通信铁塔的设计与维护方式探讨

胡家文



通信铁塔的设计与维护方式探讨

胡家文

广州杰赛科技股份有限公司，广东 广州 510300

随着信息技术的发展，通信设计行业的地位也水涨船高，越来越多地应用于人们的日常生活中。在通信系统中，通信铁塔处于十分重要的位置。通信铁塔的正常使用是通信系统中必不可少的环节。因此，对通信铁塔的设计方案和维护措施等方面进行了探讨。

通信铁塔；设计；维护

引言

通信铁塔在通信系统中承担着发射信号和接收天线支撑的功能，在系统中占有不可或缺的地位。在国内，随着通信技术的广泛应用，通信铁塔的数量也急剧增加。目前国内通信铁塔总数约占世界总量的三分之一。作为发挥巨大功用的设备，如何正确使用、如何正确维护是值得人们思考的问题。

1 通信铁塔简述

通信铁塔由塔体、平台、避雷针和天线等钢构组件组成。这些钢构件都是经过热镀锌防护处理过的。通信铁塔的作用是架高通信系统中的通信天线，以提高微波、短超波、无线网络信号传输和发射等的服务区域半径，达到专业通信的效果。通信铁塔按照铁塔外观分类可分为四角钢塔和管塔、三角钢塔和管塔、单管塔、拉线塔和景观塔等。国家规定的通信铁塔结构规范是自立式结构。这种结构的优点是抗损能力强。根据通信铁塔的安装位置，可将通信铁塔分为楼顶和地面两种铁塔类型。不管是哪种类型的通信铁塔，它的作用都是架高通信天线，扩展通信服务地区。

首先，通信铁塔具有确保通信信号顺利接通的功能。每一个通信铁塔的使用都对通信信号的发射和接收起到了至关重要的作用。通信铁塔的特性能提高信号接收和发射的稳定性、可靠性，避免信号接收基站受到环境因素和人为因素影响而产生的缺陷。其次，通信铁塔具有较强的自我保护能力。通信铁塔主要由钢结构组成，通过特殊形式连接钢结构，在塔上还需配备避雷针，为应对雷雨等恶劣天气做好防雷避灾的准备[1]。

2 通信铁塔的设计

通信铁塔设计有两个重要的环节：一是通信铁塔的选址；二是通信铁塔的结构设计。

2.1 通信铁塔的选址

通信铁塔是支撑天线和收发信号的重要设备，为人们的正常生活提供了便利条件。通信铁塔的位置选择是保证设备正常使用的前提。在选址过程中必须依据地形地势、气候条件、人文环境、设计方案等因素进行选择。在选址过程中，必须与通信铁塔的设计方案有机结合，确保设计方案在选址地区能够成功建立。

2.2 通信铁塔塔基的设计

通信铁塔的塔基是维护通信铁塔稳固性和正常运营的重要基石。在选择塔基时，应充分考虑铁塔建造地址的具体环境和计划方案的可行性。通信铁塔在使用中需要驾高通信电缆，这就要求通信铁塔建造在地理环境相对温和的高地上。在塔基设计中还需要通过通信铁塔的建造规模来确定基站的大小，依据预设方案和现场环境结构等方面进行分析，根据建设范围、当地山脊走向、山坡高度及坡度等因素确定具体的基站建设方案。

2.3 通信铁塔的避雷针接地设计和电源天线设计

在通信铁塔中，电源天线和避雷针都是重要的组成部分。在天线设计中不但要计算天线长度，还要对天线电缆的材料、横截面积等做出选择和判断。通常天线的材料是铜芯或者铝芯，天线长度需根据通信铁塔所提供的服务半径确定。天线的横截面积可以根据通信铁塔电源系统最大工作电流、天线长度、天线材料电导率和通信铁塔设备允许出现的最大电压计算。

避雷接地设计比较复杂，主要作用是防止直击雷、感应雷、地电位反击及雷电波入侵损坏通信铁塔电源设备。它的设计内容包括通信塔顶设置避雷针、塔体分阶段设置防护感应雷设备及通信塔底接地设计三部分。进入通信铁塔基站的交流低压电缆通常从地下敷设。电缆和金属管两端都应选择可靠接地。如果通信铁塔需要安装抱杆天线，那么所有的抱杆都需安装防雷带。此外，传输电缆应尽可能地选择全线直埋方案。

通信铁塔的地质条件不同，接地方式也不同。确定土质较均匀、地租率较理想的场地的接地方式时应根据相关规范设计。通常，通信铁塔的机房被包围在通信铁塔四角内时，通信铁塔的地网和机房的地网应融合为一体，外环形的电源线接地应和铁塔地网断开焊接。一般这种情况下的接地设计采用水平和垂直相结合的设计方案。对于建在山区的通信铁塔，山体土壤电阻率一般超过 700 MΩ。接地设计一般是外延水平接地。为了更有效地降低接地电阻，也可选择山脚接地。

3 通信铁塔的日常维护

3.1 通信铁塔维护的必要性

通信铁塔的建造材料是金属芯天线和具有一定使用年限的钢结构工业材料。在铁塔竣工使用过程中，如果不做好日常维护，就会减少通信铁塔的使用寿命。通信铁塔的正常寿命一般是30～50年，对其进行日常维修的意义即是尽最大可能地确保通信铁塔达到预期的使用寿命，因此通信铁塔的日常维护十分必要。

3.2 通信铁塔的维护分析

通信铁塔的日常维护工作内容主要有定期维护通信铁塔的基础、定期检测通信铁塔的垂直度、定期维护通信铁塔的连接构件及通信铁塔钢构件的防锈维护工作等。

3.2.1 通信铁塔基础的定期维护

定期基础维护包括通信铁塔混凝土碳化深度、裂缝、变形、损伤等方面的检测与维护。维护的主要方法是用酚酞试剂检测碳化深度，用超声波检测裂缝深度，检测结束后及时制定出需要维修的地方的维修方案。

3.2.2 通信铁塔垂直度的定期检测

通信铁塔垂直度的定期检测主要是铁塔塔体垂直度和水平度的定期检测，通信铁塔的垂直度和水平度都有相应的政策规范，在日常检测中维护人员应采用经纬仪对通信铁塔的垂直度定期检测，一旦发现不符合规范的要求及时分析原因并制定出相应解决方案[2]。

3.2.3 通信铁塔连接构件的定期维护

通信铁塔连接构件的维护内容是连接构件的厚度检测、裂缝检测和天线横担的牢固性检测、连接构件的锈蚀程度检测等。若发现连接构件变薄或者有裂缝超出规范要求，应及时更换新构件；若发现连接构件上使用的螺丝有锈蚀现象，应根据锈蚀程度进行更换。最后进行接地防锈检测和钢构件的热镀锌防锈检测，对接地引入线必须出土的部分应定期检测其是否受到外界损伤、是否腐蚀。如果接地电线损伤，就会影响避雷系统的正常运行，容易造成通信铁塔设备的损伤。电线破损容易漏电，轻则损害通信铁塔电源设备，重则危及人命，因此定期接地维护十分必要。

3.2.4 通信铁塔钢构件的防锈维护

钢构件的防锈维护主要是对钢构件热镀辛防锈的定期检测。一旦发现有局部破损，应立即清理干净破损位置，然后在破损处涂两层防锈底漆，在底漆的基础上再涂两层面漆。通信电塔整体钢构件喷涂层是防锈检测与维护的重点。检测时若发现构建喷涂层有裂缝或是外力损伤，应与镀锌层破损做相同处理；若只是表层轻微生锈，只需人工清理后涂两层面漆即可；若生锈严重，需人工清理干净后用超声波检测母材厚度，结合检测出的厚度情况决定是否更换母材[3]。

4 结语

随着电力和互联网技术的高度应用，做好通信线路设施的设计和维护是十分必要的。通信铁塔作为通信设施中的重要设备，其作用尤为重要。做好通信铁塔的设计和维护工作也是保证通信线路正常使用的重要前提。我们应从多个角度采取行之有效的措施，把通信铁塔的设计与维护方案落到实处。

[1]李海华，甄仲强. 通信铁塔的安全性及其安全性评估方法探讨[J]. 工程建设与设计，2017，4（10）：89-91.

[2]庞博. 刍议通信铁塔的设计与维护策略[J]. 工程技术，2016（8）：271.

[3]李伯言. 通信铁塔的设计与维护探讨[J]. 电子测试，2017，5（16）：102-103.

Discussion on Design and Maintenance Mode of Communication Tower

Hu Jiawen

GCI Science & Technology Co., Ltd., Guangdong Guangzhou 510300

With the development of information technology, the status of the communication design industry has also risen, and has been increasingly used in people’s daily lives. In the communication system, the communication tower is in a very important position. The normal use of communication tower is an essential part of the communication system. Therefore, the design and maintenance mode of the communication tower is discussed.

communication tower; design; maintenance

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