移動通信基站綜合防雷方案

1、移動通信基站綜合防雷工程設(shè)計(jì)方案河南雷誠防雷科技有限公司目 錄一、 設(shè)計(jì)說明11、 綜合防雷工程目的12、 依據(jù)13、 設(shè)計(jì)思想14、 設(shè)計(jì)方案1二、 雷誠公司簡介21、 一般簡介22、 產(chǎn)品的選型23、 移動通信基站防雷產(chǎn)品介紹3（1） ZGU-型優(yōu)化避雷針3（2） 天饋線避雷器4（3） 電源避雷器4（4） 非金屬接地模塊6（5） 接地模塊的埋設(shè)6（6） 用模塊做地網(wǎng)7三、 移動通信基站的聯(lián)合接地系統(tǒng) 81、術(shù)語82、接地的目的83、地網(wǎng)的組成84、 接地體115、 接地線和接地引入線116、 接地匯集線127、 接地電阻128、 移動基站接地地網(wǎng)接地電阻值的測量129、 移動基站防雷接地存

2、在的問題及可能造成的影響1310、充分理解規(guī)范、因地制宜實(shí)施防雷接地工程 1611、困難地網(wǎng)的改造 2412、接地體的布置 25四、 移動通信基站電源防雷系統(tǒng) 28一、 設(shè)計(jì)說明1、 綜合防雷工程的目的為了防止移動通信基站遭受雷害，確保移動通信基站內(nèi)設(shè)備的安全和正常工作，確保構(gòu)筑物、站內(nèi)工作人員的安全，應(yīng)對每個基站實(shí)施綜合防雷工程。凡實(shí)施了綜合防雷工程的基站，其防雷效果都較好，保證在雷雨季節(jié)正常通信起了重要作用。2、 依據(jù)GB50057-2000 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范YD/T5098-2001 通信局（站）雷電過電壓保護(hù)工程設(shè)計(jì)規(guī)范YD5068-98 移動通信基站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范YD5078-

3、98 通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定YD/T1235.1-2002 通信局（站）低壓配點(diǎn)電系統(tǒng)電涌保護(hù)器的技術(shù)要求YD/T1235.2-2002 通信局（站）低壓配點(diǎn)電系統(tǒng)電涌保護(hù)器的測試方法IEC1312 雷電電磁脈沖的防護(hù)3、 設(shè)計(jì)思想移動通信基站綜合防雷工程的設(shè)計(jì)思想是應(yīng)對每一個基站，樹立整體防護(hù)的概念，在聯(lián)合接地基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合、多級雷電過電壓保護(hù)。4、 設(shè)計(jì)方案每個基站的鐵塔頂部安裝一臺ZGU-5A2優(yōu)化避雷器，保護(hù)通信天線；每根天饋線在機(jī)房入口處，安裝一個相應(yīng)的天饋避雷器，保護(hù)收/發(fā)機(jī)的天饋線接口。220/380V供電線路應(yīng)從地下敷設(shè)進(jìn)入基站，進(jìn)站后應(yīng)安裝2-3級電源雷電過電壓保護(hù)裝

4、置電源避雷器，保護(hù)供電線路的雷電安全：直流電源安裝一級低壓電源避雷器。信號電纜應(yīng)由地下進(jìn)出移動通信基站，電纜內(nèi)芯線在進(jìn)站處應(yīng)加裝相應(yīng)的信號避雷器。移動通信基站應(yīng)按均壓、等電位的原理，將工作地、保護(hù)地和防雷地組成一個聯(lián)合接地網(wǎng)。站內(nèi)各類接地線應(yīng)從接地匯集線或地網(wǎng)上分別引入。中光公司的非金屬接地模塊，在地電阻率較高難以達(dá)到接地電阻要求的基站，用來改造地網(wǎng)效果較好。二、公司簡介1、 公司簡介(略)2、 用于移動通信基站防雷產(chǎn)品介紹（1） 中光優(yōu)化避雷針ZGU-富蘭克林避雷針稱為傳統(tǒng)避雷針，它在接閃后，其引下線的雷電流大，雷電脈沖的前沿陡度高，它的二次雷擊效應(yīng)嚴(yán)重，地電位高，會對現(xiàn)代信息系統(tǒng)電子設(shè)備產(chǎn)

5、生較為嚴(yán)重的破壞和影響，隨著社會的發(fā)展，信息時代的到來和實(shí)踐的不斷深化，它的局限性也越顯露了出來。中光優(yōu)化避雷針采用氣隙箝位、阻抗限流等綜合技術(shù)，明顯地改變了雷電流的放電過程。雷電波形展寬、波頭平緩、幅值降低，其衰減倍率K33，從而有效地抑制、削弱地電位反擊和二次雷擊效應(yīng)造成的危害，克服了傳統(tǒng)避雷針的局限性和主要弊病。該產(chǎn)品的特點(diǎn)：具有傳統(tǒng)避雷針的承接雷電和疏導(dǎo)入地的特長，又能使入地雷電流的幅度和波頭陡度同時降低，使雷擊危害減到最小。產(chǎn)品的雷電通流大，衰減倍率高，造型美觀，具有裝飾性。移動基站用它來保護(hù)通信天線，作為直擊雷防護(hù)的接閃器是較為理想的產(chǎn)品。移動通信基站有城市基站、平原基站和山上基站

6、，其通信天線都有鐵塔支撐，天線所處位置較高，因此，一般保護(hù)天線的接閃器選用ZGU-5A2。其通流量為200kA，衰減倍率K33，幅值衰減80%，高度為3m，重量42kg，抗風(fēng)強(qiáng)度40m/s。如基站處于平原地區(qū)，而且是租用民房建成的基站，基站鐵塔在20m以下時，可選用ZGU-3A2（X）。其通流量為200kA，衰減倍率K25，幅值衰減60%，高度為2m，重量20kg，抗風(fēng)強(qiáng)度40m/s。（2） 天饋線避雷器移動通信基站的天線多，其天饋系統(tǒng)安裝在高樓頂部或高架鐵塔上，電子設(shè)備遭雷擊的機(jī)率很大，采用中光天饋避雷器可以防止系統(tǒng)收、發(fā)設(shè)備被雷擊造成損壞。中光天饋避雷器采用“波道分流技術(shù)”，用集中或分布參

7、數(shù)元件構(gòu)成的高低通濾波器組合網(wǎng)絡(luò)，能將雷電沖擊波和有用的通信信號截然分開。改變了傳統(tǒng)的空氣隙、氣放管、氧化鋅壓敏電阻及它們的組合避雷器的響應(yīng)時間長，通流量低，噪聲干擾大的局限性。天饋系列產(chǎn)品的特點(diǎn)；工作頻率范圍寬；防雷響應(yīng)時間短；產(chǎn)品品種規(guī)格多；承受信號功率強(qiáng)；雷電通流容量大；應(yīng)用范圍廣；駐波損耗小；輸出保護(hù)電壓低；性能穩(wěn)定壽命長；安裝方便。若基站是用愛立信、諾基亞產(chǎn)品，其天饋線避雷器可用中光ZGB040E1或ZGB040E2，該避雷器的工作頻率范圍850-960MHz、接頭L29、阻抗50、平均功率300W、駐波系數(shù)1.12、插入損耗0.2，與設(shè)備串接。若是摩托羅拉產(chǎn)品，其天饋線避雷器可用中

8、光ZGB040B5，該避雷器的工作頻率范圍850-960MHz、接頭N型、阻抗50、平均功率150W、駐波系數(shù)1.12、插入損耗0.2，與設(shè)備天饋線串接。（3） 電源避雷器中光220/380V系列電源避雷器選用性能優(yōu)良質(zhì)量可靠的壓敏電阻。當(dāng)線路正常時，壓敏電阻處于高阻狀態(tài)，不影響供電線路正常工作。當(dāng)線路中由于雷擊或操作過電壓而引起最大峰值電流或高能量脈沖時，壓敏電阻以納秒級的響應(yīng)速度呈現(xiàn)低阻狀態(tài)，迅速將過電壓限制在很低的防護(hù)水平。當(dāng)高能量脈沖過后，壓敏電阻恢復(fù)高阻態(tài)，系統(tǒng)的續(xù)流值為零。中光電源避雷器的特點(diǎn)；標(biāo)稱放電電流（8/20s）100kA；限制電壓低；響應(yīng)速度快（<25ns）；品種規(guī)

9、格多，滿足多級保護(hù)的要求。根據(jù)IEC1312和YD5078-98規(guī)范規(guī)定，移動通信基站的220/380V供電線路應(yīng)進(jìn)行多級過電壓防護(hù)，一般2-3級，直流電源+24V一級。若是三相供電，第一級可選用ZGSD120-JY，標(biāo)稱放電電流（8/20s）60kA，響應(yīng)時間25ns，限制電壓為1kV、并聯(lián)安裝，帶有雷擊次數(shù)計(jì)數(shù)器；作為第一級防護(hù)，價廉效果好；第二級選用ZGSD80，標(biāo)稱放電電流（8/20s）40kA、限制電壓1kV并聯(lián)安裝；第三級選用ZGSD40，標(biāo)稱放電電流（8/20s）20kA、限制電壓1kV并聯(lián)安裝。若是單相220V供電，第一級可選用ZGDD120-JY，標(biāo)稱放電電流（8/20s）6

10、0kA、響應(yīng)時間25ns、限制電壓為1kV，帶有雷擊次數(shù)計(jì)數(shù)器；第二級可用ZGDD80，標(biāo)稱放電電流（8/20s）40kA，限制電壓為1kV；第三級可用ZGDD40單相電源避雷器，標(biāo)稱放電電流（8/20s）20kA，限制電壓小于1kV。直流電源+24V可選用ZGZD20-24，限制電壓小于250V；直流電源+48V可選用ZGZD20-48，限制電壓小于350V。移動通信基站的220/380V供電線路要求具有金屬護(hù)套電纜由地下敷設(shè)進(jìn)入基站，護(hù)套層兩端可靠接地，并首先進(jìn)入一樓進(jìn)行第一級過電壓保護(hù)，盡量不要直接進(jìn)入機(jī)房。若基站設(shè)置有變壓器時，應(yīng)采用TN-S體制供電方式；若未設(shè)置變壓器時，進(jìn)站電纜的中

11、性線N應(yīng)在進(jìn)站前與聯(lián)合地網(wǎng)重復(fù)接地一次，成為TN-C-S體制供電，嚴(yán)禁在機(jī)房內(nèi)N線接地。電源避雷器的地線直接與強(qiáng)PE地線連接。對于高壓電力線路應(yīng)在其上方架設(shè)避雷線防止直接雷擊，避雷線（除終端桿）應(yīng)每桿作一次接地。電力變壓器高壓側(cè)的三根相線，應(yīng)分別就近對地加裝閥片式避雷器。（4） 非金屬低電阻接地模塊中光ZGD型低電阻接地模塊，是一種以非金屬材料為主體的接地體，它由導(dǎo)電性、穩(wěn)定性較好的非金屬礦物和電解物質(zhì)組成，通過大量工程實(shí)踐應(yīng)用效果較好。傳統(tǒng)的接地體多為金屬材料，有角鋼、圓鋼、鋼管、銅材料、扁鋼等，當(dāng)建造接地裝置時，用料多、耗資大、壽命短、穩(wěn)定性差。在高土壤電阻率地區(qū)使用效果不好，難以滿足現(xiàn)代

12、接地技術(shù)要求。而采用ZGD型低電阻接地模塊則用料少、壽命長、穩(wěn)定性好。特別適合高土壤電阻率地區(qū)用來解決一些接地工程中的困難問題，以滿足現(xiàn)代接地技術(shù)的要求。ZGD低電阻接地模塊之所以能夠降低接地電阻，是因?yàn)榈碗娮杞拥啬K體中包含的低電阻率，吸濕能力強(qiáng)的非金屬材料和電解物質(zhì)與土壤中的天然含水量共同作用，使其常處于濕潤狀態(tài)，改善了散流環(huán)境，從而獲得小的接地電阻；低電阻接地模塊的非金屬材料的結(jié)構(gòu)組成與土壤很相近，不僅具有良好的穩(wěn)定性、導(dǎo)電性，而且吸附性好，顆粒細(xì)膩，利用這種親合關(guān)系，減小了接地模塊與土壤間的接觸電阻；低電阻接地模塊在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，通過增大幾何尺寸使散流面積增大，從而減小了接地電阻。低電阻

13、接地模塊具有吸濕性好、保濕性好，與土壤接觸好，導(dǎo)電性好、抗腐蝕性好、穩(wěn)定性好、經(jīng)大電流沖擊后，工頻接地電阻基本不變，保持相對穩(wěn)定。（5） 接地模塊的埋設(shè)接地模塊的埋設(shè)方式，根據(jù)設(shè)計(jì)要求而定，一般可垂直埋設(shè)或水平埋設(shè)。埋入大地，應(yīng)力求減小大氣對接地電阻的影響，并避免模塊遭受機(jī)械力的損傷，需要一定的埋設(shè)深度，自模塊頂面至地表的深度不宜小于0.6-0.8 m。當(dāng)?shù)乇硐路植加腥斯ぬ钔翆訒r，模塊埋設(shè)宜穿過此層深達(dá)天然地層。在氣候干燥地區(qū)，近地表層濕度偏小，模塊宜埋深些，盡量深達(dá)具有一定濕度的地帶。為了減小接地模塊間的屏蔽作用所產(chǎn)生的影響，其埋設(shè)間距不宜小于 2.5-3.0m?？硬刍靥?，應(yīng)采用低電阻率的細(xì)

14、粒土回填，不得用碎磚、砂石等為填料，分層回填，每層回填土約30cm厚，適量灑水夯實(shí)，直夯至與地表齊平，夯實(shí)時應(yīng)注意使模塊與埋設(shè)地層間接觸緊密親合良好，又要使模塊不受損傷，回填完畢后，澆水濕潤使模塊充分吸濕。接地模塊間的連接，采用并聯(lián)方式，以鍍鋅扁鋼（40×4mm）作為連接線與模塊的極芯焊接，采用搭接焊，其焊接應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定，并對焊接處作防腐處理。（6） 用接地模塊做地網(wǎng)用低電阻接地模塊做地網(wǎng)時，應(yīng)勘測場地的地形、地貌、地質(zhì)以及環(huán)境條件，收集或測試大地土壤電阻率，接地裝置的形式，通常有直線形、弧形、放射形、環(huán)形、網(wǎng)絡(luò)形等，在接地工程應(yīng)用中，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和實(shí)際情況，因地制宜地采用相應(yīng)的

15、裝置形式。做地網(wǎng)所需模塊數(shù)量；如成都地區(qū)在土壤電阻率為40.m，埋深0.6m時，其工頻接地電阻，對于ZGD-I-3型1個可達(dá)4；對于ZGD-II-1型1個可達(dá)到5。其它土壤電阻率可用估算公式：對于ZGD-I-3 n=0.1/Rnj;對于ZGD-II-1型 n=0.13/Rnj（Rnj為要達(dá)到的地阻值，n為所需個數(shù) 為地阻率）。另需注意的是，上述公式僅為理論推算，未考慮到在施工過程中采取其它的降阻措施，諸如回填土等，因此實(shí)際使用的模塊數(shù)量可能會比理論推算的少。三、移動通信基站的聯(lián)合接地系統(tǒng)1 術(shù)語(1) 環(huán)形接地裝置 圍繞移動通信基站機(jī)房四周，按規(guī)定深度埋設(shè)于地下的封閉環(huán)形接地體（含垂直接地體）

16、。(2) 接地體埋入地下并直接與大地接觸的導(dǎo)體。(3) 接地匯集線引出機(jī)房、電力室等各種接地線的公共接地母線。(4) 接地引入線接地匯集線與接地體之間的連接線。(5) 接地線通信設(shè)備與接地匯集線之間的連線。(6) 接地系統(tǒng)接地線、接地匯集線、接地引入線以及接地體的總和。2 接地的目的(1) 接地是為了防止電磁干擾起屏蔽作用；(2) 接地是為了泄放過電壓以保護(hù)設(shè)備和人身安全；(3) 接地是為了起著工作回路的作用；(4) 接地是為了給通信設(shè)備提供零電位參考點(diǎn)。3 地網(wǎng)的組成1）移動通信基站應(yīng)按均壓、等電位的原理，將工作地、保護(hù)地和防雷地組成一個聯(lián)合接地網(wǎng)。站內(nèi)各類接地線應(yīng)從接地匯集線或接地網(wǎng)上分別

17、引入。2）移動通信基站地網(wǎng)由機(jī)房地網(wǎng)、鐵塔地網(wǎng)和變壓器地網(wǎng)組成，地網(wǎng)的組成如下圖所示。基站地網(wǎng)應(yīng)充分利用機(jī)房建筑物的基礎(chǔ)（含地樁）、鐵塔基礎(chǔ)內(nèi)的主鋼筋和地下其他金屬設(shè)施作為接地體的一部分。當(dāng)鐵塔設(shè)在機(jī)房房頂，電力變壓器設(shè)在機(jī)房樓內(nèi)時，其地網(wǎng)可合用機(jī)房地網(wǎng)。水平接地體垂直接地體鐵塔地網(wǎng)機(jī)房地網(wǎng)變壓器地網(wǎng)圖4.1.2 移動通信基站地網(wǎng)示意圖3）機(jī)房地網(wǎng)組成：機(jī)房地網(wǎng)應(yīng)沿機(jī)房建筑物散水點(diǎn)外設(shè)環(huán)形接地裝置，同時還應(yīng)利用機(jī)房建筑物基礎(chǔ)橫豎梁內(nèi)兩根以上主鋼筋共同組成機(jī)房地網(wǎng)。當(dāng)機(jī)房建筑物基礎(chǔ)有地樁時，應(yīng)將地樁內(nèi)兩根以上主鋼筋與機(jī)房地網(wǎng)焊接連通。 當(dāng)機(jī)房設(shè)有防靜電地板時，應(yīng)在地板下圍繞機(jī)房敷設(shè)閉合環(huán)形接地線

18、，作為地板金屬支架的接地引線排，其材料為銅導(dǎo)線，截面積應(yīng)不小于50mm2，并從接地匯集線上引出不少于二根截面積為5075mm2的銅質(zhì)接地線與引線排的南、北或東、西側(cè)連通。4）對于利用商品房作機(jī)房的移動通信基站，應(yīng)盡量找出建筑防雷接地網(wǎng)或其他專用地網(wǎng)，并就近再設(shè)一組地網(wǎng)，三者相互在地下焊接連通，有困難時也可在地面上可見部分焊接成一體作為機(jī)房地網(wǎng)。找不到原有地網(wǎng)時，應(yīng)因地制宜就近設(shè)一組地網(wǎng)作為機(jī)房工作地、保護(hù)地和鐵塔防雷地。工作地及防雷地在地網(wǎng)上的引接點(diǎn)相互距離不應(yīng)小于5m，鐵塔尚應(yīng)與建筑物避雷帶就近兩處以上連通。5）鐵塔地網(wǎng)的組成：當(dāng)通信鐵塔位于機(jī)房旁邊時，鐵塔地網(wǎng)應(yīng)延伸到塔基四腳外1.5m遠(yuǎn)的

19、范圍，網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于3m×6m，其周邊為封閉式，同時還要利用塔基地樁內(nèi)兩根以上主鋼筋作為鐵塔地網(wǎng)的垂直接地體，鐵塔地網(wǎng)與機(jī)房地網(wǎng)之間應(yīng)每隔35m相互焊接連通一次，連接點(diǎn)不應(yīng)少于兩點(diǎn)。 當(dāng)通信鐵塔位于機(jī)房屋頂時，鐵塔四腳應(yīng)與樓頂避雷帶就近不少于兩處焊接連通，同時宜在機(jī)房地網(wǎng)四角設(shè)置輻射式接地體，以利雷電流散流。6）變壓器地網(wǎng)的組成：當(dāng)電力變壓器設(shè)置在機(jī)房內(nèi)時，其地網(wǎng)可合用機(jī)房及鐵塔地網(wǎng)組成的聯(lián)合地網(wǎng)；當(dāng)電力變壓器設(shè)置在機(jī)房外，且距機(jī)房地網(wǎng)邊緣30m以內(nèi)時，變壓器地網(wǎng)與機(jī)房地網(wǎng)或鐵塔地網(wǎng)之間，應(yīng)每隔35m相互焊接連通一次（至少有兩處連通），以相互組成一個周邊封閉的地網(wǎng)。7）當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)的接地

20、電阻值達(dá)不到要求時，可擴(kuò)大地網(wǎng)的面積，即在地網(wǎng)外圍增設(shè)1圈或2圈環(huán)形接地裝置。環(huán)形接地裝置由水平接地體和垂直接地體組成，水平接地體周邊為封閉式，水平接地體與地網(wǎng)宜在同一水平面上，環(huán)形接地裝置與地網(wǎng)之間以及環(huán)形接地裝置之間應(yīng)每隔35m相互焊接連通一次；也可在鐵塔四角設(shè)置輻射式延伸接地體，延伸接地體的長度宜限制在1030m以內(nèi)。4 接地體1） 接地體宜采用熱鍍鋅鋼材，其規(guī)格要求如下：鋼管 50mm，壁厚不應(yīng)小于3.5mm。角鋼 不應(yīng)小于50×50×5mm。扁鋼 不應(yīng)小于40×4mm。2）垂直接地體長度宜為1.52.5m，垂直接地體間距為其自身長度的1.52倍。若遇到土

21、壤電阻率不均勻的地方，下層的土壤電阻率低，可以適當(dāng)加長。當(dāng)垂直接地體埋設(shè)有困難時，可設(shè)多根環(huán)形水平接地體，彼此間隔為11.5m，且應(yīng)每隔35m相互焊接連通一次。3）在沿海鹽堿腐蝕性較強(qiáng)或大地電阻率較高難以達(dá)到接地電阻要求的地區(qū)，接地體宜采用具有耐腐、保濕性能好的非金屬接地體。4）接地體之間所有焊接點(diǎn)，除澆柱在混凝土中的以外，均應(yīng)進(jìn)行防腐處理。接地裝置的焊接長度：對扁鋼為寬邊的2倍，對圓鋼為其直徑的10倍。5）接地體的上端距地面不應(yīng)小于0.7m，在寒冷地區(qū)，接地體應(yīng)埋設(shè)在凍土層以下。5 接地線和接地引入線1）接地線宜短、直，截面積為3595mm2，材料為多股銅線。2）接地引入線長度不宜超過30m

22、，其材料為鍍鋅扁鋼，截面積不宜小于40mm×4mm或不小于95mm2的多股銅線。接地引入線應(yīng)作防腐、絕緣處理，并不得在暖氣地溝內(nèi)布放，埋設(shè)時應(yīng)避開污水管道和水溝，裸露在地面以上部分，應(yīng)有防止機(jī)械損傷的措施。3）接地引入線由地網(wǎng)中心部位就近引出與機(jī)房內(nèi)接地匯集線連通，對于新建站不應(yīng)小于兩根。6 接地匯集線1）接地匯集線一般設(shè)計(jì)成環(huán)形或排狀，材料為銅材，截面積不應(yīng)小于120mm2，也可采用相同電阻值的鍍鋅扁鋼。2）機(jī)房內(nèi)的接地匯集線可安裝在地槽內(nèi)、墻面或走線架上，接地匯集線應(yīng)與建筑鋼筋保持絕緣。7 接地電阻1）移動通信基站地網(wǎng)的接地電阻值應(yīng)小于5，對于年雷暴日小于20天的地區(qū)，接地電阻值

23、可小于10。2）架空電力線與電力電纜接口處的保護(hù)接地以及電力變壓器（10kVA以下）保護(hù)接地的接地電阻值應(yīng)小于10。3）架空電力線上方的避雷線及增裝在高壓線上的避雷器的接地電阻值，其首端（即進(jìn)站端）應(yīng)小于10，中間或末端應(yīng)小于30。8 移動基站接地地網(wǎng)接地電阻值的測量電流極與接地網(wǎng)邊緣之間的距離為d13，一般取接地網(wǎng)最大對角線長度D的45倍，以使其間的電位分布出現(xiàn)一平緩區(qū)域。在一般情況下，電壓極到接地網(wǎng)的距離約為電流極到接地網(wǎng)的距離的50%60%。測量時，沿接地網(wǎng)和電流極的連線移動三次，每次移動距離為d13的5%左右，如三次測得值接近即可。若d13取45D有困難，在土壤電阻率較均勻的地區(qū)，可取

24、2D，D12取D；在土壤電阻率不均勻的地區(qū)或城區(qū)，d13可取3D，d12取值1.7D。電壓極、電流極也可采用三角形布置方法。一般d12=d13>2D，夾角 =29°30°。電流極和電壓極應(yīng)可靠接地，如果接地不良，甚至晃動而致與土壤形成空氣間隙，則可能導(dǎo)致較大的誤差。兩種測試方法具體如圖1、圖2所示。電流極電壓極 d12D d13電流極電壓極d12圖1 接地地阻值直線測量法(29°30°) Dd13 圖2 接地地阻值三角測量法9 移動基站防雷接地存在的問題及可能造成的影響1) 由于基站通信的電波傳播為直線傳播，因此要求基站建在較高的地方，相對周圍環(huán)境

25、而言，形成一個十分突出的目標(biāo)，從而導(dǎo)致基站易遭受雷擊，因此損壞通信設(shè)備，中斷通信的事故時有發(fā)生，尤其雷暴日高的地區(qū)更為嚴(yán)重，有的基站直接經(jīng)濟(jì)損失幾十甚至上百萬元。根據(jù)實(shí)地調(diào)查，各地的防雷接地通常存在以下問題：（1） 強(qiáng)、弱地線串用a. 鐵塔避雷針接地線與機(jī)房接地匯集線共用一根接地引入線與地網(wǎng)相連（見圖3）。當(dāng)鐵塔避雷針遭受雷擊時，大量的瞬間雷電流就會沿著鐵塔接地線進(jìn)入到機(jī)房設(shè)備中，造成設(shè)備因雷擊過電壓而損壞。b. 鐵塔避雷針接地線與機(jī)房接地匯集線雖然經(jīng)各自的接地引入線與地網(wǎng)連通。但兩根接地引入線在地網(wǎng)上的入地點(diǎn)相同，沒有拉開5米以上的距離（見圖4）?？赡墚a(chǎn)生的影響是當(dāng)鐵塔避雷針遭受雷擊時，大量

26、的瞬間雷電流沿著接地引入線泄放到地網(wǎng)時，入地點(diǎn)的電位驟然上升，機(jī)房通信設(shè)備因地電壓的高位反擊而損壞。c. 天饋線的第一或第三外屏蔽接地線接到了機(jī)房內(nèi)的接地匯集線上（見圖5）。此時天饋線上感應(yīng)過電壓也會損壞機(jī)房內(nèi)的設(shè)備。避雷針接地線針刺避雷帶 機(jī)房設(shè)備匯集線接地引入線 與地網(wǎng)機(jī)房 焊接處 圖3 避雷針接地線針刺避雷帶 接地引入線 機(jī)房設(shè)備匯集線、 機(jī)房 與地網(wǎng) 焊接處 圖4 天饋線第一或第三屏蔽接地線針刺避雷帶 接地引入線機(jī)房設(shè)備匯集線 機(jī)房 與地網(wǎng) 焊接處 圖5 d. 有的基站機(jī)房內(nèi)通信設(shè)備保護(hù)接地不規(guī)范，直接與屋頂女兒墻上的避e. 有的基站機(jī)房內(nèi)通信設(shè)備保護(hù)接地不規(guī)范，直接與屋頂女兒墻上的避

27、雷帶相連，其后果與a相同，并且接地電阻太大。（2） 接地不完善a. 天饋線進(jìn)入機(jī)房前其外屏蔽層沒有接地；b. 天線鐵塔接地和機(jī)房接地沒有形成聯(lián)合接地，兩者之間存在地電位差，易造成地電位反擊損壞機(jī)房設(shè)備；c. 有的基站鐵塔接地不規(guī)范，只用一根扁鐵從鐵塔一個角與機(jī)房建筑搭在一起，而且與地網(wǎng)之間電氣也沒連通；d. 有的基站機(jī)房屋頂上所有金屬突出物沒有和女兒墻上避雷帶電氣連通；e. 有的基站鐵塔高為70米，天饋線中段屏蔽層和在機(jī)房入口處的外屏蔽層都沒有接地。（3） 有的接地引線和螺絲擰在一起，而且螺絲已生銹，造成接地不可靠沒有達(dá)到接地的要求；（4） 有的基站鐵塔上避雷針尺寸不符合規(guī)范要求，應(yīng)嚴(yán)格按照滾

28、球法計(jì)算其尺寸。2) 上述情況均不符合防雷要求，會在雷擊中引起損失。當(dāng)基站遭受雷擊時，可能對基站造成危害的主要部位有：（1） 基站收發(fā)信機(jī)的饋線入口；（2） 基站收發(fā)信機(jī)的電源入口；（3） 基站所有電源設(shè)備將會受到危害；（4） 中繼傳輸設(shè)備和通信電纜接口；（5） 有線中繼線路。10 充分理解規(guī)范，因地制宜實(shí)施防雷接地工程 由于各基站的環(huán)境和建設(shè)方式不同，所以對基站防雷接地不能一概而論，應(yīng)根據(jù)具體情況采取防雷與接地措施，將基站接地系統(tǒng)按照均壓等電位的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造，即通信設(shè)備的工作地、保護(hù)地、防雷地、建筑地合用一組接地體的聯(lián)合接地方式，將接地線和接地引入線按照“共地不共線，一點(diǎn)接地法”的原則

29、進(jìn)行合理布線。根據(jù)不同情況，具體分析如下：1) 樓頂建鐵塔，機(jī)房所在建筑物女兒墻上有避雷帶，市電引入機(jī)房(1)由于移動基站租用商品房或民房情況較普遍，此種情況占到全部基站的60-70%。首先在樓頂鐵塔的基腳處南北或東西方向置180°兩處與樓頂避雷帶相連，連接材料為40×4mm鍍鋅扁鋼，利用建筑主鋼筋多處泄放雷電流，并在樓下合適的位置建一地網(wǎng)，地網(wǎng)建成以后利用扁鋼與建筑主鋼筋兩處焊接組成聯(lián)合地網(wǎng)，從地網(wǎng)相距5m以上的位置抽兩個頭引出地面1.5m處做斷接點(diǎn)，分別作為避雷針、機(jī)房工作保護(hù)接地引入線的接地點(diǎn)，機(jī)房內(nèi)設(shè)置設(shè)備工作保護(hù)接地匯集線，其接地引入線接機(jī)房工作保護(hù)接地點(diǎn)；雷電流

30、引下線下端接避雷針接地點(diǎn)，上端在樓頂與樓頂接地匯集線相連。接地引入線采用40×4mm鍍鋅扁鋼或95mm2多股銅芯線。 鐵塔上避雷針接地線，基站同軸電纜饋線的金屬外屏蔽層的上部、下部接地線均與樓頂接地匯集線相連，同軸電纜饋線的金屬外屏蔽層的下部接地也可就近與鐵塔中部相連。外屏蔽在機(jī)房入口處的接地與機(jī)房工作保護(hù)接地點(diǎn)引出的接地線妥善連通，接地線材料可采用35mm2銅芯線。 同軸電纜線進(jìn)入機(jī)房后與通信設(shè)備連接處安裝饋線避雷器，饋線避雷器接地端子接到室外入口處饋線屏蔽接地線上，接地線為6mm2銅芯線。 機(jī)房內(nèi)的交流配電箱處應(yīng)三相五線或單相三線，其中的PE線接配電箱及電源避雷器。 機(jī)房內(nèi)-24

31、V直流避雷器的接地線接機(jī)房工作保護(hù)接地匯集線。 機(jī)房內(nèi)設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地及走線架共用一個室內(nèi)接地匯集線。如圖6所示。避雷針接地線樓頂接地匯集線饋線金屬外護(hù)層的上部、下部接地線避雷帶 40×4mm鍍鋅扁鋼接饋線避雷器接地端子及饋線金屬外護(hù)層在機(jī)房入口處的接地接地引上線設(shè)備工作保護(hù)接地引入線避雷針接地點(diǎn)機(jī)房工作保護(hù)接地點(diǎn)（斷接卡）40×4mm鍍鋅扁鋼與建筑主鋼筋焊接 40×4mm鍍鋅扁鋼此 聯(lián)合地網(wǎng)ZGD-I-3非金屬接地模塊50×50×5mm鍍鋅角鋼圖6（2）對于利用商品房作機(jī)房的移動通信基站。 此建筑有防雷接地網(wǎng)或其他專用地網(wǎng)（如廣播電視

32、系統(tǒng)接地網(wǎng)或固定接入網(wǎng)的接地網(wǎng)），應(yīng)就近再設(shè)一組地網(wǎng)，三者相互在地下焊接連通，有困難時也可在地網(wǎng)上可見部分焊接成一體作為機(jī)房地，其它方面與（1）相同，如圖7所示。如原專用地網(wǎng)與基站新建地網(wǎng)邊緣相距>20米以上，并且連接有困難，可以不作連接處理。避雷針接地線樓頂接地匯集線饋線金屬外護(hù)層的上部、下部接地線避雷帶 40×4鍍鋅扁鋼接饋線避雷器接地端子及饋線金屬外護(hù)層在機(jī)房入口處的接地接地引上線設(shè)備工作保護(hù)接地引入線機(jī)房工作保護(hù)接地點(diǎn)（斷接卡）避雷針接地點(diǎn)40×4mm鍍鋅扁鋼與建筑主鋼筋焊接 此 聯(lián)合地網(wǎng)其他專用地網(wǎng)ZGD-I-3非金屬接地模塊40×4mm鍍鋅扁鋼5

33、0×50×5mm鍍鋅角鋼圖7（3）對于鐵塔建在機(jī)房所在建筑頂端，樓頂女兒墻上沒有避雷帶（此種情況只占極少數(shù)）。 應(yīng)在鐵塔基腳兩處成180°引接地線與地網(wǎng)環(huán)形接地裝置相連，使鐵塔多處泄放雷電流，連接材料可采用40×4mm熱鍍鋅扁鋼或12圓鋼。 如在樓下設(shè)置環(huán)形接地裝置有困難，可在鐵塔接地線的入地點(diǎn)分別建簡易地網(wǎng)，地網(wǎng)地阻值應(yīng)10，并使其中一個簡易地網(wǎng)與機(jī)房地網(wǎng)相連，其他情況與（1）同，具體如圖8、圖9所示。避雷針接地線樓頂接地匯集線饋線金屬外護(hù)層的上部、下部接地線鐵塔接地線 接饋線避雷器接地端子及饋線金屬外護(hù)層在機(jī)房入口處的接地接地引上線設(shè)備工作保護(hù)接地引

34、入線避雷針接地點(diǎn)環(huán)型接地裝置機(jī)房工作保護(hù)接地點(diǎn)（斷接卡 50×50×5mm鍍鋅角鋼此 聯(lián)合地網(wǎng)圖8避雷針接地線樓頂接地匯集線饋線金屬外護(hù)層的上部、下部接地線鐵塔接地引下線 接饋線避雷器接地端子及饋線金屬外護(hù)層在機(jī)房入口處的接地接地引上線設(shè)備工作保護(hù)接地引入線避雷針接地點(diǎn)機(jī)房工作保護(hù)接地點(diǎn)（斷接卡）簡易地網(wǎng)40×4mm鍍鋅扁鋼與建筑主鋼筋焊接 此 50×50×5mm鍍鋅角鋼聯(lián)合地網(wǎng)圖92) 獨(dú)立鐵塔（1） 由于租用的民房本身只有一層，而其房頂不宜建鐵塔，將鐵塔建在附近山坡上，而鐵塔與機(jī)房相距一定的距離。 此時，鐵塔地網(wǎng)應(yīng)延伸到塔基四腳1.5m遠(yuǎn)的

35、范圍，網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于3m×3m，其周邊為封閉式，同時還要利用塔基地樁內(nèi)兩根以上主鋼筋作為鐵塔地網(wǎng)的垂直接地體，鐵塔地網(wǎng)與地網(wǎng)之間應(yīng)每隔35m相互焊接連通一次，連接點(diǎn)不應(yīng)不少于兩點(diǎn)。鐵塔避雷針接地，饋線金屬外層的上部、下部接地就近接入鐵塔地網(wǎng)，饋線金屬外護(hù)層在入機(jī)房前處的接地線與機(jī)房地網(wǎng)相連，而天饋避雷器接地線就近與入機(jī)房前饋線金屬外護(hù)層接地線相連，其他部分與樓頂塔（1）相同，具體見示意圖10。接天饋線金屬外護(hù)層進(jìn)機(jī)房前接地線和天饋避雷器接地線避雷帶優(yōu)化避雷針接地線天饋線金屬外護(hù)層的上部、下部接地線設(shè)備工作保護(hù)接地引入線 聯(lián)合地網(wǎng)避雷針接地點(diǎn)機(jī)房ZGD-I-3非金屬接地模塊鐵塔地網(wǎng)網(wǎng)

36、機(jī)房地網(wǎng)機(jī)房地網(wǎng)與建筑主鋼筋相連 圖10（2） 通信鐵塔位于機(jī)房建筑旁。 鐵塔尚應(yīng)與建筑物避雷帶就近兩處以上連接，其他部分與上同，具體見示意圖。3) 沒有設(shè)鐵塔的移動基站 由于機(jī)房所在建筑物本身具有相當(dāng)?shù)母叨?，周圍沒有其他高大建筑物，而且所需覆蓋的范圍有限或建此基站的初衷是為增加信道，所以將天線面包板架設(shè)在建筑物四周的女兒墻上。 利用安放在樓頂平臺中央位置的優(yōu)化避雷針防止直接雷擊，避雷針的基座應(yīng)與樓頂避雷帶就近不少于兩處焊接連通，避雷針接地線、饋線金屬外護(hù)層的上部、下部接地線與樓頂接地匯集線相連。其它部分與樓頂塔（1）相同，如圖11。避雷針接地線樓頂接地匯集線天饋線金屬外護(hù)層上部接地線避雷帶4

37、0×4鍍鋅扁鋼 接饋線避雷器接地端子及饋線金屬外護(hù)層在機(jī)房入口處的接地接地引上線設(shè)備工作保護(hù)接地引入線機(jī)房工作保護(hù)接地點(diǎn)（斷接卡）避雷針接地點(diǎn) 40×4mm鍍鋅扁鋼此 聯(lián)合地網(wǎng)ZGD-I-3非金屬接地模塊50×50×5mm鍍鋅角鋼圖1111 困難地網(wǎng)的改造為了增大移動基站覆蓋范圍，往往將基站建在高山上，而有些山區(qū)的土質(zhì)很差，土壤電阻率極高，要想將地網(wǎng)地電阻控制在5以內(nèi)，相當(dāng)困難，當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)的接地電阻值達(dá)不到要求時，可采用以下方法進(jìn)行地網(wǎng)改造。1) 在地網(wǎng)外圍增設(shè)1圈或2圈環(huán)形接地裝置，以增大接地網(wǎng)的面積。對于復(fù)合式接地網(wǎng)的工頻接地電阻的計(jì)算式R約為R0.5&

38、#183;（/S），其中為土壤電阻率（.m），S為接地網(wǎng)的面積，從此公式中可以看出，在相同大地電阻率的條件下，要使地網(wǎng)接地電阻減小，就要增加地網(wǎng)的面積，表1列出了在不同土壤電阻率時保持R為5時的地網(wǎng)面積。表1R0.5·（/S）=5時(.m)10020040080010001600S(m2)1004001600640010000256002) 由表1可知，在土壤電阻率很高的山區(qū)，僅僅依靠擴(kuò)大接地網(wǎng)的面積很難達(dá)到所要求電阻（增加垂直接地體的長度對地網(wǎng)電阻率影響很小）的情況下，應(yīng)采取引外接地方法。即移動基站設(shè)在高電阻率地山上，如附近有可資利用的導(dǎo)電良好的土壤及低電阻率地層（河流及其它）時，

39、采用延伸接地體作為移動基站本身地網(wǎng)的輔助接地網(wǎng)；引外接地的極限長度應(yīng)小于2（為土壤電阻率），根據(jù)此公式計(jì)算不同土壤電阻率的引外接地的極限長度見表2。土壤電阻率(.m)1002004008001600引外接地長度(m)2028.34056.780表2 土壤電阻率不同時，此外接地的極限長度3) 在電阻率較高的地區(qū)，可在移動基站的邊緣大膽使用非金屬接地體，以擴(kuò)大地網(wǎng)的等效半徑及面積，最終達(dá)到降阻的目的。12 接地體的布置由于雷電流相當(dāng)于高頻電流，除接地體的電阻和電導(dǎo)外，接地體的電感和電容對沖擊阻抗發(fā)生作用。而在沖擊電流的作用下，沖擊等效半徑要比接地網(wǎng)面積的等值半徑小得多，即在沖擊電流的情況下，僅僅利

40、用接地網(wǎng)很小的一塊面積。在有限的沖擊半徑內(nèi)如何有效地利用所埋設(shè)的接地體，使雷電流幾乎同時地到達(dá)各個接地體，成為接地體布置的關(guān)鍵問題，以下給出幾種布置接地體的方法以供參考。（1） 條形接地引入線接地體符合IEC1024A型地網(wǎng)（2） 弧形（輻射狀）：接地體接地引入線水平接地體（4）環(huán)形垂直接地體水平環(huán)形接地體（2）、（3）、（4），符合IEC1024B型地網(wǎng)四 移動通信基站電源防雷系統(tǒng)通信局（站）的電源是整個設(shè)備正常工作的能源保證，因此，電源系統(tǒng)的防雷保護(hù)措施是相當(dāng)關(guān)鍵和必要的環(huán)節(jié)。首先，通信局（站）的供電體制應(yīng)采用TN-S（三相五線）制。由于局（站）內(nèi)供電大多采用交流市電主供電、油機(jī)及電瓶作輔

41、助供電的方式，因此，電源防雷首先要從外部輸電線路開始。參照YD5078-98通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定的條款5通信電源系統(tǒng)防雷措施中的條款5.1電力線路防雷措施，首先需在電力線路上方架設(shè)避雷線，并在避雷線（除終端桿處）每桿作一次接地，或在電力線路終端桿及其前第一、第三或第二、第四桿增設(shè)避雷器，同時在第三桿或第四桿增設(shè)高壓保險絲，然后電力電纜或工頻低壓配電線應(yīng)選用帶金屬鎧裝層或其他護(hù)套電纜穿鋼管埋地引入局（站），其中電力變壓器高，低壓側(cè)均應(yīng)各裝一組避雷器。根據(jù)條款3.0.1，綜合通信局（站）的電源系統(tǒng)如圖1所示：市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏低壓配電屏交流配電屏通信設(shè)備)直流配電屏整流器 D E E 變電站器

42、) B C · ·_ · 通訊機(jī)房用空調(diào)不間斷電源設(shè)備 A D市電· · C D 油機(jī)發(fā)電機(jī)圖1 綜合通信局（站）電源系統(tǒng)示意圖注：A、B、C、D、E即為避雷器安裝位置。其中，根據(jù)設(shè)備安裝地點(diǎn)條件和額定工作電壓的不同，參照條款4.0.2，通信工程電源系統(tǒng)設(shè)備按耐雷電沖擊指標(biāo)可分為5類，如圖2所示：通信設(shè)備機(jī)架電源直流配電屏整流器發(fā)電機(jī)備用 DC/DC變換器 市電油機(jī)轉(zhuǎn)換屏交 穩(wěn)流 壓調(diào) 器壓變壓器 交流配電屏 DC/AC逆變器市電 交流不間斷電源 機(jī)架電源 低壓配電屏 通信設(shè)備 5類 4類 3類 2類 1類 圖2 通信工程電源系統(tǒng)設(shè)備的分類參照條款4.0.3及IEC1312-1.2.3雷電電磁脈沖及其防護(hù)通信工程電源系統(tǒng)耐雷電沖擊指標(biāo)如表1所示。表1 通信工程電源系統(tǒng)耐雷電沖擊指標(biāo)類別設(shè)備名稱額定電壓（V）混合雷電沖擊波模擬雷電壓沖擊波電壓峰值（kV）（1.2/