移動基站防雷接地

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1、移動基站防雷接地華信設(shè)計二00九年十一月一、雷電的形成二、雷電的危害三、移動基站雷害引入途徑四、移動基站防雷措施五、電源浪涌抑制器的配置六、工程建設(shè)改造案例一、雷電的形成1、?概述由于大氣電場的變化使空氣中的云團形成帶電的雷云。雷云中不同部分之間聚集著不同極性的電荷，形成100萬伏到100000萬伏的高電位，當(dāng)電位達到一定程度時，就會在云團的不同部分之間、不同云團之間以及云團與地面之間產(chǎn)生很強的電場。當(dāng)空中的電場強度達到一定程度時，將引起空氣分子電離，導(dǎo)致空氣絕緣被擊穿，從而在云與云之間，或云與大地之間產(chǎn)生瞬時強火花放電，形成閃電。閃電可分為云內(nèi)閃電、云際閃電和云地閃電等，與人類關(guān)系

2、最密切。一般說來云閃發(fā)生的概率要比地閃發(fā)生的概率大得多，但它主要表現(xiàn)在對航空航天方面的影響；對地面通信臺站影響最大的是云地閃，即落地雷。根據(jù)大量科學(xué)測試可知，地球本身就是一個電容器。通常大地穩(wěn)定地帶負電荷50萬C左右，而地球上空存在一個帶正電的電離層，這兩者之間便形成一個已充電的電容器，它們之間的電壓為300KV左右，并且場強為上正下負。當(dāng)?shù)孛婧羝目諝庑纬缮仙龤饬?，氣流上升時溫度逐漸下降形成雨滴、冰雹（稱為水成物），這些水成物在地球靜電場的作用下被極化（如左圖），負電荷在上，正電荷在下，它們在重力作用下落下的速度比云滴和冰晶（這二者稱為云粒子）要大，因此極化水成物在下落過程中要

3、與云粒子發(fā)生碰撞。碰撞的結(jié)果是其中一部分云粒子被水成物所捕獲，增大了水成物的體積，另一部分未被捕獲的被反彈回去。而反彈回去的云粒子帶走水成物前端的部分正電荷，使水成物帶上負電荷。由于水成物下降的速度快。而云粒子下降的速度慢，因此帶正、負兩種電荷的微粒2、雷電形成假說逐漸分離（這叫重力分離作用），如果遇到上升氣流，云粒子不斷上升，分離的作用更加明顯。最后形成帶正電的云粒子在云的上部，而負電的水成物在云的下部，或者帶負電的水成物以雨或雹的形式下降到地面。當(dāng)上面所講的帶電云層一經(jīng)形成，就形成雷云空間電場，空間電場的方向和地面與電離層之間的電場方向足一致的，都是上正下負，因而加強了大氣的電場

4、強度，使大氣中水成物的極化更厲害、在上升氣流存在的情況下更加劇力分離作用，使雷云發(fā)展得更快。具體見圖1雷云形成圖。當(dāng)正負電荷區(qū)的電位達到5-6千伏/厘米時，便會觸發(fā)云－地間的閃擊。雷云對地面的放電，就是將負電荷移向地面的過程。由于在一般高度的物體上很少出現(xiàn)雷電閃擊，因此要獲得準確的雷電流資料往往是不大可能的?，F(xiàn)有觀察到的雷電流是單向性的，而且主要是負的放電電流。迄今為止，記錄到的雷電流最大為270KA，但可能還有更大的電流。3、雷電的統(tǒng)計雷電的運動是有規(guī)律的。雷電天氣的統(tǒng)計性質(zhì)用雷暴日表示。一天中如果聽到了雷聲，就意味著雷電發(fā)生在觀察現(xiàn)場15公里以內(nèi)，便定義為一個雷暴日。根據(jù)年平均雷

5、暴日的多少，雷電活動區(qū)分為少雷區(qū)，中雷區(qū)、多雷區(qū)和強雷區(qū)：少雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)不超過25天的地區(qū)；中雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)在25~40天以內(nèi)的地區(qū)；多雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)在40~90天以內(nèi)的地區(qū)；強雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)在90天的地區(qū)。圖2全國年平均雷暴日數(shù)區(qū)劃圖浙江南部年平均雷暴日數(shù)在50~70天以內(nèi)的地區(qū)，浙江北部年平均雷暴日數(shù)在30~50天以內(nèi)的地區(qū)；山東大部份年平均雷暴日數(shù)在10~30天以內(nèi)的地區(qū)，小部份年平均雷暴日數(shù)在30~50天以內(nèi)的地區(qū)；河北絕大部份年平均雷暴日數(shù)在30~50天以內(nèi)的地區(qū)；廣西南部年平均雷暴日數(shù)在90~120天以內(nèi)的地區(qū)，廣西北部年平均雷暴日數(shù)在70~90

6、天以內(nèi)的地區(qū).二、雷電的危害1、雷電的危害表現(xiàn)形式雷擊的危害主要有四方面：直擊雷、感應(yīng)雷、地電位提高、電磁脈沖輻射。　　第一是直擊雷。雷暴活動區(qū)內(nèi)，雷云直接通過人體、建筑物或設(shè)備等對地放電所產(chǎn)生的電擊現(xiàn)象，稱之為直擊雷。此時雷電的主要破壞力在于電流特性而不在于放電產(chǎn)生的高電位。雷電擊中人體、建筑物或設(shè)備時，強大的雷電流轉(zhuǎn)變成熱能，瞬間可釋放約數(shù)百兆焦耳的能量。圖3基站直擊雷途徑圖直擊雷具有強大的破壞力。閃電擊中管道或?qū)Ь€時，雷電流可以沿線傳送到很遠的地方，其巨大的電熱效應(yīng)不僅對臺站設(shè)備的機械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用，并可危及有關(guān)操作人員的安全。第二是感應(yīng)雷。它可以分為靜電感應(yīng)、電

7、磁感應(yīng)和感應(yīng)過電壓。1）、靜電感應(yīng)當(dāng)雷云來臨時，在其所覆蓋的地表面和各種物體上尤其是導(dǎo)體上，將感生出大量與雷云底部電荷符號相反的電荷，形成靜電場。當(dāng)這種靜電場強度不足以擊穿空氣產(chǎn)生中和效應(yīng)，而雷云對另一雷云或帶電體放電后，云中電荷消失。此時地面物體尤其是導(dǎo)體上聚集的電荷卻產(chǎn)生了很高的電勢，它必然通過一定的途徑放電。這種放電電流也是一個很大的脈沖電流（雷電波的形式），其電擊效果雖比直擊雷小，但是若串入用電設(shè)施同樣會造成對電子器件的損壞。圖4靜電感應(yīng)示意圖2）