[摘要] 本文首先介紹了雷電的物理特性，然后介紹了通信設(shè)備防雷的幾種措施，包括安裝避雷針和放射性避雷裝置，以及在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器，消除感應(yīng)雷擊等。
[關(guān)鍵詞] 通信防雷；防雷措施；避雷設(shè)備
雷電是一種自然天氣現(xiàn)象，如不注意防護(hù)將對人們的生命財產(chǎn)造成嚴(yán)重的危害。對于無線電通信工程而言，在進(jìn)行工程設(shè)計時，尤其要把防雷設(shè)計作為一項重要的工作來做。
1、雷電的物理特性
根據(jù)觀測，地球上每秒鐘要出現(xiàn)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(xiàn)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(hù)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(jié)出水滴或凍結(jié)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(fù)電帶到了云的下部，持續(xù)的對流運動，使電荷越聚越多，便形成了具有很強(qiáng)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(dāng)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(xiàn)象就是雷電。當(dāng)通信設(shè)備的天線架設(shè)很高時，帶電的云層會在天線上產(chǎn)生感應(yīng)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(yīng)在天線與大地之間產(chǎn)生高電位而引起放電，否則就有可能遭受雷擊。
2、通信設(shè)備的防雷措施 一般來說，建筑物的避免雷擊的途徑大致有四條：
①疏導(dǎo)，即將雷云中的電荷疏導(dǎo)至大地，從而避免直接雷擊或感應(yīng)雷擊電流流經(jīng)被保護(hù)的建筑物或設(shè)備，從而使這些建筑物或設(shè)備免受雷擊。
②隔離，即將雷電信號和被保護(hù)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(jìn)行中和，從而阻止雷電的形成。根據(jù)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(shè)計來說，其主要的防雷措施有以下幾種方法。
2.1 安裝避雷針或避雷裝置 大部分通信設(shè)備的防雷措施，主要是在通信塔上安裝避雷針，這種方法經(jīng)濟(jì)、簡單，但要嚴(yán)格按照以下要求進(jìn)行安裝。
①避雷針應(yīng)當(dāng)裝在高于天線尖端數(shù)米，避雷針與天線之間應(yīng)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(xù)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(dǎo)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(shè)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(jīng)濟(jì)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(jìn)的防雷保護(hù)裝置之一。
放射性避雷裝置的關(guān)鍵部分是放射源，它能連續(xù)自行發(fā)射α粒子，使周圍空氣電離產(chǎn)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(chǎn)生連鎖的多極電離或雪崩電離，形成與電場強(qiáng)度成正比的電子流，這時產(chǎn)生的由放射源指向雷云的電離通導(dǎo)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(fā)生雷擊，起到顯著的消雷作用。這種放射性避雷裝置的防護(hù)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。
2.2 防感應(yīng)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(yīng)雷擊，其通常的做法是在天饋系統(tǒng)中安裝避雷器。 在天饋系統(tǒng)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(qiáng)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(tǒng)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(tǒng)應(yīng)從鐵塔內(nèi)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(tǒng)中安裝避雷器外，還要注意供電系統(tǒng)的防雷，一般的做法是在變壓器和配電房安裝避雷裝置。
