微波通信站的防雷措施
1、雷电特征:
雷电是一种大气物理现象,雷电的形成必须具备三个条件,其一是大气中有足够高的正、负电荷形成的电位差。当天空中的电场增强到某点的电位梯度大于3×106V/m时,产生击穿放电即闪电。闪电可发生在云与云之间或云与大地之间,一次闪电由几次放电脉冲组成,每次放电脉冲有两个阶段:准备阶段(先导过程)和回击阶段(主放电过程)。
IEC 1312-l认为,雷电流可以看成是由首次雷击电流if(10/350μs)和后续雷击电流is(0.25/100μs)所组成。
IEC TC81(防雷专业委员会)把斜三角波形为 10/350μs冲击电流,称为雷击电流(Lightning),8/20μs 冲击电流称为浪涌电流(Surge),二者是不同的概念,国内学术界称其为直击雷和感应雷。直击雷和感应雷是雷击的两种形式。
直击雷是指雷电直接击中电器设备或线路造成强大的雷电流,通过被击中物体泄放入地。
感应雷是指建筑物或系统附近发生雷暴活动时,设备或线路产生静电感应或电磁感应,雷云向物体由先导放电过程发展到主放电过程,物体上电荷释放所产生的雷电过电流或过电压。
雷电的主要参数一般如下:
雷云电荷量 20-100C
地面电场强度 >30kV/cm
雷电流幅值 20kA
雷电流频率 主要能量集中在100Hz-1kHz,*高频率可达106Hz。
2、雷电入侵的主要途径
对于微波通信站,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:
(1)雷电直击微波塔上的
避雷针或其他受雷装置,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;
(2)雷电经天馈线引入机房,经机架入地,
同轴电缆上产生感应电压(流),侵入并损坏微波机;
(3)通信机房外接的音频电缆遭雷击,通过音频电缆过电压(流)入侵损坏通信设备;
(4)电力线路遭雷击,雷电通过输电线路侵入交、直流配电系统、整流系统,损坏
电源系统;
(5)通信机房外部的接闪装置接闪时,强大的雷电流通过引下线向地泄放的过程中以引下线为中心在通信机房周围产生高频的电磁场。这个高频的电磁场通过耦合和传导的形式,使其周围的各种导线产生感应电流(压)侵袭设备。
雷击情况是多样化的,以上并未代表全部,各通信站必须根据自己的实际情况,认真分析雷击的多种可能,主动防雷。