無(wú)線電通信設(shè)備的防雷措施

［摘要］本文首先介紹了雷電的物理特性，然后介紹了通信設(shè)備防 雷的幾種措施，包括安裝避雷針和放射性避雷裝置，以及在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器，消除感 應(yīng)雷擊等。？

［關(guān)鍵詞］通信防雷；防雷措施；避雷設(shè)備？？

雷電是一種自然天氣現(xiàn)象，如不注意防護(hù)將對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。對(duì)于無(wú) 線電通信工程而言，在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，尤其要把防雷設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)重要的工作來(lái)做。

1 雷電的物理特性？

根據(jù)觀測(cè)，地球上每秒鐘要出現(xiàn)大約100次的閃電雷擊。自古以來(lái)雷電就是一種令人畏懼的 自然現(xiàn)象，給人類社會(huì)造成了一定的危害，因此了解它的形成過(guò)程，尋求有效地防護(hù)措施意 義十分重大。？

在春夏之交、夏秋之交冷暖空氣活動(dòng)頻繁之際，上升暖空氣在高處逐漸冷卻，凝結(jié)出水滴或 凍 結(jié)的冰晶在重力作用下下降，水滴與速度較大的上升氣流摩擦，分裂成帶不同電荷的大小不 一的水滴。上升氣流的“分選”作用致使云的上部充滿了帶正電的小冰晶，而下降速度較大 的冰雹把負(fù)電帶到了云的下部，持續(xù)的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，使電荷越聚越多，便形成了具有很強(qiáng)電場(chǎng) 的雷暴云。云中的電荷分離后使云與云之間、云與地面之間、云的不同部位之間的電位梯度 加大了。當(dāng)電位梯度大到一定程度，在雷暴云之間或在暴云對(duì)地之間放電，這種現(xiàn)象就是雷 電。當(dāng)通信設(shè)備的天線架設(shè)很高時(shí)，帶電的云層會(huì)在天線上產(chǎn)生感應(yīng)電荷，如果天線與大地 之間有直流通路，電荷會(huì)通過(guò)土地隨時(shí)泄放而不會(huì)積累起來(lái)。因此也不會(huì)由于感應(yīng)在天線與 大地之間產(chǎn)生高電位而引起放電，否則就有可能遭受雷擊。？

2 通信設(shè)備的防雷措施？

一般來(lái)說(shuō)，建筑物的避免雷擊的途徑大致有四條：①疏導(dǎo)，即將雷云中的電荷疏導(dǎo)至大地 ，從而避免直接雷擊或感應(yīng)雷擊電流流經(jīng)被保護(hù)的建筑物或設(shè)備，從而使這些建筑物或設(shè) 備免受雷擊。②隔離，即將雷電信號(hào)和被保護(hù)物隔離開(kāi)來(lái)從而避免雷擊。③等位，即將鐵塔 地、工作地、建筑物的公共地等置于同一電位。④消散，即釋放出異性電荷和雷云中的電荷 進(jìn)行中和，從而阻止雷電的形成。根據(jù)以上的四種避雷途徑，具體到一個(gè)無(wú)線電通信工程的 防雷設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，其主要的防雷措施有以下幾種方法。？

2.1 安裝避雷針或避雷裝置？

大部分通信設(shè)備的防雷措施，主要是在通信塔上安裝避雷針，這種方法經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單，但要嚴(yán) 格按照以下要求進(jìn)行安裝。？

①避雷針應(yīng)當(dāng)裝在高于天線尖端數(shù)米，避雷針與天線之間應(yīng)有一定的間隔，以防止由于避雷 針的存在而損壞天線的輻射圖形影響通信效果。一般的做法是避雷針成為天線塔體的主桿， 通信天線卻裝在避雷針外緣大約1？5個(gè)波長(zhǎng)以外。？

②避雷地線的直流通路的電阻要求足夠低，一般為10～50Ω，由于雷電浪涌電流較大，頻譜 較寬且持續(xù)時(shí)間短，因此要求必須有盡量小的電感量。？

③地線不能用扁平編織線或絞合線，因?yàn)檫@種線電感較大，不利于泄放雷擊電流，且容易被 腐蝕。要盡可能使用3毫米以上的實(shí)心導(dǎo)線，且最好是相同的金屬材料。？

④為了增大地表層的泄放面積，可采用埋設(shè)有一定間隔的多根接地體，且相互焊接。如在建 筑物的四周以1至2米的間隔埋上10根左右的銅管，并把它們焊接起來(lái)。？

在通信塔上安裝避雷針雖然經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，但卻難做萬(wàn)無(wú)一失。對(duì)一些重要的通信工程來(lái)說(shuō)，可 以考慮安裝放射性避雷裝置。放射性避雷裝置可以說(shuō)是目前世界最先進(jìn)的防雷保護(hù)裝置之一 。 放射性避雷裝置的關(guān)鍵部分是放射源，它能連續(xù)自行發(fā)射α粒子，使周圍空氣電離產(chǎn)生大量 電子。在雷電場(chǎng)的作用下這些電子不斷加速，對(duì)空氣產(chǎn)生連鎖的多極電離或雪崩電離，形成 與電場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電子流，這時(shí)產(chǎn)生的由放射源指向雷云的電離通導(dǎo)會(huì)永不間斷地中和及 釋放空間電荷，把已有的低電場(chǎng)消除掉，把可能形成的高電場(chǎng)降為低電場(chǎng)，從而有效地防止 發(fā)生雷擊，起到顯著的消雷作用。這種放射性避雷裝置的防護(hù)面積較大，其半徑大約為260 米左右，且安全可靠對(duì)人身無(wú)傷害。？

2.2 防感應(yīng)雷擊的方法？

除在通信鐵塔上安裝避雷針或避雷裝置的同時(shí)，還要注意消除感應(yīng)雷擊，其通常的做法是在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器。？

在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器時(shí)要注意以下方面的問(wèn)題。一是避雷器的接地端必須與地可靠連接 ，接地電阻不得大于5Ω，否則將影響防雷效果。二是因避雷器存在一定的插入損耗，對(duì)于 天線輻射信號(hào)的強(qiáng)度造成了一定的影響，同時(shí)還要注意駐波比的變化，一般要求天饋系統(tǒng)的 駐波比小于或等于1？5。三是安裝通信天線時(shí)，天線支撐桿要與鐵塔可靠連接，連接電阻等 于零。饋線應(yīng)從鐵塔內(nèi)部垂下，并每隔一段距離用銅絲與鐵塔固定。對(duì)重要的通信工程而言，除在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器外，還要注意供電系統(tǒng)的防雷，一般的 做法是在變壓器和配電房安裝避雷裝置。

馮愛(ài)國(guó) 閻完成？