移動基站接地電阻監(jiān)測研究

孫新倉，邵 瑛，呂桂芳

鄭州恒聯(lián)通信技術(shù)有限公司，河南鄭州 450016

移動基站接地電阻監(jiān)測研究

孫新倉，邵 瑛，呂桂芳

鄭州恒聯(lián)通信技術(shù)有限公司，河南鄭州 450016

采用變頻法測量接地電阻，將輔助電壓極置于接地體與輔助電流極之間距離的0.59處?？梢跃_地測量接地電阻的大小，減少工作量；應(yīng)用FIR 濾波與FFT插值的抗干擾方案。使得沿線機房接地電阻在不斷電的情況下實現(xiàn)精確的在線監(jiān)測。應(yīng)用該系統(tǒng)對移動基站機房接地電阻進行了現(xiàn)場實際測量。結(jié)果表明。該系統(tǒng)在電氣化鐵路強電磁干擾環(huán)境下能準確測量，可靠工作。

雷暴日；直擊雷；接地系統(tǒng)

0 引言

在建筑機電、通信安裝工程中，接地工作常被認為其技術(shù)含量不高、工藝簡單、范圍狹小，而容易被施工人員忽視，在施工過程中出現(xiàn)不規(guī)范作業(yè)或紕漏。移動基站的雷電防護是確保通信傳輸安全的重要環(huán)節(jié)。目前國內(nèi)為研究和使用單位對此十分重視。開發(fā)一種簡捷、有效的安全監(jiān)測與防護系統(tǒng)，及時、準確地掌握基站運行情況，確保施工安全、提高工作效率，降低運營成本的有效措施之一。

1 移動基站接地系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 移動基站接地的一般原則

移動通信基站必須采用聯(lián)合接地，站內(nèi)等電位連接、饋線接地分流、雷電過電壓保護和直擊雷防護的綜合防雷措施；地網(wǎng)的建設(shè)應(yīng)根據(jù)基站構(gòu)筑物的形式、周邊環(huán)境、土壤組成、土壤電阻率、地形以及地網(wǎng)的有效沖擊半徑等因素，確定地網(wǎng)的邊界和形狀。

1.2 接地引入線和室內(nèi)接地的處理

接地引入線的長度不宜超過30m，材料為40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼，或截面積為95mm2的多股銅纜。接地引入線應(yīng)從機房地網(wǎng)環(huán)形接地體引到機房環(huán)形接地匯集線（或總接地匯流排）；接地引入線與地網(wǎng)的連接點宜避開避雷針的雷電引下線及鐵塔塔腳。

1.3 移動基站設(shè)置在高層建筑物屋頂?shù)慕拥?/h3>

基本情況：高層建筑物在接地設(shè)計中一般是指接地引入線距離大于40m，從大地直接引入地線至移動基站超出了設(shè)計要求范圍的建筑物，因其海拔高，發(fā)射信號不容易阻擋，建筑物樓頂常常是移動基站選址的理想場所，然而因其接地引入線距離過長。接地電阻自然很難達到設(shè)計要求。

1.4 接地網(wǎng)處理方法

1）將大樓基礎(chǔ)題鋼筋充分利用起來做基礎(chǔ)地網(wǎng)，將一些關(guān)鍵位置的鋼筋全部焊接起來，而不是簡單綁扎起開；2）在建筑物的外圍挖地溝，并按接地標準規(guī)定的密度打下一定深度的角鋼，爭取加大垂直接地體的深度，同時與建筑物的外圍樁連接起來；3）在建筑物的外圍挖地溝，并按接地標準規(guī)定的密度打下一定深度的角鋼，爭取加大垂直接地體的深度，同時與建筑物的外圍樁連接起來。

1.5 移動基站設(shè)置在建筑物地下室的接地

1.5.1 基本情況

通信設(shè)備部分因重量較大，而現(xiàn)有建筑物大多為辦公、住宅用建筑物，起初建設(shè)時并沒有考慮通信設(shè)備的承重問題，選擇將移動基站建設(shè)在建筑物地下室從而避開設(shè)備承重問題也是移動基站選址的一個重要參考原因。

1.5.2 接地網(wǎng)處理方法

這類情況可以參照移動基站設(shè)置在高層建筑物屋頂?shù)牡鼐W(wǎng)建設(shè)方法，只是基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)應(yīng)選在地下室的鋼筋網(wǎng)。

1.6 移動基站設(shè)置在特殊土壤中的接地

1.6.1 基本原理

眾所周知，一個接地裝置的接地電阻往往有3部分組成：第一部分是接地體本身的電阻，由于接地體都是鋼鐵、銅等金屬組成的；第二部分是接地體金屬與土壤接觸面的接觸電阻；第三部分是電流經(jīng)接地體流入土壤后散布時的電阻。

1.6.2 操作施工方法

稀土降阻劑一般以水泥漿狀形式應(yīng)用于地網(wǎng)中，首先是挖好所有該放降阻劑的地溝和孔洞，地溝深度和寬度應(yīng)遵照一般移動基站的接地網(wǎng)工程施工要求。然后，按照說明書要氣將粉末降阻劑和水按比例調(diào)和，攪拌均勻；將調(diào)好的降阻劑傾注在所有水平和垂直接地體周圍。最后，給地溝和空洞回填導(dǎo)電性能較好的新黏土，再用重物將所有地溝和孔洞壓實，按規(guī)定恢復(fù)地面。

移動基站接地系統(tǒng)存在的問題：通過對現(xiàn)有移動通信基站的實際調(diào)查，發(fā)現(xiàn)移動基站在接地系統(tǒng)上都或多或少存在不少嚴重的接地問題，這給移動基站的正常運行帶來了很大的隱患，一旦遭受雷擊，后果不堪設(shè)想。這些基站大多是建設(shè)在上述特殊位置，接地網(wǎng)不宜建設(shè)。主要有以下問題：1）沒有建設(shè)接地網(wǎng)；2）沒有接地引入線；3）無法施工；4）有接地，但是接地電阻達不到接地要求。

2 移動基站接地系統(tǒng)解決方案

如果按照施工種類來劃分，可以有4種施工類型：

第一種：屬于接地網(wǎng)不符合要求需要改造，不需要做引下線，但是需要對機房的連接進行處理的情況。比如說在利用天饋引下線做主引線時，需要對機房連接到主網(wǎng)的引線做特殊技術(shù)處理，以防止由于引線在泄流過程中流入機房，造成燒毀設(shè)備。這類施工主要是地下和地面施工，含有局部的特種空中作業(yè)。主要包括，開槽、鉆孔、焊接，接地極植入、降阻劑敷設(shè)，電氣連接，表面恢復(fù)等工程；第二種：樓頂起抱桿，機房在樓上與抱桿在同一側(cè)，同側(cè)具備施工條件（有施工場地和引下連接路徑）的，可以采用離子棒加納米粒子接地模塊加降阻劑的方式來構(gòu)成接地網(wǎng)，用鍍鋅扁鐵或圓鋼來做引下線，引下線外面做絕緣美化處理。并按規(guī)范要求設(shè)置接地斷卡。這類施工主要是：地下、地面施工和大量高空作業(yè)。主要包括，開槽、鉆孔、焊接，接地極植入、降阻劑敷設(shè)，電氣連接，引下線敷設(shè)與美化、表面恢復(fù)等工程；第三種樓頂增高架和樓內(nèi)機房均無接地，就近不具備施工條件，需要多次轉(zhuǎn)接，才能實現(xiàn)的。此種情況耗費材料和人工都較多，需要根據(jù)每個現(xiàn)場的不同情況來做，采用離子棒或電鑄銅棒或接地模塊配合降阻劑構(gòu)成接地網(wǎng)，采用鍍鋅扁鐵和銅纜來連接增高架和機房，引下線外面做絕緣美化處理并按照規(guī)范要求設(shè)置接地斷卡。

第四種增高架或抱桿無接地，機房在樓下也無接地，建筑物作業(yè)面面臨主要街道，需要地面和室內(nèi)走線特殊處理的。

3 結(jié)論

本項目的創(chuàng)新之處主要在于：鑒于雷電防護監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的特殊性和獨立性等特點，在各個防護點上安放雷電信號檢測的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點端機。設(shè)計由變頻電源及其控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元及遠程通信的功能三部分組成的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測平臺，進一步提高基站系統(tǒng)的雷電耐受水平，降低雷擊跳閘率，為提高運行的可靠性和穩(wěn)定性提供依據(jù)。

[1]吳坤君.移動通信基站接地問題研究[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2006(4).

[2]酆廣增.移動通信的技術(shù)發(fā)展[D].西部大開發(fā)科教先行與可持續(xù)發(fā)展——中國科協(xié)2000年學(xué)術(shù)年會文集，2000.

[3]移動通信教學(xué)實驗系統(tǒng)[D].電子高等教育學(xué)會2000年學(xué)術(shù)年會論文集，2000.

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1674-6708（2011）50-0067-02