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1、学到老才能活到老移动通信基站土建勘察设计移动通信基站土建勘察设计交流材料交流材料-防雷接地系统防雷接地系统接地系统概要接地系统概要 l设备工作设备工作l设备安全设备安全l人员安全人员安全l通信质量通信质量 接地系统在通信中的地位接地系统在通信中的地位 非常重要非常重要 掌握理解接地的基本知识，正确设计、建设掌握理解接地的基本知识，正确设计、建设和维护接地系统，具有很重要的意义。和维护接地系统，具有很重要的意义。接地系统组成接地系统组成 l接地接地 所谓所谓“接地接地”，就是为了工作或保护的目，就是为了工作或保护的目 的，将电气设备或通信设备中的接地端的，将电气设备或通信设备中的接地端 子，通过
2、接地装置与大地作良好的电气连子，通过接地装置与大地作良好的电气连 接接,并将该部位的电荷注入大地，达到降并将该部位的电荷注入大地，达到降 低危险电压和防止电磁干扰的目的。低危险电压和防止电磁干扰的目的。l接地系统接地系统 所有接地体与接地引线组成的装置，称为所有接地体与接地引线组成的装置，称为 接地装置，把接地装置通过接地线与设备接地装置，把接地装置通过接地线与设备 的接地端子连接起来就构成了接地系统。的接地端子连接起来就构成了接地系统。接地系统示意图接地系统示意图水平接地体垂直接地体设备接地线接地引线接地线排接地电阻组成及影响接地电阻的因素接地电阻组成及影响接地电阻的因素 l接地电阻组成接地
3、电阻组成 接地装置的接地电阻，一般是由接地装置的接地电阻，一般是由接地引线电阻接地引线电阻，接地，接地 体体本身电阻本身电阻，接地体与土壤的，接地体与土壤的接触电阻接触电阻以及接地体周以及接地体周 围呈现电流区域内的围呈现电流区域内的散流电阻散流电阻四部分组成。四部分组成。(接地电阻主要由接触电阻和散流电阻构成。接地电阻主要由接触电阻和散流电阻构成。)l影响接地电阻的因素影响接地电阻的因素 (影响接地电阻的因素主要考虑影响接触电阻和散流电阻的因素。影响接地电阻的因素主要考虑影响接触电阻和散流电阻的因素。)接触电阻指接地体与土壤接触时所呈现的电阻。接触电阻指接地体与土壤接触时所呈现的电阻。接地体
4、与土壤的接触电阻决定于土壤的湿度、松紧程度及接接地体与土壤的接触电阻决定于土壤的湿度、松紧程度及接触面积的大小，土壤的湿度越高、接触越紧、接触面积越大，则接触面积的大小，土壤的湿度越高、接触越紧、接触面积越大，则接触电阻就小，反之，接触电阻就大。触电阻就小，反之，接触电阻就大。散流电流是电流由接地体向土壤四周扩散时，所遇到的阻力。散流电流是电流由接地体向土壤四周扩散时，所遇到的阻力。它和两个因素有关：一是接地体之间的疏密程度。它和两个因素有关：一是接地体之间的疏密程度。二是和土壤本身的电阻有关。衡量土壤电阻大小的物理量二是和土壤本身的电阻有关。衡量土壤电阻大小的物理量是土壤电阻率。是土壤电阻率
5、。接地电阻值接地电阻值 接地电阻 适用范围 1 综合楼、国际电信局、汇接局、万门以上程控交换局、2000路以上长途局 3 2000门以上万门以下程控交换局、2000路以下长话局5 2000门以下程控交换局、光缆端站、地球站、微波枢纽站、移动通信基站 10 微波中继站、光缆中继站、小型地球站、适用于大地电阻率100.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地 15 适用于大地电阻率101500.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地 20 适用于大地电阻率5011000.m，电力电缆与架空电力线接口处防雷接地 l土壤电阻率的大小与以下主要因素有关：土壤电阻率的大小与以下主要因素有关：土壤的性质土壤的
6、性质 不同性质的土壤，它们的土壤电阻率差别很大。一般来不同性质的土壤，它们的土壤电阻率差别很大。一般来 讲，土壤含有化学物质（包括酸、碱以及腐烂物质等）较讲，土壤含有化学物质（包括酸、碱以及腐烂物质等）较 多时，其土壤电阻率也较小；同一块土壤，大地表面部分多时，其土壤电阻率也较小；同一块土壤，大地表面部分 土壤电阻率较大，距离地面越深，电阻率越小，而且又稳土壤电阻率较大，距离地面越深，电阻率越小，而且又稳 定的趋势。定的趋势。土壤的温度土壤的温度 当土壤的温度在当土壤的温度在00以上时，随土壤温度的升高，土壤电以上时，随土壤温度的升高，土壤电 阻率减小，但不明显，当土壤温度上升到阻率减小，但不
7、明显，当土壤温度上升到100100时，由于时，由于 土壤中水份的蒸发反而使土壤电阻率有所增加。但是当土壤中水份的蒸发反而使土壤电阻率有所增加。但是当 土壤的温度在土壤的温度在00以下时，土壤中水份结冰，其土壤电阻以下时，土壤中水份结冰，其土壤电阻 率急剧上升，而且当温度继续下降时，土壤电阻率增加率急剧上升，而且当温度继续下降时，土壤电阻率增加 十分明显。十分明显。土壤的湿度土壤的湿度 土壤湿度增加会使土壤电阻率明显减小。土壤湿度增加会使土壤电阻率明显减小。土壤的密度土壤的密度 土壤的密度即土壤的紧密程度。土壤受到的压力土壤的密度即土壤的紧密程度。土壤受到的压力 越大，其内部颗粒越紧密，电阻率就
8、会减小。越大，其内部颗粒越紧密，电阻率就会减小。土壤的化学成分土壤的化学成分 土壤中含有酸、碱、盐等化学成分时，其电阻率土壤中含有酸、碱、盐等化学成分时，其电阻率 就会明显减小。就会明显减小。接地中电压概念接地中电压概念 UdUcUk0.8m20m 对地电压：电气设备的接地部分，如接地外壳、接地线或对地电压：电气设备的接地部分，如接地外壳、接地线或接地体等与大地之间的电位差，称为接地的对地电压接地体等与大地之间的电位差，称为接地的对地电压U Ud d 。(离接地体越远越小离接地体越远越小)l接触电压：接触电压：在接地电阻回路上，一个人同时触及的两点间所呈现的在接地电阻回路上，一个人同时触及的两
9、点间所呈现的电位差，称为接触电压电位差，称为接触电压U Uc c 。(离接地体越远越大（就近接地）离接地体越远越大（就近接地）)l跨步电压：跨步电压：在电场作用范围内（以接地点为圆心，在电场作用范围内（以接地点为圆心，20m20m为半径的圆为半径的圆周）周）,人体如双脚分开站立，则施加于两脚的电位不同而导致两脚人体如双脚分开站立，则施加于两脚的电位不同而导致两脚间存在电位差，此电位差便称为跨步电压间存在电位差，此电位差便称为跨步电压U Uk k。(离接地体越远越小离接地体越远越小)接地分类及作用接地分类及作用 l按带电性质：按带电性质：交流接地系统交流接地系统 直流接地系统直流接地系统l按用途
10、：按用途：工作接地系统工作接地系统 保护接地系统保护接地系统 防雷接地系统防雷接地系统l防雷接地系统：防雷接地系统：设备防雷设备防雷 建筑防雷建筑防雷l交流接地系统交流接地系统 交流接地系统有交流接地系统有工作接地工作接地和和保护接地保护接地。(1)(1)所谓工作接地，在低压交流电网中就是将三相电源中的中所谓工作接地，在低压交流电网中就是将三相电源中的中性点直接接地。性点直接接地。(2)(2)所谓保护接地，就是将受电设备在正常情况下与带电部分所谓保护接地，就是将受电设备在正常情况下与带电部分绝缘的金属外壳部分与接地装置作良好的电气连接。绝缘的金属外壳部分与接地装置作良好的电气连接。l直流接地系
11、统直流接地系统 按照性质和用途的不同，直接接地系统可分为按照性质和用途的不同，直接接地系统可分为工作接地工作接地和和保保护接地护接地两种。两种。(1)(1)工作接地用于保护通信设备和直流通信电源设备的正常工工作接地用于保护通信设备和直流通信电源设备的正常工作；作；(2)(2)保护接地则用于保护人身和设备的安全。保护接地则用于保护人身和设备的安全。直流直流工作接地工作接地的作用的作用:（1 1）利用大地作良好的参考零电位，保证在各通信设备间）利用大地作良好的参考零电位，保证在各通信设备间甚至各局（站）间的参考电位没有差异，从而保证通信设备的甚至各局（站）间的参考电位没有差异，从而保证通信设备的正
12、常工作。正常工作。（2 2）减少用户线路对地绝缘不良时引起的通信回路间的串）减少用户线路对地绝缘不良时引起的通信回路间的串音。音。直流保护接地的作用:（1）防止直流设备绝缘损坏时发生触电危险，保证维护人员的人身安全。（2）减小设备和线路中的电磁感应，保持一个稳定的电位，达到屏蔽的目的，减小杂音的干扰，以及防止静电的发生。防雷接地防雷接地 在通信局（站）中，通常有两种防雷接地在通信局（站）中，通常有两种防雷接地:(1)(1)一种是为保护建筑物或天线不受雷击而专设一种是为保护建筑物或天线不受雷击而专设 的避雷针防雷接地装置，这是由建筑部门设计的避雷针防雷接地装置，这是由建筑部门设计 安装的；安装的
13、；(2)(2)另一种是为了防止雷击过电压对通信设备或另一种是为了防止雷击过电压对通信设备或 电源设备的破坏需安装避雷器而埋设的防雷接电源设备的破坏需安装避雷器而埋设的防雷接 地装置。如高压避雷器的下接线端汇接后接到地装置。如高压避雷器的下接线端汇接后接到 接地装置。接地装置。接地系统接地系统1 1，分设接地系统，分设接地系统 考虑到各接地系统（交流工作接地、直流工作接地、考虑到各接地系统（交流工作接地、直流工作接地、保护接地）在电流入地时可能相互影响，传统做法是将各接保护接地）在电流入地时可能相互影响，传统做法是将各接地系统在距离上分开地系统在距离上分开20m20m以上，称为分设接地系统。以上
14、，称为分设接地系统。2 2，联合接地系统，联合接地系统 随着外界电磁场干扰日趋增大，分设接地系统的缺随着外界电磁场干扰日趋增大，分设接地系统的缺点日趋明显。在上个世纪点日趋明显。在上个世纪9090年代开始，在国内外出现了联合年代开始，在国内外出现了联合接地系统。接地系统。联合接地系统联合接地系统分设接地系统分设接地系统接地系统接地系统接地系统接地系统 分设接地系统。分设接地系统。分设接地系统是指工作接地、保护接地、防雷接地等各种单设分设接地系统是指工作接地、保护接地、防雷接地等各种单设接地装置，并要求彼此相距接地装置，并要求彼此相距20m20m。缺点：缺点：（1 1）侵入的雷浪涌电流在这些分离
15、的接地之间产生电位差，使）侵入的雷浪涌电流在这些分离的接地之间产生电位差，使装置设备产生过电压。装置设备产生过电压。（2 2）由于外界电磁场干扰日趋增大，无法满足通信的电磁兼容由于外界电磁场干扰日趋增大，无法满足通信的电磁兼容标准的要求。标准的要求。（3 3）接地装置数量过多，受场地限制易造成接地系统间相互干）接地装置数量过多，受场地限制易造成接地系统间相互干扰。扰。（4 4）配线复杂，施工困难。）配线复杂，施工困难。第 18 页第 19 页基站防雷接地实例一（新建角钢塔基站）第 20 页基站防雷接地实例二（新建三管塔基站）基站防雷接地实例三（租用机房）第 22 页水平走线架与爬梯连接处馈线接
16、地排做法平台高度处馈线接地排做法铁塔基站防雷基地小结：与无线专业的分工界面：土建专业按无线专业要求预留各类接地排接地端子，基站内接地汇集排、馈线接地排以及无线设备到相应接地排的接地线缆由无线专业负责。铁塔基站防雷基地小结：联合接地网的组成：移动通信基站一般由机房地网、铁塔地网组成联合接地网。地网的水平接地体一般采用-40X4热镀锌扁钢，垂直接地体一般采用L50 x5、长2.5m的热镀锌角钢，接地体的上端距地面不应小于0.7m（在寒冷和严寒地区，接地体应埋设在冻土层以下）。地网的工频接地电阻值：应小于10欧姆，当基站土壤电阻率大于700欧姆.米时，可不对接地电阻予以限制，但要求地网的等效半径不应
17、小于20m，并在地网四角加以20m的辐射型接地体。当地网的接地电阻值达不到要求时，可在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置，环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔4m相互焊接。铁塔基站防雷基地小结：铁塔的防雷接系统：在铁塔塔顶安装避雷针；利用塔身作为接地导体，塔身安装应保证可靠电气连接；铁塔金属构件在塔脚处与铁塔基础可靠焊接。馈线接地保护：20m、30m、40m、50m铁塔，应分别在出机房水平走线架与爬梯连接处、平台高度处设置接地排；60m铁塔除上述两点外，尚在距地30m处设置馈线接地排（特别说明：有的地区移动公司有习惯做法，不设置馈线接地排，采用馈线卡在相应接地位置与铁塔可靠连接）。感谢聆听！感谢聆听！