朱文宇
雷電是一種自然天氣現象，如不注意防護將對人們的生命財產造成嚴重的危害。對于通信設施而言，在進行工程設計時，尤其要把防雷設計作為一項重要的工作來抓。
一、雷電的物理特性
根據觀測，地球上每秒鐘要出現大約１００次的閃電雷擊。自古以來雷電就是一種令人畏懼的自然現象，給人類社會造成了一定的危害，因此了解它的形成過程，尋求有效地防護措施意義十分重大。
在春夏之交、夏秋之交冷暖空氣活動頻繁之際，上升暖空氣在高處逐漸冷卻，凝結出水滴或凍結的冰晶在重力作用下下降，水滴與速度較大的上升氣流摩擦，分裂成帶不同電荷的大小不一的水滴。上升氣流的“分選”作用致使云的上部充滿了帶正電的小冰晶，而下降速度較大的冰雹把負電帶到了云的下部，持續的對流運動，使電荷越聚越多，便形成了具有很強電場的雷暴云。云中的電荷分離后使云與云之間、云與地面之間、云的不同部位之間的電位梯度加大了。當電位梯度大到一定程度，在雷暴云之間或在暴云對地之間放電，這種現象就是雷電。當通信設施的天線架設很高時，帶電的云層會在天線上產生感應電荷，如果天線與大地之間有直流通路，電荷會通過土地隨時泄放而不會積累起來。因此也不會由于感應在天線與大地之間產生高電位而引起放電，否則就有可能遭受雷擊。
二、通信設施的防雷措施
一般來說，建筑物的避免雷擊的途徑大致有四條：①疏導，即將雷云中的電荷疏導至大地，從而避免直接雷擊或感應雷擊電流流經被保護的建筑物或設備，從而使這些建筑物或設備免受雷擊。②隔離，即將雷電信號和被保護物隔離開來從而避免雷擊。③等位，即將鐵塔地、工作地、建筑物的公共地等置于同一電位。④消散，即釋放出異性電荷和雷云中的電荷進行中和，從而阻止雷電的形成。根據以上的四種避雷途徑，具體到一個無線電通信工程的防雷設計來說，其主要的防雷措施有以下幾種方法。
１．安裝避雷針或避雷裝置
大部分通信設施的防雷措施，主要是在通信塔上安裝避雷針，這種方法經濟、簡單，但要嚴格按照以下要求進行安裝。
①避雷針應當裝在高于天線尖端數米，避雷針與天線之間應有一定的間隔，以防止由于避雷針的存在而損壞天線的輻射圖形影響通信效果。一般的做法是避雷針成為天線塔體的主桿，通信天錢卻裝在避雷針外線大約１．５個波長以外。
②避雷地線的直流通路的電阻要求足夠低，一般為１０－５０Ω，由于雷電浪涌電流較大，頻譜較寬且持續時間短，因此要求必須有盡量小的電感量。
③地線不能用扁平編織線或絞合線，因為這種線電感較大，不利于泄放雷擊電流，且容易被腐蝕。要盡可能使用３毫米以上的實心導線，且最好是相同的金屬材料。
④為了增大地表層的泄放面積，可采用埋設有一定間隔的多根接地體，且相互焊接。如在建筑物的四周以１至２米的間隔埋上１０根左右的銅管，并把它們焊接起來。
在通信塔上安裝避雷針雖然經濟簡單，但卻難做萬無一失。對一些重要的通信工程來說，可以考慮安裝放射性避雷裝置。放射性避雷裝置可以說是目前世界最先進的防雷保護裝置之一。
放射性避雷裝置的關鍵部分是放射源，它能連續自行發射α粒子，使周圍空氣電離產生大量電子。在雷電場的作用下這些電子不斷加速，對空氣產生連鎖的多極電離或雪崩電離，形成與電場強度成正比的電子流，這時產生的由放射源指向雷云的電離通導會永不間斷地中和及釋放空間電荷，把已有的低電場消除掉，把可能形成的高電場降為低電場，從而有效地防止發生雷擊，起到顯著的消雷作用。這種放射性避雷裝置的防護面積較大，其半徑大約為２６０米左右，且安全可靠對人身無傷害。
２．防感應雷擊的方法
除在通信鐵塔上安裝避雷針或避雷裝置的同時，還要注意消除感應雷擊，其通常的做法是在天饋系統中安裝避雷器。
在天饋系統中安裝避雷器時要注意以下方面的問題。一是避雷器的接地端必須與地可靠連接，接地電阻不得大于５Ω，否則將影響防雷效果。二是因避雷器存在一定的插入損耗，對于天線輻射信號的強度造成了一定的影響，同時還要注意駐波比的變化，一般要求天饋系統的駐波比小于或等于１．５。三是安裝通信天線時，天線支撐桿要與鐵塔可靠連接，連接電阻等于零。債統應從鐵塔內部垂下，并每隔一段距離用銅絲與鐵塔固定。
對重要的通信工程而言，除在天饋系統中安裝避雷器外，還要注意供電系統的防雷，一般的做法是在變壓器和配電房安裝避雷裝置。
