移动通信基站的安全与防护方案设计

论文题目：移动通信基站的安全与防护方案设计摘要本文以整个移动通信系统为基础，以基站防护为重点，综述了当今最流行的防雷技术，并分析了通信系统的整体防雷技术方案。从外部防护到内部防护进行了分析研究，着重对基站的防雷与接地、等电位连接等防护方案作了具体分析。【关键词】基站直击雷感应雷接闪器等位连接接地【论文类型】设计型Title:ThedesignofthesecurityandprotectionformobilecommunicationBSABSTRACTThistextregardwholeambulationcorrespondencesystemasthefoundation,withCSprotectionforpoint,overviewthenowispopularmostofdefendthethundertechnique,andanalyzedthewholeofthecorrespondencesystemdefendthethundertechniqueproject.Proceededfromexteriorprotectiontotheinternalprotectiontheanalysisstudy,emphasizingtoCSofdefendthethunderwithconnectagroundof,shield,etc.theelectricpotentiallinks,thepowersupplysystemconductselectricitytopressprotectionetc.protectionprojectmadetheconcreteanalysis.【Keywords】BaseStationConnectgroundKeeptheshotthunderRespondthethunderConnectthemachineofflashWaitaconjunction【TypeofThesis】Designtype前言在科技飞速发展的今天，现代移动通信技术也正以前所未有的速度向前发展着，作为现代移动通信不可缺少的通信基站，承受着恶劣气候的影响，其中雷电是对其危害最大的因素。雷电是自然界中一种常见的放电现象，自然界每年都有几百万次闪电，每年雷击造成的人员伤亡和财产损失，仅次于水灾而大于其它任何灾害。然而防雷是一个很复杂的问题，不可能依靠一、两种先进的防雷设备和防雷措施就能完全消除其对现实中的影响，必须针对雷害入侵途径，对各类可能产生雷击的因素进行排除，采用综合防治——均压、屏蔽、分流、接地、保护（包括安装先进的防雷产品、过电压保护器、浪涌保护器），才能将雷害减少到最低限度。多年来，通信设备因遭雷击而使通信中断或发生火灾的问题不断发生，因此加强基站雷电防护，减小损失，已经成为当务之急。作为即将成为一名通信技术人员的毕业生，为了今后工作需要，以及对通信基站防雷工程的了解和掌握，特进行此次毕业设计，为今后移动通信系统抗干扰技术的研究做出努力。在这次设计过程中，本人查阅了大量有关的防雷资料，并在网上下载了最先进的防雷设计方案。对设计方案进行了详细的了解和学习。在本次论文设计中将从外部防护和内部防护两方面着手，先从外部防护的接闪器，引下线，联合接地，等电位连接到内部防护，基站接地，电磁脉冲感应，电源系统等防护的方法和要求，提出了整体的防雷概念。由于本人知识水平有限，加之时间仓促，在设计中难免会出现一些错误及疏忽之处，在此恳请各位老师和同学给予批评指正。目录1移动通信系统的概述.........................................11.1移动通信系统的发展................................................11．2基站的安全防护....................................................11．2．1雷电的形式...................................................11．2．2雷电的危害...................................................11．2．3雷电的防护...................................................22移动通信基站防护的基本原则与方法..........................22．1基本原则..........................................................22．2防护方法..........................................................23外部防护...................................................43．1接闪器............................................................43．1．1接闪器的概念.................................................43．1．2滚球法理论...................................................43．1．3接闪器的设计.................................................63．2引下线............................................................73．2．1引下线的概念.................................................73．2．2引下线的设计.................................................83．3联合接地..........................................................93．3．1联合接地的概念...............................................93．3．2联合接地的设计..............................................104内部防护..................................................134．1信息系统防雷概念.................................................134．2电涌保护.........................................................134．2．1电源系统防雷概念............................................154．2．2电源系统防雷措施............................................154．3均压设计的概念...................................................164．4地网等电位设计...................................................175接地系统.................................................215.1接地系统的组成....................................................215.2铁塔防雷与接地....................................................215.3天馈线系统的防雷与接地............................................225.4基站电源系统防雷与接地............................................225.5机房防雷与接地....................................................236总结......................................................25附录........................................................26致谢........................................................28参考文献....................................................29英文........................................................30中文........................................................3411移动通信系统的概述1.1移动通信系统的发展随着科学技术的飞速发展，移动通信系统也经过了几次历史变革。从最早的模拟移动通信系统到当今最主要的数字移动通信系统以及正在发展中的第三代移动通信系统——CDMA都将对移动通信的发展和完善做着巨大的贡献。在此，我们以当今最成熟的数字移动通信系统来做介绍。1．2基站的安全防护雷电具有很强的破坏性，是联合国国际减灾十年委员会公布的对人类威胁最严重的自然灾害之一。由于移动通信基站的天线设备等不仅安装在建筑物顶上，而且也有相当一部分安装在铁塔上，相对周围的环境而言，形成十分突出的目标，导致移动通信基站常遭受雷击，从而引起通信设备损坏和通信中断，甚至威胁工作人员的安全。因此，防雷对于移动通信基站而言是十分必要和重要的。1．2．1雷电的形式雷电包括直击雷和感应雷两种形式。直击雷是指由铁塔，天线及电源端直接引入的雷击，形成强大的电流和过电压损坏设备，危害最为严重。感应雷是指雷电电磁脉冲以感应方式，如通过电阻性，电容性和电感性耦合到电源线，信号线或用户线上，最终危害设备。1．2．2雷电的危害1)直击雷的危害雷电直接击中通信基站建筑、通信设备、通信电缆和操作人员,会造成建筑物损毁、设备损坏、电气短路引起火灾甚至人员伤亡等严重后果。虽然直击雷发生的概率非常小,但其危害却十分大,再加上防直击雷装置接闪过程中(di/dt值比较大时)很容易引起电位反击和二次雷击效应(即下面所说的感应雷),所以仍不能掉以轻心。2)感应雷的危害显然感应雷是由直击雷引起的,感应雷产生于导体中并沿导体传播,损坏导体或2与导体相连的某些设备或设备中的某些器件。通信基站的设备中有大量的集成电路通过金属导线相连,并且通信基站也通过电力电缆和各种通信传输电缆与外界相连,这就为感应雷的侵入提供了良好的条件,加上现代通信设备采用了大量微电子电路,其耐冲击水平较低,容易为感应雷所损坏,产生各种各样的设备故障。感应雷形成的损害往往是通信设备的核心器件,给正常通信带来障碍。有时感应雷引起故障甚至让我们很难把它与雷电有什么联系。有研究表明直击雷可在其周围500米范围的半导体上感应起危险电压,加上通信基站与外界连接的各种长距离电缆可在更大的范围内感应上雷电电磁脉冲,并几乎无衰减的沿电缆传入通信基站。因此对通信基站来讲感应雷的概率远远大于直击雷的概率,可以说通信基站防雷主要是防感应雷。1．2．3雷电的防护移动通信基站的防雷防护分为3类：外部防护，内部防护和信息系统的防护。直击雷保护（又称外部防护）系统由接闪器（避雷针、避雷网、避雷带）、引下线、接地装置组成。雷击感应保护（又称内部防护）系统是由各种类型的电涌保护器（SPD）组成，它是雷击电磁脉冲的克星，它能在超短瞬间内将被保护线路连入等电位系