1、1通信基站周围民房防雷措施摘 要本文主要通过一个案列说明了通信基站的安装增加了周围民房遭受直击雷及雷电波侵入的可能性,并针对民房给予了详细的防雷措施及相关建议。 关键词:通信基站 年预计雷击次数 防雷装置 中图分类号: TU856 文献标识码: A 文章编号: 引言:攸县宋家洲位于洣水河旁,山水相依、植被覆盖。这是一个环境优美的好地方,却也是易遭受雷击的地方。然而在过去的几十年内这地方鲜遭雷击。在 2010 年初电信公司、移动公司分别在宋家洲安装了1 个电信通信基站、1 个移动通信基站之后,2010 年、2011 年此处居民先后两次遭受雷击,受灾居民家里家用电器及电脑信号设备多数遭雷击损坏。而
2、受灾点却是在电信通信基站、移动通信基站附近。 1.通信基站周围民房防雷必要性 1.1 雷击概率变化 以案列中一户人家作为参考依据,居民楼长 10m、宽 8m、高 10m,铁塔高 30m,攸县年平均雷暴日为 48.9 日,雷电次数校正系数选取一般情况下取 k=1。建筑物雷击大地年平均密度为 Ng,计算公式为 Ng=0.024Td1.3 Td 为年平均雷暴日1 建筑物年预计雷击次数计算公式为 2N=kNgAe k 为雷击次数校正系数,Ae 为建筑物等效截收面积 建筑物等效面积计算公式为 Ae=LW+2(L+W).H(200H).10-6 L、W、H 分别为建筑物的长、宽、高(m)2 通信基站铁塔为
3、塔装结构等效面积计算公式为 Ae=9H2 通过以上计算得未安装通信基站前建筑物年预计雷击次数为 0.029次/a,安装通信基站后年预计雷击次数为 0.096 次/a,后者是前者 3 倍多,证明通信基站的安装极大的增加了附近民房遭受雷击的可能性。 1.2 通信基站的安装也极大的增加了附近居民遭受雷电波侵入可能性。通信基站的安装极大地增加了附近民房遭受雷击的可能性,这同时也增加了附近民房遭受雷电波入侵、感应雷击的可能性。尽管通信基站顶已安装了避雷针,地下埋设了接地地网,但是基站铁塔在接闪时,附近的架空线路、金属管线或类似的传导体上产生感应电压,该电压通过传导体传送至设备,间接摧毁微用电及信号设备。
4、感应雷击对微电子设备,特别是通信设备和电子计算机网络设备的危害最大。据资料显示,电子设备遭雷击损坏,80%以上是由感应雷击引起。 雷电波侵入的高电位源有三种: (1) 第一种是直击雷直接击中民房外的输电及信号线路,使闪电的高电压以脉冲波的形式沿导线侵入民房内。 3(2)第二种是来自间接雷的电磁脉冲(云间或云地闪电形成的静电感应和电磁感应) ,在输电及信号线路上被感应产生几 kV 到几十 kV 的高电位,然后以脉冲波的形式沿着导线传播而侵入民房内。 (3)第三种是由于云地闪电击在在建筑物上或在建筑物附近时,因雷电流通过引下线流入接地体时,在接地体上会发生几十 kV 至几百 kV 的高电压,这种形
5、式的高电位可通过电路中的零线、保护接地和综合布线中的接地线,以脉冲波的形式侵入室内,并沿着导线传播,殃及更大的范围。 2.防雷措施 私人民房一般都未安装防雷设施,这就需要重新做起。防雷装置分为外部防雷装置和内部防雷装置。 2.1 外部防雷装置:由接闪器、引下线、接地装置组成。 一般民房作为三类防雷建筑物,采用装设在建筑物上的避雷网、带或避雷针或由这两种混合组成的接闪器。避雷网、带应沿屋角、屋脊、屋檐和檐角等易 受雷击的部位敷设。避雷带采用 12 镀锌圆钢制作,支架高度0.15m,支架 图 1 建筑物易受雷击部位示意图 间距 1m,拐角处 0.5m。避雷带网格不应大于 10mx10m 或 24m
6、16m,4引下线采用 12 镀锌圆钢,均匀分布,间距小于 25m,引下线在近地面 2m 以下沿外墙穿 PVC 管与地网焊接。地网沿民房四周敷设成环形。垂直接地体采用热镀锌角钢 5mm50mm2500mm, 水平接地体采用 4mm40mm,连接采用电弧焊接,搭接长度不得小于扁钢宽度的两倍,且多边焊接,并在焊接处做防腐防锈处理。地网埋设深度 0.8m,靠近人行道处局部深埋至1m 以上。地网接地电阻小于 4 欧。 2.2 内部防雷装置:内部防雷装置是除外部防雷装置外的所有能减少需防雷空间内雷电流电磁效应的措施。 2.2.1 输电线路防雷 为了防止雷击线路时高电位侵入民房造成危险,低压线路宜采用电缆埋
7、地引入,不得将架空线路直接引入屋内。当全长采用电缆有困难时,允许在入户前从架空线上换接一段有金属铠装的电缆或护套电缆穿钢管埋地引入。 在电缆与架空线连接处还应装阀型避雷器。避雷器、电缆金属外皮和绝缘子铁脚应连在一起接地,冲击接地电阻不应大于 4。 安装自动重合闸。由于线路绝缘具有自恢复性能,大多数雷击造成的绝缘闪络在线路跳闸后能够自行消除,因此安装自动重合闸装置对降低民房输电线路的雷击事故率具有较好的效果,这样就尽量减少了雷击跳闸后线路停电的机率。 在民房内电源线路安装多级电涌保护器(SPD) 。 2.2.2 信号线路防雷。 5在电话线路及网络信号接口安装相应型号 SPD。 2.3 共用接地:
8、 民房直击雷防雷接地与 SPD 接地采用共用接地,但是接入点必须独立分开,防止雷电反击造成设备损坏。地网接地电阻小于 4 欧。如土壤电阻率过高,接地电阻不能达到要求,需添加降阻剂改善土壤条件。 3.相关建议: 通信基站的选址宜报相关部门审批。例如报气象行业,在工程选址之前,对选址地点进行雷电风险评估,看是否切实可行。 通信部门信号基站防雷设施需经气象主管部门检测合格后才能投入使用,且每年必须年检。 3、大力普及气象科普知识,做好雷电防护培训,在适当时候,居民能自我防护,据理力争。 4.结束语 在日益发达的通讯行业,虽然通讯越来越顺畅,但是我们也要重视各种设备的安装是不是完美无缺的,既然对周围造成了负面影响,我们就要尽快解决这些问题。 5.参考文献: 1GB50057-2000建筑物防雷设计规范 作者简介吕富荣(1985-) ,男,助理工程师,主要从事科技服务工作。