移动通信基站选址时应考虑雷电散击
2015年初应某移动通信运营商之邀赴其一个位于农村的基站调查,该移动通信基站位于一个小缓坡的最高处,塔高40米.周围分布着许多村民的住宅.据村民反映:自从该移动通信基站建成后,其周围村民就经常遭受雷电灾害之苦,家中建筑物、电视机、电冰箱等家电被雷击坏,因此村民要求移动通信运营商给个说法.根据GB50057-2010条文说明中雷闪数学模型hr=10·I0.65式中:hr-雷闪的最后闪络距离(击距),I-与hr相对应的得到保护的最小电流幅值(kA),即比该电流小的雷电流可能击到被保护的空间.在电气-几何模型中,雷击闪电先导的发展起初是不确定的,直到先导头部电压足以击穿它与与地面目标间的间隙时,也即先导与地面目标的距离等于击距时,才受到地面影响开始定向.与hr相对应的雷电流按上式整理后为I=(hr/10)1.54,各类防雷接闪器接受雷电流数据为:第一类(5.4kA)、第二类(10.1kA)、第三类(15.8kA),当雷电流等于和大于上述数据时,闪电将击于接闪器,而一旦小于上述数据,闪电有可能穿过接闪器击中通讯塔附近的建筑物,甚至地面的情况,也就说在通讯塔正下方的建筑物也会遭受雷击.高架避雷针的引雷能力强,当侧方运动来的下行雷电先导被避雷针引近而未能在针端接闪时,会出现闪电击中避雷针附近地面的情况,使得高架避雷针附近的地面落雷密度较该处平均落雷密度大,该地面称为散击区,散击区内出现的雷电闪击称之为雷电散击.远离避雷针的地方雷击率不受避雷针的影响,称为正常区.根据R.H.Golde(戈尔德)1946年提出的闪击距离(雷击距离)的概念,认为下行闪电先导的最后一级的跳跃才受到地面物的吸引作用,与地面的迎面先导会合,形成回击,即闪电的主放电,称最后一次跳跃的距离为闪击距离.闪击距离与下行负雷的电流幅值有关,图3就是几位学者的实测曲线.Wagner(瓦格纳)定出计算闪击距离的经验公式表达:R=2×102/1-2.2v2v式中v是以光速的百分数表示的闪电回击速度,它是与回击电流幅值有关的量.1967年,Wagner的论文求出:对于10kA的闪电电流,R=40m;对于50kA的闪电电流,R=100m.很多村民房屋正好处于移动通信基站铁塔的散击区的范围内,而此次雷暴过程中以基站为中心2公里范围内共有7次闪击,其中小于16.8kA的闪击有5次),其雷电先导被移动通信基站铁塔避雷针吸引而由于电流太小未被移动通信基站铁塔避雷针接闪而落在了周围的雷电散击区内.解决办法是凡在雷电散击区内的村民房屋增加避雷设施,最经济和实用的就是短针加避雷带.其次防雷知识的普及至关重要:可以通过各种传煤,比如电视、广播、报刊以及手机短信等宣传防雷科普知识;也可以通过农村赶集发放防雷科普资料;还可派防雷科技人员到中、小学校以讲课的形式宣传防雷知识.
移动通信 基站选址 雷电散击 防雷宣传
李伟 李春林 郑兵
四川省内江市防雷中心641000
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2015-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）