号线路的避雷器的接地线也要达到截面在6～2以上，并且到接线排的距离要越短越好，在小于1m范围内，这样一旦受雷击时，可保证避雷器上强电流在最短时间内泻放，达到对电源、信号线路的有效防雷目的。
　　4、为防感应雷击的二次破坏效应，我们必须重视接地线的布设，切记不可将避雷器接地线与供电或信号线路混合捆扎，虽然平时看起来线路相互之间没有干扰和简洁美观，可一旦发生雷击，避雷器作用时强大的泻放电流将在瞬间再次感应同向的邻近线路，从而造成相联设备受损，这一点我们往往容易忽视，可事实却提醒我们在防雷工作中不可半点马虎，否则后果不堪设想。