移動(dòng)通信基站接地系統(tǒng)的構(gòu)成和雷電防護(hù)措施

李延文　張勁　吳非

摘要：由于雷電影響移動(dòng)通信基站設(shè)備常遭到破壞，而基站聯(lián)合地網(wǎng)對(duì)于防止破壞起到很大作用，下面介紹移動(dòng)通信基站接地構(gòu)成及防護(hù)措施。

關(guān)鍵詞：通信基站；防雷接地；聯(lián)合地網(wǎng)；措施

1 移動(dòng)通信基站聯(lián)合地網(wǎng)構(gòu)成及方法

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT按照移動(dòng)通信基站承壓，等電位工作原則，將工作場(chǎng)所、保護(hù)地和防雷地聯(lián)合形成接地網(wǎng)。基站可以從接地線路接入接地線，也可由地網(wǎng)引入接地線。

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT移動(dòng)通信基站地網(wǎng)主要有機(jī)房網(wǎng)絡(luò)，鐵塔地網(wǎng)和變壓器地網(wǎng)。以機(jī)房基礎(chǔ)（包括地樁）、塔基中的主要鋼筋及地下金屬設(shè)施中作為基站接地網(wǎng)。如果機(jī)房安裝了電力變壓器，而塔架位于機(jī)房的屋頂，則可以使用機(jī)房地網(wǎng)。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT在機(jī)房建筑散水點(diǎn)外面設(shè)置環(huán)型的接地裝置，機(jī)房地網(wǎng)可由連接兩個(gè)以上的室內(nèi)主要鋼結(jié)構(gòu)形成。機(jī)房?jī)?nèi)部有地樁的，可將地樁中的兩根或多根主鋼筋焊接機(jī)房地網(wǎng)。機(jī)房防靜電地板下，環(huán)繞機(jī)房要作以銅導(dǎo)線為材料的環(huán)形的接地線設(shè)置，截面積不超過(guò)50mm2，接地匯集線需要引出兩根以上銅導(dǎo)線，截面積在50～75mm2內(nèi)，分別向南、向北或向東、向西后，再以引線連接在一起。

④=4＼*GB3＼*MERGEFORMAT如果采用的是商品房性質(zhì)的基站機(jī)房，則必須使用建筑物內(nèi)防雷接地網(wǎng)或其他專用接地網(wǎng)重新鋪設(shè)一組接地網(wǎng)，并使他們都焊接連接，不方面進(jìn)行地下焊接時(shí)，地上部分要作為機(jī)房地網(wǎng)進(jìn)行焊接。當(dāng)找不到原有地網(wǎng)時(shí)，可以在機(jī)房附近地網(wǎng)中選取出一組對(duì)機(jī)房和鐵塔進(jìn)行保護(hù)。工作場(chǎng)所和防雷地地網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備不低于5m的接點(diǎn)距離，塔架要連接不低于兩處的建筑物防雷帶。

⑤=5＼*GB3＼*MERGEFORMAT位于機(jī)房附近的鐵塔架，將塔架的地網(wǎng)絡(luò)延伸至塔架四角1.5米處。 網(wǎng)格大小≤3m×3m。 周邊地區(qū)是封閉的。將塔架基礎(chǔ)地樁內(nèi)兩根以上的主鋼筋作為塔架地網(wǎng)垂直接地，并每隔3至5米與機(jī)房地網(wǎng)焊接互聯(lián)，焊接點(diǎn)不能少于兩處。在計(jì)算機(jī)機(jī)房屋頂上安裝有通訊塔時(shí)，塔的四個(gè)腳應(yīng)至少與屋頂上避雷帶的兩處焊接在一起，機(jī)房地網(wǎng)四角設(shè)置輻射接地體，促使雷電流泄放。

⑥=6＼*GB3＼*MERGEFORMAT如果機(jī)房?jī)?nèi)安裝有電力變壓器，可把機(jī)房及鐵塔地網(wǎng)連通后構(gòu)成一個(gè)聯(lián)合地網(wǎng)；電力變壓器位于機(jī)房接地網(wǎng)周邊的30m內(nèi)時(shí)，變壓器接地網(wǎng)要每間隔3～5m與鐵塔或機(jī)房接地網(wǎng)有一次焊接連通，至少要焊接兩處，經(jīng)焊接聯(lián)通后組成一個(gè)四周全部連通且封閉的地網(wǎng)。

⑦=7＼*GB3＼*MERGEFORMAT若地網(wǎng)電阻達(dá)不到規(guī)范要求時(shí)，擴(kuò)大接地網(wǎng)面積也是其中解決途徑，在接地網(wǎng)的外圍處水平和垂直接地體各加上1圈或2圈，構(gòu)成一個(gè)環(huán)形的接地裝置，期間保證水平接地體和地網(wǎng)在同一水平面上。每約3～5m的距離，使環(huán)形接地裝置與地網(wǎng)焊接；如果鐵塔的四角處布設(shè)長(zhǎng)度為10～30m的輻射式延伸接地體也可以。

2 防雷接地工程注意要點(diǎn)

2.1 接地體

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地體課選取熱鍍鋅鋼材，要求規(guī)格為：

鋼管 Φ50mm，壁厚≥3.5mm

角鋼≥50mm×50mm×5mm

扁鋼≥40mm×4mm

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT垂直接地體需要1.5～2.5m長(zhǎng)度，間距要保留到自身長(zhǎng)度的1.5～2倍。如果該區(qū)域

內(nèi)土壤電阻率出現(xiàn)較大的波動(dòng)變化，就要向下延伸。垂直接地體埋設(shè)有困難的，需要設(shè)置出多個(gè)環(huán)形的水平接地體，每1～1.5m作為一次間隔，然后每3～5m進(jìn)行一次焊接。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT如果是沿海地區(qū)得出基站，由于土壤具有較強(qiáng)的鹽堿腐蝕性，鹽堿性大，土壤電阻率相對(duì)不低，與接地電阻要求不一致，可使用強(qiáng)的耐腐蝕性非金屬接地體，而且要具有保濕性能。

④=4＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地體間的焊接點(diǎn)應(yīng)在混凝土中澆筑，并進(jìn)行防腐蝕處理，扁鋼焊接長(zhǎng)度應(yīng)該達(dá)到圓鋼的2倍，取寬度為其直徑長(zhǎng)的10倍。

⑤=5＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地體上端距離地面要有0.7m以上的長(zhǎng)度，寒冷地區(qū)要在凍土層以下位置埋設(shè)接地體。

2.2 接地線和接地引入線

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地線采用短且直的多股銅線，約35～95mm2截面積。

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT采用長(zhǎng)度不超過(guò)30m的鍍鋅扁鋼作為接地引入線，多股銅線應(yīng)取40mm×4mm以上截面積，或者不小于95mm2。處理好接地引入線的防腐及絕緣，不能敷設(shè)在暖氣地溝、污水管道和水溝附近，地上部分也要進(jìn)行防護(hù)，以防受到機(jī)械性損傷。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT由地網(wǎng)中心部位在其附近引出接地線，并與機(jī)房?jī)?nèi)接地匯集線連在一塊，新建基站接地線不能少于二根。

2.3 接地匯集線

接地匯集線一般選用銅質(zhì)材料，設(shè)置為環(huán)形或是排狀，截面積≥120mm2，也可以使用電阻值一樣的鍍鋅扁鋼。機(jī)房接地匯集線要敷設(shè)于地槽內(nèi)，或者是墻面、走線架上，與建筑鋼筋之間保持絕緣性。

2.4 接地電阻

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT移動(dòng)通信基站的地網(wǎng)應(yīng)具備不超過(guò)5Ω的接地電阻值，如果該地區(qū)年平均雷暴日不超過(guò)20天，接地電阻值要求不超過(guò)10Ω。

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT架空的各類金屬線路在進(jìn)入室內(nèi)接口位置需進(jìn)行保護(hù)接地，電力變壓器電壓不高于100KVA，相應(yīng)的接地電阻值也要小于10Ω。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT在架空的電力線路上端裝設(shè)避雷線、避雷器，在進(jìn)站前端的接地電阻也要小于10Ω，中間或末端部位要求低于30Ω的接地電阻值。

3 防止地電位反擊措施

根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際GB500572010，綜合地網(wǎng)可作為防雷首選，但一些單位和設(shè)備制造商考慮到電設(shè)備的敏感性，通常要求設(shè)置獨(dú)立的直流地網(wǎng)。據(jù)國(guó)際有關(guān)專家統(tǒng)計(jì)，約有60%的微電子HYPERLINK"http：//www.studa.net/dianzijixie/"設(shè)備雷擊事故是由地電位反擊引發(fā)的。

設(shè)建筑物公用防雷地網(wǎng)接地電阻值是4Ω，一個(gè)中等40KA的直擊雷擊在建筑物房頂?shù)慕娱W器后，產(chǎn)生的40KA雷電流，會(huì)經(jīng)避雷針傳導(dǎo)至引下線并順著接地網(wǎng)泄入大地，在接地網(wǎng)上形成4×40000=160kv的瞬時(shí)電壓，日常機(jī)房?jī)?nèi)微電子設(shè)備及其金屬外殼不帶電時(shí)的正常保護(hù)接地電位為160KV，微電子設(shè)備內(nèi)部電路連接直流地電位是“0”伏，電子設(shè)備內(nèi)外形成160KV的高壓電位差，會(huì)瞬間擊毀機(jī)房大量設(shè)備。

獨(dú)立設(shè)置的直流工作地網(wǎng)，可以發(fā)揮其抗干擾性，還要避免建筑物被直擊雷擊中后產(chǎn)生地電位反擊，可在地下將直流接地線與建筑物地網(wǎng)連結(jié)一個(gè)動(dòng)態(tài)均衡器（標(biāo)稱電流100KA），沒(méi)有出現(xiàn)直擊雷，由于動(dòng)態(tài)均衡器處于高阻斷路狀態(tài)，直流地與地網(wǎng)互相獨(dú)立，直流地可以發(fā)揮抗干擾的優(yōu)越性能；如果遭到直擊雷擊，兩地之間有壓差動(dòng)態(tài)均衡器導(dǎo)通，兩地相通變成同一電位，這樣就不造成兩地相互擊穿，即使地電位升高也不會(huì)損壞機(jī)房?jī)?nèi)電子設(shè)備。

作者簡(jiǎn)介：第一作者：李延文（1963），男，漢族，河北河間人，大專，助理工程師，從事雷電防護(hù)工作。