代荣 黄忠凡

（武汉中原电子集团有限公司 湖北省武汉市 430205）

现阶段电力通信设备的发展情况较为良好，而且在电力系统中应用现代化电力通信设备已经成为了一种趋势。将电力通信设备应用到电力通信既可以达到国民对供电网络提出的更高要求，也可以提升电力系统的智能化水平，实现国内电力系统的革新。随着科学技术的不断进步与发展，无线通信设备被广泛应用到通信领域，大大提升了通信水平，打破了有线通信技术的局限，弥补了一些原有的缺陷。但是，在实际的无线通信设备使用过程中，经常会因为雷电的影响导致信号不稳定，通信过程出现各种各样的问题。雷电天气不仅会打断无线通信设备传递信息的过程，还会对无线通信设备的用户带来一定的生命威胁，对此，相关技术人员需要根据现有的无线通信设备来寻找有效的防雷措施，进一步加强通信的稳定性与安全性，促进无线通信的发展。

1 无线通信设备发展现状

当电力行业在电力系统中应用电力通信技术的初级时期，电力线载波技术和微波技术是国内应用频率最高的两种电力通信技术。因为这两项技术的使用规模不大，且使用流程也不复杂，所以使用难度也不高，在科技发展推动力量下，无线通信设备进入人们的生活。由于国民经济的发展水平已经和过去相差甚远，国民的生产建设和日常生活的需要也发生了改变，对无线通信也提出了更高的要求，所以电力行业需要为国民构建更加稳定的无线通信网络，确保无线通信设备在雷雨天气情况下也能高效使用。同时，电力企业还需要为更加优质的基础设施配备质量更佳、容量更大、速度更快的信息传输系统，这样才能达到新型供电系统对通信调度提出的更高要求。

由于现阶段的电力系统的发展趋于智能化，故而原先的同轴电缆通信方式也逐渐转变为了如今的光纤通信方式，而如今的数字电网也是由过去的模拟电网发展而来的。与此同时，无线通信设备也处在快速发展的状态当中，并且这一趋势会促进现代电力系统的快速发展。

2 无线通信设备相关概念及其需要防雷的必要性

现代化的智能电力系统对数据收集和传输的效率和质量也提出了更高要求，而无线通信技术正好可以达到这一要求。传感器是智能电力系统内部的部分关键节点和地段都不可获取的重要配件，因为只有配置这一配件，电力企业才能够实时了解到电力系统的运行情况。根据实际情况可以得知，ZigBee 通信技术、蓝牙通信技术、Wi-Fi 通信技术等技术是使用频率较高的无线通信技术，相较于其它通信技术来说，ZigBee 通信技术更加节能，传输效率高，也能够更好地对抗外部的干扰因。而因为国民智能电子手机的普及，再加上Wi-Fi 通信技术已成为了这一类收集到标配，所以电力行业能够利用Wi-Fi 通信技术来检测电力系统的运行情况，以此来提升电力系统的自动化和智能化水平。

由于无线通信技术的不断进步，无线通信设备的功能越来越齐全，为了能够进一步完善无线通信设备的功能与技术，相关研发人员需要在无线通信设备中加入大量的电子元件来提升无线通信设备的功能。对于无线通信设备防雷设计来说，相关研发人员需要考虑设备特点以及雷电产生原因，从而更好地完善无线通信设备的改良。但是，一般情况下，他们所使用的电子元件都是由各种金属材质制成的，在雷雨天气情况下，很容易通过电子效应让地面感应到电荷，从而形成强大的感应磁场，电荷由此吸入到无线通信设备中，极有可能导致无线通信设备无法正常使用，严重的话还会导致使用者触电发生意外，基于此，相关技术人员需要根据无线设备的管理与构成，寻找有效的防雷措施，进一步提升无线通信设备的安全性。

3 无线通信设备的防雷设计

3.1 站点防雷接地系统

众所周知，站点防雷接地系统的设计涉及到电磁理论原理，还包括泄流、消峰、均压、屏蔽等综合防雷措施，这些举措的实施运用在很大程度上减弱了雷电对无线通信设备的影响，避免自然灾害对通信设备造成破坏，进一步稳定无线通信设备在雷电天气情况下的使用，提高使用者的体验感。事实上，站点防雷接地系统的工作原理是把土地当作一个巨型导电体，通过电机与大地接触，使得无线通信设备在遇到电流时能够第一时间将其引入大地，在很大程度上避免了雷电对无线通信设备造成破坏。

3.2 感应雷系统设计

感应雷系统作为预防雷电的设备一直被广泛运用，其功能十分简单，即通过对无线电的运作形式来进行具体的防雷措施。一般情况下，当无线设备遭到感应雷攻击时，会在这一瞬间发生静电感应与电磁感应现象，产生这样情况的原理就是雷电天气情况下，雷电中的电荷会彼此之间相互吸引而形成脉冲，部分雷电中的电流会由于短时间内的冲击而出现变异，电流也就形成了磁场，该磁场的形成就会对无线通信设备产生一定的影响。感应雷系统的设计很好的解决了这一问题，感应雷系统通过在基站周围设置钢筋结构来屏蔽脉冲以及磁场造成的影响，与此同时，在设计感应雷系统时，为了能够进一步满足无线通信设备稳定运作的要求，相关技术人员还会利用金属来分离电流，避免雷电天气下的电流过于集中，使得电流形成的各个磁场相互抵消，有效减少磁场造成的干扰，确保基站的无线通信信号稳定，在很大程度上减弱了雷电的影响。

3.3 BTS天馈线防雷设计

BTS 天馈线的防雷原理主要是依靠铁塔与电线，相关技术人员通过合理利用铁塔与电线的性质巧妙让二者进行协作配合，从而起到较好的防雷效果，进一步实现对无线通信设备的保护。在对实际的基站实现此防雷设计的过程中，需要适当地预留一些接地孔，使得塔尖部分、塔中部分以及塔基部分都能够实现地线的连接。一般情况下，BTS 防雷天馈线防雷设计人员会根据不同的铁塔类型来适当调整防雷设计方案，但是，都需要做在塔尖楼顶将防雷引线与铁塔的主要钢筋进行电焊连接，并着重对电焊位置进行多重保护，确保焊接位置不会由于雷电天气受到影响，从而更好地达到防雷效果。对于落地塔来说，相关技术设计人员需要在铁塔周围安装地网，也就是说将一些钢带以及圆形钢地桩埋在落地塔四周，这样一来，遇到雷雨天气的时候，这些地网能够将电荷引入到地下，也实现了对电流的快速释放，大大地提高了无线通信设备的防雷效果。

4 无线通信设备的具体防雷措施

通常情况下，对无线通信设备实行防雷的方法有许多，主要可以分成两大类别，分别是外部防雷以及内部防雷。外部防雷的首要措施就是利用避雷针或天线杆来进行防护，而内部防雷则需要充分考虑无线通信设备的特点与构成，对其内部进行改善与优化，利用一些隔离雷电的元件来实现防雷效果。

4.1 利用避雷针来实现外部防雷

利用避雷针来实现防雷是生活中比较常见的手段之一，其防雷原理就是通过尖端放电的原理使得避雷针能够收集从雷云发出的电荷，并经过各种各样的接地设置将接收到的电荷都传入地层中，从而避免电荷直接被电子设备接收，一定程度上保护了无线通信设备，避免其受到雷电的威胁。避雷针只能在一定程度上减少雷电对无线通信设备的损害与影响，无法做到绝对的保护，因此，在利用避雷针来进行外部防雷的时候，相关技术人员还需要利用其他的防护措施来与之配合，达到更高效的防雷效果，加强无线通信设备的稳定性。

4.2 实现内部防雷的有效措施

4.2.1 屏蔽技术

虽然利用避雷针进行外部防雷比较方便且效果较好，但是对于一些重要的无线通信设备来说，仅仅依靠外部防雷来进行线路保护是远远不够的，因此需要依靠技术人员利用一些金属元件来进行电荷屏蔽，更好地达到雷电防护的效果。一般情况下，金属屏蔽可以与双绞线与四对双绞线进行搭配使用，从而起到吸收与反射的作用，在雷雨天气的情况下，能够很好地形成一个保护屏障，将雷电天气中形成的强大磁场进行切割与隔离，尽可能地降低电磁场对无线通信设备的影响，以达到更好的通信效果。

4.2.2 防雷器

众所周知防雷器是保护电子器件的组合之一，这种配件在处于低压时会进入高阻开路状态，相反，处于高压时会进入低阻短路状态，在很大程度上保护了电路安全。而在实际的防雷操作中防雷器一般会被并联到供电线路中，这种做法在遇到雷电天气时可以很好的保护设备不被雷电破坏，一旦雷电进入电子设备，防雷器就会强制电路短路，避免设备遭受雷电损坏，是电子设备的第一道防线。除此之外，大部分电流都无法冲破防雷器，这也为电子设备的第二道放线争取了宝贵的时间，虽然电路在防雷器的保护下能转移大量的电压，但由于部分雷电产生的电流电压过大，会有一些电压残留在电路中，因此对电路设置第二道放线是至关重要的。

4.2.3 提前防护措施

雷电对无线通信设备的影响主要是指对设备传导机制的破坏，对此，技术人员需要寻找这二者之间的关系，综合考虑多方面因素来布置提前预防的保护措施。对雷电防护的工作主要包括以下两个方面：

（1）避免雷电直接袭击无线通信设备，导致通信设备内部的电子元件受到损坏；

（2）强化无线通信设备在雷电天气情况下的信号，尽可能避免雷电天气信号不稳定无法使用无线通信设备的情况，进一步提升无线通信设备使用者的体验感。

5 结束语

综上所述，随着无线通信设备运用范围越来越广泛，已经逐渐渗入人们的日常生活与学习工作中，为社会发展和人们的生活质量做出了巨大贡献。由于雷电天气的存在，雷云层所产生的电流会对无线通信设备造成一定的破坏，为了进一步提升无线通信设备的稳定性与安全性，相关技术人员不得不针对现实问题存在一切可行的防雷措施来提高无线通信设备使用者的使用感。随着科学技术的不断进步，越来越多的防雷电技术孕育而生，就目前已经开发成熟的防雷电技术可分为内部雷电和外部雷电两种防御措施，而在实际运用过程中为了使效果更佳明显，可以对无线通信的设备特点以及设备所处的环境进行考察分析，通过探讨筛选出多种合适的防雷举措，从而提升无线通信设备的安全性，增强其整体使用效率。