浅谈黄河通信专网微波通信站（点）的雷电与防护

张贵东 马明波 张庆安

（1.阳谷黄河河务局，山东阳谷252300；2.聊城黄河河务局，山东聊城252000）

众所周知雷电是一种自然现象， 曾给人类社会带来了不少危害，国际电工委员会将雷电灾害称为“电子时代的一大公害”，雷击、感应雷击、 电源尖波等瞬间过电压已成为破坏通信电子设备的主要问题。黄河通信的电路传输大都是以微波为主，当有雷电产生时，通信铁塔上及地面的通信设施极易受到雷电的损害。如黄河系统的通信专网设施几乎每年汛期都要受到雷击的损害而导致微波室内外单元、48V 电源和交换机板件的损坏。 因此，必须采取有效的保护措施来减少雷电对通信设施的危害。针对雷击、感应雷击、电源尖波等瞬间过电压对通信电子设备造成的破坏问题。只有了解了它的形成过程，采取适当的、有效的防护措施才能减少雷电对通信设施的危害。

1 雷电入侵的主要途径

对于微波通信站及宽带无线接入站（点），需要充分考虑雷电的入侵方式，只有这样我们才能有针对性地进行雷电防护。 而雷电入侵的主要途径有：雷电直击微波塔上的避雷针（或者消雷器等其他受雷装置），雷电电流经铁塔、地网入大地，地电位升高，对设备反击，损坏通信设备；雷电经天馈线引入机房，经机架入地，在馈线上产生感应电压，侵入并损坏通信传输设备；微波通信站及宽带无线接入站（点）机房外接的音频电缆遭雷击， 通过音频电缆过电压入侵损坏通信设备；室外交流电源线遭雷击，过电压入侵电源室，通过电源室进一步侵入通信设备，在避雷针、音频电缆、交流电源线遭雷击后，一般要经过防雷装置向地泄放电流，从而会在周围形成强大的磁场，这一磁场会感应出过电压侵入并损坏通信设备。

雷击情况是多样化的，以上几个方面只是雷击的主要形式，并未代表全部。所以，需要我们依据微波通信站及宽带接入站（点）实际，认真分析雷击途径的多种可能，主动防雷。

2 分析雷击的一般特点

通过以往一些微波通信站及宽带接入站（点）雷击情况的资料分析，我们得出以下一些比较普遍的雷击特点：电源的雷击率要高。这是因为为了可靠，一般微波站点都采用10kv 电源供电。但这为雷击提供了一个重要的入侵途径，若微波通信站及宽带无线接入站（点）接地情况稍微不好，极易遭雷击。 大部分现有微波通信站及宽带无线接入站设备易遭雷击的原因，主要是因为这些站点处于沿黄大堤上，海拔相对较高，四周没有高大的建筑物，土质多为沙土，接地电阻高，接地电阻一般不容易达到要求，受雷击的可能性较大。 防雷最有效的办法就是降低接地电阻，接地电阻越小越好。但是地质条件恶劣的站点，接地电阻较大，且不易解决。 遭雷击的站点，防雷措施一般都不完善。

3 阳谷黄河微波通信站（点）防雷工作的开展情况

阳谷黄河河务局现有郑济微波干线和微波支线共9 个，宽带接入和涵闸远程监控个4 个， 现已形成了较为完备的通信和远程监控网络，专网上连省局下接各县局，局内通信和远程监控正是通过微波电路与上级进行联网，下级汇集信息总也是通过微波电路传至上级。 微波干线与宽带无线接入系统是我局通信和远程监控的主要途径，责任重大，若出现故障，后果不堪设想，所以通信站（点）防雷一直是我们的一项重要工作。

3.1 仔细分析接地网和分流、均压的关系

微波站（点）接地装置对雷击电流起泄流作用，是保证设备和人身安全的重要环节。微波站（点）遭雷击；其主要原因就是接地电阻过大，无法给雷击电流提供一个良好的泄流条件，致使雷击瞬间微波站（点）地电位过高，损坏设备，因此，降低接地电阻是关键。 还有很重要的一点是要把整个接地网连接在一起，并与自然接地网相联，构成等位体，实现均压。

3.2 完成接地网测试和改造

按接地电阻小于4Ω 的要求，对微波站及宽带无线接入（点）按地电阻进行检查测试，对于站点在大堤上、土质多为沙土接地电阻不易达到要求，且场地狭小无法实施的站点，根据接地电阻的要求，用打开的方法打到一定深度，放入钢管，按要求用铜线接入机房，并通过增大接地面积和加灌降阻剂等施工工艺，使其符合要求。

3.3 采取对雷电及过电压危害的其他功能防范措施

建成并完善均压接地网，最大限度降低站内设备的电压差。 为了防止雷电危害及通信和人身安全， 首先将微波站及宽带无线接入站（点） 的接地系统按照均压等电位理论改造设计， 将微波机房防雷接地、铁塔接地、交流变压器接地、电力、通信引入电缆外层接地，组成联合的大接地网。对各微波站（点）及宽带无线接入站（点）进行了不同程度的完善和改造。 主要进行了以下一些工作：

1）天馈线防雷

完善微波天线防雷击的保护措施。 天线铁塔设有避雷针，建议用25 平方毫米的铜线直接入地，使雷电流沿最短路径接入接地网，这样塔上的天线都在其保护范围内，免受雷击，而且馈线引下线都多点接地。

天线铁塔和机房之间装设支撑电缆的金属过桥或悬挂电缆的钢绞线在电气上与铁塔连通，在电缆进入机房外侧时，将过桥和钢绞线、电缆外护层连在一起，并通过最短路径与接地网相连，尽可能减少经天馈线进入机房的雷电压幅值。塔灯电源铠装钢带屏蔽层采用多点接地，并在机房入口处对地加装氧化锌无间歇避雷器，并将零线接地。

2）机房防雷

首先，设置了直击雷的保护措施，如在房顶设置了避雷带；其次，机房设备防雷击的保护措施，并在机房内设接地泄流并使机房接地网和微波塔接地网互联。

3）电源引入线防雷

在配电变压器的高低压侧都安装避雷器，在低压架空线路和终端杆上安装了避雷器。

4）交直流电源防雷

交流零线与机房接地母线连接，电源是电源柜的交流输入前装设防雷柜等，在交流输入端装设避雷器。直流输出电源采用屏蔽电缆，屏蔽层两端接地。 直流电源正极线输出端，机房配电屏输入端分别连接接地母线，直流电源负极线在机房配电屏输入端加装压敏电阻。

4 结束语

微波通信站（点）的防雷保护是保证通信网络畅通、人员和设备安全的重要环节，涉及到设备的各个环节，所以需要我们要树立长远的战略目标，不断总结经验，从现实着手，不断提高各类设备的防雷技术水平，从而更好地保障通信设备的正常运行。