隨著社會信息化建設(shè)的推進(jìn)，移動通信事業(yè)得到了空前的發(fā)展。然而，隨著全球性氣候暖化程度的加劇，雷暴的頻度和強(qiáng)度都在不斷增大；同時(shí)，大規(guī)模集成電路的應(yīng)用及其它類似原因卻造成了移動通信設(shè)備及小靈通通信設(shè)備抗干擾能力的普遍下降， “雷電”這一最大的干擾源對基站設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生了極大的威脅。
深圳市天泰科技有限公司針對小靈通基站所處地理環(huán)境、建筑物的形式、供電方式等情況， 結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)、 信息產(chǎn)業(yè)部 YD 系列標(biāo)準(zhǔn)、 IEC 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、 ITU-T K 系列相關(guān)建議，以及電源防雷器在我國通信局（站）中的實(shí)際應(yīng)用情況，同時(shí)還兼顧電信公司對雷電防護(hù)最佳性能價(jià)格比的要求，提出了針對性的方案，希望本方案能對小靈通基站的雷電防護(hù)有所助益。
本防雷設(shè)計(jì)方案具有一般指引作用，對特殊場合應(yīng)視具體情況專門設(shè)計(jì)。深圳市天泰科技有限公司是本方案的唯一編制單位， 并愿對其真實(shí)性和有關(guān)承諾負(fù)完全責(zé)任。
二、方案設(shè)計(jì)依據(jù)
GB50057-94 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范
YD/T1235-2002 通信局（站）低壓配電系統(tǒng)用電涌保護(hù)器
YD/T5098-2001 通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范
YD 5068-98 移動通信基站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范
YD 5078-98 通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定
GA173-2002 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)防雷保安器
GA267-2000 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)雷電電磁脈沖安全防護(hù)規(guī)范
IEC61024 建筑物防雷
IEC61312 雷電電磁脈沖的防護(hù)
IEC61643 連接至低壓配電系統(tǒng)的浪涌保護(hù)器
IEC60364 建筑物的電氣設(shè)施
IEC61662 雷擊損害的風(fēng)險(xiǎn)評估
三、防雷措施
概括的說，當(dāng)今微電子設(shè)備的防雷手段，主要采用分流、屏蔽、等電位連接、過電壓保護(hù)和接地五種方法。
A、分流
利用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等將雷電流沿引下線安全地流入大地，防止雷電直接擊在建筑物和設(shè)備上。
B、屏蔽
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所有的金屬導(dǎo)線,包括電力電纜、通信電纜和信號線均采用屏蔽線和穿金屬管屏蔽，在機(jī)房建設(shè)中，利用建筑物鋼筋網(wǎng)和其他金屬材料，使機(jī)房形成一個法拉第籠，用以防止外來電磁波（含雷電的電磁波和靜電感應(yīng)）干擾機(jī)房內(nèi)設(shè)備。
C、等電位連接
將機(jī)房內(nèi)所有金屬物體，包括電纜屏蔽層、金屬管道、金屬門窗、設(shè)備外殼以及所有進(jìn)出大樓的金屬管道等金屬構(gòu)件進(jìn)行電氣連接，以均衡電位。
D、過電壓保護(hù)
在電子設(shè)備的電源線、信號線以及天饋線上安裝相應(yīng)的過電壓保護(hù)器，利用其非線性效應(yīng)，將線路上過高的脈沖電壓濾除，保護(hù)設(shè)備不被過電壓破壞。主要的保護(hù)器件為氧化鋅壓敏電阻、二極或三極放電管、快速箝位二極管等，根據(jù)需要進(jìn)行組合，形成完整的防雷保護(hù)器。
E、接地
一個良好的接地系統(tǒng)是保護(hù)人身、設(shè)備安全、系統(tǒng)穩(wěn)定工作的重要保證，也是防雷系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)。特別是在強(qiáng)雷區(qū)，一個合理的接地系統(tǒng)能更快地泄放雷電流，降低殘壓，防止地電位反擊事故，有效地降低雷害威脅。需要強(qiáng)調(diào)的是，采用任何防雷方法，都必須具有一個良好的接地系統(tǒng)，使雷電浪涌電流順利地流入大地。否則，安裝何種類型的防雷器件，都不能收到預(yù)期的效果。
四、基站防雷存在的主要問題
隨著移動通信事業(yè)的發(fā)展, 移動通信基站的雷電防護(hù)受到了相當(dāng)?shù)闹匾? 特別是在信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)了“YD/T 5098?2001”雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范后, 移動基站的雷電防護(hù)都會參照規(guī)范執(zhí)行。 但是, 如果忽視了防雷系統(tǒng)的某些重要的問題, 基站防雷依然存在嚴(yán)重的隱患, 以下是天泰公司的分析:
4.1 根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部郵電設(shè)計(jì)院的統(tǒng)計(jì)，基站設(shè)備因從電源線侵入的雷電過電壓而損壞的占到 75%。
4.1.1 小靈通基站電源的入口級一般未加裝防雷保護(hù)器件，尤其是 2001 年以前安裝的小靈通基站均未加裝防雷保護(hù)器件，在大的雷電流侵入的情況下, 設(shè)備上的殘壓過高, 易于造成設(shè)備的損壞。
4.1.2 由于電網(wǎng)質(zhì)量差，供電系統(tǒng)中存在嚴(yán)重的暫時(shí)過電壓的危險(xiǎn)，導(dǎo)致避雷器失效。
4.2 另外，根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部的統(tǒng)計(jì), 信號線接口遭受雷擊的故障占很高的比例, 沒有加裝信號防雷器也是小靈通基站防雷的一個薄弱環(huán)節(jié)。
4.3小靈通基站一般沒有加裝天(饋) 線避雷器, 如果天(饋) 線外屏蔽接地方面處理不好, 雷電侵入波易于由天(饋) 線引入而損壞設(shè)備。
4.4 由于接地系統(tǒng)不規(guī)范或引線過長，雷擊時(shí)的高電位反擊會通過直流供電系統(tǒng)竄入通信設(shè)備，從而導(dǎo)致設(shè)備損壞。
五、基站防雷方案設(shè)計(jì)
1、基站環(huán)境分析
1.1、 一般都建在城市、城鎮(zhèn)地區(qū)；
1.2、小靈通基站一般位于建筑物頂，所占空間較小；
1.3、大部分采用ＴＴ供電方式；
1.4、電網(wǎng)質(zhì)量參差不齊。
2、一般原則
2.1、應(yīng)從直擊雷防護(hù)、感應(yīng)雷和侵入波過電壓防護(hù)、接地及等電位連接這幾個方面綜合考慮，按整體防雷的概念進(jìn)行防雷方案設(shè)計(jì)。
2.2、小靈通基站的雷電過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)通信局(站)內(nèi)通信設(shè)備安裝的具體情況，確定被保護(hù)對象和保護(hù)等級，做到統(tǒng)籌規(guī)劃、整體設(shè)計(jì)。
2.3、進(jìn)出小靈通基站的電力電纜（線） 、通信纜線應(yīng)采用金屬護(hù)套電纜或敷設(shè)在金屬管內(nèi)。
2.4、小靈通基站的雷電過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)，應(yīng)注意對各保護(hù)區(qū) SPD 的合理設(shè)置，其保護(hù)水平應(yīng)小于該保護(hù)區(qū)內(nèi)被保護(hù)設(shè)備的耐壓，以達(dá)到逐級保護(hù)通信設(shè)備的目的。
2.5、限壓型 SPD 標(biāo)稱放電電流和沖擊通流容量所選用的雷電流波形，如無特別指出，一般為 8/20μs 模擬雷電流波；對于開關(guān)型 SPD 的標(biāo)稱放電電流，為10/350μs 模擬雷電流波。
3、方案設(shè)計(jì)
3.1 直擊雷的防護(hù)
由于基站安裝的位置都比較高，所以在天線的上端安裝避雷針進(jìn)行直擊雷的防護(hù)是十分必要的，避雷針的具體安裝位置有如下幾種：
3.1.1、如果在基站的邊上有合適的制高點(diǎn)安裝避雷針，且避雷針的保護(hù)范圍覆蓋了基站的話，應(yīng)盡可能把避雷針安裝在制高點(diǎn)上，這樣可以盡量減小雷電對天線的感應(yīng)強(qiáng)度，減輕雷電對基站的直接危害程度；
3.1.2、如果天線所處的位置是最高位置的話，則可把避雷針安裝在天線的金屬支架上，這樣可以盡量避免雷電直接打到天線上，給基站設(shè)備造成嚴(yán)重的損害；
3.1.3、 如果基站周圍已安裝了能夠保護(hù)到基站的避雷針， 則無須再安裝避雷針；
3.1.4、避雷針的引下線應(yīng)與建筑物的主鋼筋相焊接，如果建筑物上沒有或無法連接，就應(yīng)該用35mm2的絕緣線或30×3 的扁鋼制作直接入地的引下線。
