电闪雷鸣是一种自然现象,所出的巨大能量而造成的通信局所和站点中断,损坏通信设施,其性和经济损失都是十分巨大和灾难性的;在通信行业竞争日益加剧的今天,雷击造成通信中断、系统瘫痪,以及使企业社会效益所的影响就更加难以估量。所幸的是,从1749年美国科学家Franlin研究并发明避雷针至今,人类对雷击性的研究和探索,在采取预防措施方面,已经有了一套较成熟的理论,只要掌握规律,进行有效的设计,就能将的危害性降到最低点。移动通信系统包含有无线设备:机房、站点、铁塔、天馈线等,且天馈线系统架设较高,很容易引入。因此移动通信基站的雷害防护就显得尤为重要。
以负雷云为例,由于电云负电的,使附近地面积累正电荷,地面与雷云之间形成强大的电场,当某处积累的电荷密度很大,激发的电场强度达到空气游离状态(空气击穿)的临界值时,雷云便开始向下梯级式放电,接近地面物体达到一定的距离时,地面物体在强电场作用下产生尖端放电,形成向雷云方向逐渐向上先导放电,二者汇合形成通,异种电荷剧烈中和形成很大的流并发出强烈的闪电和雷击。其雷害通常有以下几种表现形式:直击雷带电的云层与大地、树木、建筑物或其它设施之间的放电,从而使流在建筑物或设施上产生热效应作用和电动力作用;雷在直击雷的放电过程中,流就会产生静电和电磁作用,强大的脉冲电流在周围产生瞬时强,对周围的导线或金属物产生电磁,电动势,本质上与流陡度有关,出的高电压以致发生闪击的现象;侵入波发生时,流经架空线或空中金属管道等金属物体产生冲击电压,随物体而迅速扩散,形成危害。在移动通信站点的防雷上,应有针对性地认识成因和危害,找出基站引入雷害的主要途径。
1.1电力线或其它架空线引入雷害:移动通信系统的基站的架空缆线,为引入雷害的一个重要途径之一。一方面架空电力线在靠近终端时,主要成分是水平电场;又根据静电理论,面电荷分布与曲率半径的关系为“”,即表面突出曲率半径较小处,面电荷密度较大,所以出现在电场中的突出物体最易出现电荷的集中,使其周围电场强度显著增加,架空电力线或其它架空线的突兀部分就会发生尖端放电而被击中,将的过电压引入基站机房,很可能基站主设备。另一方面,当发生雷击放电时,即使是对地放电,根据电理论也会在架空电力线上出较高的电压,从而对设备造成,特别容易引起基站交直流电源盘的损坏;同理,有其它架空线时也可能产生出类似的过电压。
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