1、微波站進出線引起的雷害分析

微波站從其所處的環境條件看，有三種情況：一是城市站，多設在城市通信綜合樓的樓頂；二是平原站，設于野外平原地區，天線用鐵塔支持，機房設在鐵塔旁同一地面上；三是山上站，設于野外山上，機房建于山頂或山坡，天線架設在機房同一地面上或設在機房頂。三種微波站中城市站和平原站環境條件較好，土壤電阻率低，地網易做，從調查看只要按照建筑物防雷規范設計，共用接地系統和進出線的防護處理好，很少發生雷擊；而山上站所處地區一般是土質差，土壤電阻率高，地網難做，另外一方面由于其設在山頂或山坡，而且是山坡向陽面，有時為山上維護人員的生活方便，還要接近水源，這樣的環境條件恰是雷電活動較易出現的地帶，這時雖然微波站采用了共用接地，但是如果進出微波站的纜線防護處理不好的話，就會將雷電引入站內造成雷害損失。與微波站有關聯的進出纜線很多。下面對主要的進出纜線進行分析。如圖所示：

A、架空電力線路

微波站，尤其是建在山頂或山坡上的微波站，由于架空電力線引雷而遭受雷擊，在微波站雷害中占多數。野外的山上微波站所處位置，往往是電力能源缺乏。需要架設數公里的高壓電力線路，將電能引入站內而沿著山溝或山坡架設的高壓電力線路是一條良好的導電帶和引雷帶，它不僅因為雷云感應通過它尋找可能落雷的地點，而且它還可能吸引周圍數十米處的雷電。當高壓電力線在站區以外遭到雷擊時，沿著電力線入侵的雷電波到達變壓器之前主要是通過高壓線終端的閥型避雷器來保護變壓器免遭雷擊，如果雷電太強或者高壓閥型避雷器已經失敗，雷電波就會侵入變壓器，雷電波就會侵入變壓器，它不但有可能將變壓器的絕緣擊穿，而且還會把高電位經變壓器傳到次級低電壓電力系統，這樣一來，機房內的電力設備以及與之連接的其他設備，便有可能遭受雷擊而受損。使正在使用電話的人 員，輕則感到震手，造成精神緊張，重則受到傷害，甚至危及生命的安全。

B、中繼線 在裝有微波載波設備的山上微波站與山下的長途局之間，往往埋設有音頻電纜作為中繼線，傳送音頻信號。當微波站落雷時，其地網電位升高，微波站地網與長途局地網之間產生很高的電位差，中繼電纜恰恰是跨在這個高電位差上，若電纜的金屬外護層和空閑線對未與地網可靠連接，雷電流就會在電纜金屬護層與芯線之間，產生橫向電位差。另外由于大量雷電流經電纜金屬外皮流過，由電纜轉移阻抗得知，在電纜外皮與芯線之間也發生高壓電壓，致使與中繼電纜連接的音頻設備損壞。

2、微波站進出線的防雷措施 從以上微波站雷害現象及其引雷途徑分析可知微波站進出纜線，主要是由于電力線路，是引雷入站的重要途徑。我國微波站分布點多面廣，遭到雷擊的幾率較大，各個微波站進出纜線，有的復雜、有的簡單，有的站環境惡劣，有的站環境較佳，但是，進出線復雜、環境惡劣的站，若對其進出纜線，采取妥善、有效的防護措施，可能不出現雷擊損害。進出線簡單、環境較佳的站；或對進出線采取的防護措施不力、失效，則可能受到雷擊損害。因此，微波站進出線的防護，應該受到重視，并認真實施。現根據雷擊現場調查、避雷整治、國內外資料、以及《微波站防雷與接地設計規范》和有關的國標、行標規范等，對進出纜線防護進行介紹。

A、 高壓電力線的防護 如前所述在雷電活動頻繁、雷電強度大、雷暴日多的地區，當雷擊微波站附近的交流供電線路時，為了防止雷電沿電力線路入侵微波站，可在距變壓器300-500m的架空高壓電力線上方，架設避雷線（架空地線）對電力線進線進行保護。該架空地線宜每桿接地一次，而且要單設接地體，勿用水泥桿內的鋼筋做引下線和接地體。這樣，與變壓器高壓側的避雷器相配合，可以阻止雷電波造成損害，同時使雷電流在每桿入地，使其分流泄入大地。 為了更穩妥可靠，可在高壓電力線終端桿的前一桿上，在每條相線上對地增裝一組HY5WS-17/50配電型無間隙氧化鋅避雷器；在變壓器的低壓側還要對地裝一組HY1.5W-0.5/2.6配電型無間隙氧化鋅高壓避雷器，除此之外尚應在每四桿增設一組跌落式熔斷器。應當提起注意的是，每當落雷之后和雷雨季節到來之前，一定要仔細檢查高壓避雷器和接地線是否完好無損，以排除隱患。如果高壓電力線直接引入機房配電室，此時，從變壓器高壓側起的一段應采用高壓電力電纜進室，其長度至少200m。 如果高壓電力線直接進站，即高壓變壓器在微波站同一建筑物內，或者架空高壓線與高壓電纜的連接處，應加裝一組HY5WS-17/50配電型無間隙氧化鋅避雷器，并且高壓電纜兩端金屬護層、鋼帶應分別妥善接地。在年雷暴日大于20日，大地電阻率高的地段，還應在電力電纜的上方，架設屏蔽線（排流線）。

B、低壓線路保護 低壓線路可采用直埋式低壓電力電纜埋地引入機房，在進機房入口處，應將電纜金屬外護層、鋼帶直接與地網就近連通，電纜內芯線的兩端應分別對地加裝Asafe-25/3+NPE開關型電源防雷模塊。

采用非金屬護套電力電纜，應將其穿金屬管后，埋地引入機房，若不能直接埋地，起碼金屬管的兩端，應分別接地網。金屬管的全長之內，電氣上應保持連續。高壓、低壓線路上的避雷器和線路與地的連 接點，變壓器兩側避雷器連接點、接地點以及電纜的接地點，架空避雷線的接地，均應可靠的保持良好電氣連通，而且要牢靠，以防事故。

C、微波站電話線的防護 從微波站到當地郵局專線電話線，如果采用架空線路。則易受到雷擊，應該采用直接埋地式電纜，其金屬外護層應在兩端分別與微波站地網和市話機房地網連接，采用非金屬護套電纜時，應穿金屬管埋地，至少金屬管兩端同樣應該接地，金屬管全長應該保持電氣連接。電纜上所有芯線(包括空線)，均應安裝RJ45-TELE/2S或SR-E170V/2S的通訊信號浪涌保護器。

D、中繼線的保護 微波載波設備設在微波機房，其與長話局間一般均采用埋地式音頻電纜作為中繼線。中繼電纜應該采用金屬外護層的電纜，它的兩端應該分別與微波站地網和長話局機房地網連接，電纜的鎧裝鋼帶屏蔽層也應該一并連接地，電纜芯線均應該對地加裝SR-E170V/2S的通訊信號浪涌保護器。非金屬護套電纜應該穿在金屬管埋設。其兩端應該相應與局、站地網連接，金屬管全長應該保持電氣連接。中繼電話線都不要采用架空線。

E、波導饋線防護 波導饋線的防護措施如上圖所示。微波天線的波導饋線或同軸電纜饋線的外導體，從機房出來經過走線架(過橋)上塔至天線。這一段至少要有三個點可靠接地(或接鐵塔鋼梁)。 ①首先在塔頂要有一點與鐵塔的鋼梁連接，作為一個接“地”點； ②要在過橋向塔轉彎處的上方(即波導未彎曲部位)大約1米以內適當地點，與鐵塔鋼梁連接； ③在機房入口外側，要連同過橋一起與機房地網連接，同時過橋的另一端應該與鐵塔鋼梁可靠連接，最好是焊接(并應該處理好焊接點的防腐防銹)，有困難時，用螺栓連接，要注意連接緊密、牢固、電氣連通。在鐵塔過高時應該在中間增加接地點。 ④與微波設備相連接的同軸電纜饋線，應在進入機房接入設備前安裝ST50N高頻通訊信號電涌保護器。

F、塔燈電源線防護 天線鐵塔上的航空障礙信號燈(簡稱塔燈)電源線的防護如上圖所示。塔燈電源應該穿金屬管布放，金屬管全長應該保持電氣上的連續。穿線金屬管在鐵塔頂端應該與鐵塔鋼梁作可靠連接，盡可能焊接，并處理好焊接點防腐防銹。塔燈電源線的相線。應在機房入口外側對地加裝Asafe-15開關型電源防雷模塊后再進入機房，其零線(中性線)應在機房入口外側先接地然后進入機房。 塔燈電源線若不穿金屬管，則必須采用有金屬護套的電源線，其防護要求與前面所述相同。注意絕對不許只用普通(無金屬護套)電源線引接塔燈電源。 G、 其他進出纜線的防護 微波站的其他進出線的防護與前面所列的5種進出線防護措施相仿。如移動通信天線饋線，按要求將其外導體兩端接地。如穿金屬管時，則金屬管兩端與外導體兩端同時接地網，其芯線上安裝相應的保護器件；太陽能電池的饋電線應該穿金屬管后進入機房，金屬管兩端接地網，其芯線對地應加接相應的避雷器件。

3、微波站對直擊雷的防避措施 微波站多處于比附近高的地方，而且其微波天線都高出附近建筑物之上，尤其是在山地上的微波站，由于土壤電阻率高，當被雷擊的時候地電位比較高，而且地面高電位的范圍相對較大。為了減小直擊雷擊時地面高電位反擊的影響，故微波站的機房盡可能采用獨立避雷針或獨立避雷網保護，微波天線應該在避雷針和避雷網的保護范圍之內。但是對于微波通信站，由于必須采用高聳的天線鐵塔，有時還要采用塔樓結構，用獨立避雷針的保護方式則碰到很多困難。 理論分析、實驗研究和運行經驗已經證實：在正確實施接地、均壓、分流和屏蔽等措施的前提下，將微波天線鐵塔接地與機房內設備接地相連共用，則是唯一必要的可行措施。從理論上看，如能將機房形成理想的“法拉第籠”，則無論外部電磁場或電位升高，對籠內設備將不再發生任何電磁干擾。當然工程上無法作到理想的屏蔽和均壓。即使如此，如能正確執行等電位接地的措施還是可以基本保證安全的。避雷針和引下線應該可靠焊接連通，引下線材料為40mm×40mm的鍍鋅扁鋼。引下線在地網上連接點與接地引入線在地網上連接點之間的距離宜不小于10m。 微波機房屋頂應設避雷網，其網格尺寸應該不大于3m×3m，且與屋頂避雷帶一一焊接連通。微波機房四角應設雷電流引下線該引下線可以利用機房四角房柱內2根以上的主鋼筋，其上端應該與避雷帶、下端應該與地網焊接連通。機房屋頂上其他金屬設施亦應該分別就近與避雷帶焊接連通。當微波站天線鐵塔位于機房旁邊時，鐵塔地網與機房地網之間應該每隔3～5m相互焊接連通一次(至少有兩處相互連通)，鐵塔四腳應該與其地網就近焊接連通。當微波天線鐵塔位于機房屋頂時，其四角應該在屋頂與雷電流引下線分別就近連通。 4、微波站的接地技術

A、微波站地網的組成 微波站地網由機房地網、鐵塔地網和變壓器地網組成，同時應該利用機房建筑物的基礎(含地樁)及鐵塔基礎內的主鋼筋作為接地體的一部分。地網的組成如下。

機房地網的組成：利用機房建筑物基礎自然間橫豎梁內的2根以上的主鋼筋(必要時輔以相同尺寸的鋼筋)，組成網格不大于3m×3m的機房地網。當機房建筑物基礎有樁時，應該將地樁內2根以上的主鋼筋與機房地網就近焊接連通。

鐵塔地網的組成：當微波天線鐵塔坐落在機房旁邊時，其地網面積應該延伸到塔基四腳外1.5m遠的范圍，網格尺寸應該不大于3m×3m，其周邊為封閉式。同時還應該利用塔基地樁內2根以上主鋼筋作為接地體，與地網焊接連通；當微波機房位于微波天線塔內或微波天線鐵塔位于機房屋頂時，宜在機房地網四角設置輻射式外引接地體，以利雷電散流。

變壓器地網的組成：當電力變壓器設置在機房內時，其地網可合用機房及鐵塔地網組成的地網；當電力變壓器設置在機房外時，且距離機房地網邊緣30m以內時，變壓器地網與機房地網或鐵塔地網之間，應該每隔3～5m相互焊接連通(至少有兩處連通)，以相互組成一個周邊封閉的地網。當地網的接地電阻值達不到要求時，應該擴大其面積，具體做法是：在地網外圍增設放射式或水平式和垂直式接地體或加一圈、至兩圈環行接地裝置。環行接地裝置由水平接地體和垂直接地體組成，水平接地體周邊為封閉式。水平接地體與地網宜在同一個水平面上，環行接地裝置與地網之間以及環行 接地裝置之間均應每隔3～5m相互焊接連通一次；也可以在鐵塔的四角設置輻射式延伸接地體，延伸接地體的長度宜限制在10～30m，并且最長不應該超過2 (ρ為土壤電阻率，單位為Ω· m)

B、接地體 接地體應該采用鍍鋅剛才，其規格要求如下： 鋼管 Φ50mm，壁厚應該不小于3.5mm； 角鋼 應該不小于50mm×5mm； 扁鋼 應該不小于40mm×4mm。 垂直接地體長度為1.5～2.5m。垂直接地體間距應不小于其自身長度的2～2.5倍。當垂直接地體埋設有困難的時候，可在環行水平接地體的基礎上向外延伸輻射形接地體或加降阻劑。接地體之間所有的焊點，除了澆注在混凝土中的以外，均應該進行防腐蝕處理。接地裝置的焊接長度，對扁鋼為寬邊的2倍，對圓鋼為直徑的10倍。接地體埋深，其上端距離地面應不小于0.8m，在寒冷地區，接地體應該埋設在凍土層以下。接地坑應回填土壤或降阻材料。 C、接地體引入線

接地體引入線長度不超過30m，其材料為鍍鋅扁鋼，截面積應該不小于40mm×4mm。接地引入線應該做防輻射處理，較好的辦法是采用犧牲陽極防腐蝕法(陽極金屬應該采用鋅或鎂為宜)，還應該作絕緣處理，并不得在暖氣地溝內布放，埋設時應該避開污水管道和水溝，裸露在地面以上的部分，應該有防止機械損傷的措施。 接地引入線應以對稱的方式(南北或東西)由地網就近引入，其中2根與電力室接地匯集線相連。另外2根與機房接地匯集線相連。兩接地匯集線之間應該采用截面積不小于40mm×4mm的鍍鋅扁鋼相互妥善連通。接地匯集線一般設計成環行或排狀，材料為銅材，其截面積不小于120mm2，也可以采用相同的電阻值的鍍鋅扁鋼。電力室的接地匯集線可以設在干燥的地槽內或墻面適宜的位置。微波機房的接地匯集線可以設在地槽內、墻面適宜位置或走線架上。 D、接地電阻值

微波中繼站地網的工頻接地電阻值應不大于10Ω。微波樞紐站地網的工頻接地電阻值應不大于5Ω。 無源中繼站地網的工頻接地電阻值為20～30Ω。架空電力線與電力電纜接口處的保護接地以及電力變壓器保護接地的接地電阻值應不大于10Ω。 架空電力線上方的避雷線以及增裝在高壓線上的避雷器的接地電阻值，其首端(即進站端)應不大于10Ω，中間和末端應不大于30Ω。