通信接地說明

1、本章知識內(nèi)容本章知識內(nèi)容v 接地系統(tǒng)概要：接地系統(tǒng)的組成、影響接地電阻的因素、接地系統(tǒng)概要：接地系統(tǒng)的組成、影響接地電阻的因素、接地中關于電壓的概念、接地的分類作用。接地中關于電壓的概念、接地的分類作用。v 聯(lián)合接地系統(tǒng)：優(yōu)點、組成、特點。聯(lián)合接地系統(tǒng)：優(yōu)點、組成、特點。v 通信電源系統(tǒng)的防雷保護：雷電相關知識介紹、常見防雷通信電源系統(tǒng)的防雷保護：雷電相關知識介紹、常見防雷元件、系統(tǒng)防雷保護措施。元件、系統(tǒng)防雷保護措施。本章知識重點本章知識重點v 接地系統(tǒng)的組成、影響接地電阻的因素。接地系統(tǒng)的組成、影響接地電阻的因素。v 通信電源系統(tǒng)接地的分類及各自的作用。通信電源系統(tǒng)接地的分類及各自的作用。

2、v 聯(lián)合接地的優(yōu)點和組成特點。聯(lián)合接地的優(yōu)點和組成特點。v 常見防雷元件。常見防雷元件。v 通信電源系統(tǒng)防雷保護原則和措施。通信電源系統(tǒng)防雷保護原則和措施。本章知識難點本章知識難點v 交流保護接地的保護原理。交流保護接地的保護原理。v 聯(lián)合接地的組成特點。聯(lián)合接地的組成特點。v 雷電危害。雷電危害。學習本章的目的和要求學習本章的目的和要求(1)v 掌握接地系統(tǒng)的組成和影響接地電阻的主要因素，理解掌握接地系統(tǒng)的組成和影響接地電阻的主要因素，理解地系統(tǒng)中幾個電壓的概念。地系統(tǒng)中幾個電壓的概念。v 掌握交流工作接地的概念以及作用。掌握交流工作接地的概念以及作用。v 掌握掌握TN-STN-S接地系統(tǒng)的

3、接法和優(yōu)點。接地系統(tǒng)的接法和優(yōu)點。v 掌握直流工作接地的作用，理解采用正極接地的原因。掌握直流工作接地的作用，理解采用正極接地的原因。v 掌握聯(lián)合接地的優(yōu)點，理解聯(lián)合接地系統(tǒng)接線方式和均壓掌握聯(lián)合接地的優(yōu)點，理解聯(lián)合接地系統(tǒng)接線方式和均壓的特點。的特點。學習本章的目的和要求學習本章的目的和要求(2)v 了解雷電的相關知識，理解常見防雷元件的工作機理并熟了解雷電的相關知識，理解常見防雷元件的工作機理并熟悉它們常用技術指標，掌握通信電源系統(tǒng)防雷保護原則和措悉它們常用技術指標，掌握通信電源系統(tǒng)防雷保護原則和措施理解方法。施理解方法。v 能進行接地系統(tǒng)日常檢查、接地電阻的測量和避雷器的檢能進行接地系統(tǒng)

4、日常檢查、接地電阻的測量和避雷器的檢測與更換。測與更換。v 能進行接地系統(tǒng)的工程驗收。能進行接地系統(tǒng)的工程驗收。接地系統(tǒng)概要接地系統(tǒng)概要 接地與防雷的內(nèi)容提要接地與防雷的內(nèi)容提要1聯(lián)合接地系統(tǒng)聯(lián)合接地系統(tǒng) 2通信電源系統(tǒng)的防雷保護通信電源系統(tǒng)的防雷保護 3討論題討論題9.2.1 接地系統(tǒng)概要接地系統(tǒng)概要 在通信局（站）中，接地占有很重要的地位，它不僅關系到設備和維護人員的安全，同時還直接影響著通信的質(zhì)量。因此，掌握理解接地的基本知識，正確選擇和維護接地設備，具有很重要的意義。 1.接地系統(tǒng)的組成 2.接地電阻及影響接地電阻的因素 3.接地中電壓的概念 4.接地分類及作用9.2.1 接地系統(tǒng)概要

5、接地系統(tǒng)概要 在通信局（站）中，接地占有很重要的地位，它不僅關系到設備和維護人員的安全，同時還直接影響著通信的質(zhì)量。因此，掌握理解接地的基本知識，正確選擇和維護接地設備，具有很重要的意義。 9.2.1.1 接地系統(tǒng)的組成 9.2.1.2 接地電阻及影響接地電阻的因素 9.2.1.3 接地中電壓的概念 9.2.1.4 接地分類及作用9.2.1.1 接地系統(tǒng)的組成接地系統(tǒng)的組成 所謂“接地”，就是為了工作或保護的目的，將電氣設備或通信設備中的接地端子，通過接地裝置與大地作良好的電氣連接，并將該部位的電荷注入大地，達到降低危險電壓和防止電磁干擾的目的。 1接地的概念9.2.1.1 接地系統(tǒng)的組成接地

6、系統(tǒng)的組成 所有接地體與接地引線組成的裝置，稱為接地裝置，把接地裝置通過接地線與設備的接地端子連接起來就構成了接v 地系統(tǒng)。如圖9-1所示。2接地系統(tǒng)接地體 接地引線 接地線排接地線 配電屏地線排 去通信機房匯流排 接地分支線 設備接地端子圖9-1 接地系統(tǒng)示意圖9.2.1.2 接地電阻組成及影響接地電阻的因素接地電阻組成及影響接地電阻的因素 1接地電阻組成v 接地電阻 ：接地體對地電阻和接地引線電阻的總和v 接地電阻的組成：接地引線電阻接地體本身電阻接地體與土壤的接觸電阻接地體周圍呈現(xiàn)電流區(qū)域內(nèi)的散流電阻 決定于土壤的濕度、松緊程度及接觸面積的大小散流電流接地電阻主要由接觸電阻和散流電阻組成

7、9.2.1.2 接地電阻組成及影響接地電阻的因素接地電阻組成及影響接地電阻的因素 2影響接地電阻的因素 接觸電阻指接地體與土壤接觸時所呈現(xiàn)的電阻。接觸電阻指接地體與土壤接觸時所呈現(xiàn)的電阻。 接地體與土壤的接觸電阻決定于土壤的濕度、松緊程度 及接觸面積的大小，土壤的濕度越高、接觸越緊、接觸面積越大，則接觸電阻就小，反之，接觸電阻就大。 散流電流是電流由接地體向土壤四周擴散時，所遇到散流電流是電流由接地體向土壤四周擴散時，所遇到的阻力。的阻力。它和兩個因素有關： 一是接地體之間的疏密程度。 二是和土壤本身的電阻有關。衡量土壤電阻大小的物理量是土壤電阻率。 （1）土壤性質(zhì)土壤性質(zhì)（2）溫度）溫度（3

8、）濕度）濕度（4）密度）密度（5）化學成分）化學成分 土壤濕度增加會使土壤電阻率明顯減小土壤受到的壓力 越大，其內(nèi)部顆粒越緊密，電阻率就會減小。土壤中含有酸、堿、鹽等化學成分時，其電阻率就會明顯減小。9.2.1.2 接地電阻組成及影響接地電阻的因素接地電阻組成及影響接地電阻的因素2影響接地電阻的因素9.2.1.3 接地中電壓概念接地中電壓概念 所有接地體與接地引線組成的裝置，稱為接地裝置，把接地裝置通過接地線與設備的接地端子連接起來就構成了接v 地系統(tǒng)。如圖9-1所示。2接地系統(tǒng)類 別名 稱電阻率（Wm）巖石花崗巖200 000多巖山石5 000礫石、碎石5 000砂砂礫1 000表層土類石、

9、下層礫石600土壤紅色風華粘土500多石土壤400含砂粘土300黃土200砂質(zhì)粘土100黑土、陶土50搗碎的木炭40沼澤地20陶粘土9.2.1.3 接地中電壓概念接地中電壓概念 對地電壓Ud：接觸電壓Uc ：跨步電壓Uk ：UdUcUk0.8m20m離接地體越遠越小離接地體越遠越小離接地體越遠越大（就近接地）離接地體越遠越大（就近接地）離接地體越遠越小離接地體越遠越小跨步電壓接觸電壓對地電壓9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用v 按用途分：v 按帶電性質(zhì)：v 結合：工作接地保護接地防雷接地交流接地直流接地交流工作接地直流保護接地9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用1.交流接地系統(tǒng)交

10、流工作接地交流保護接地定義：目的：定義：目的：在低壓交流電網(wǎng)中就是將三相電源中中性點直接接地。 就是將受電設備在正常情況下與帶電部分絕緣的金屬外殼部分與接地裝置作良好的電氣連接。將三相交流負荷不平衡引起的在中性線上的不平衡電流泄放于地，以及減小中性點電位的偏移，保證各相設備的正常運行。防止設備因絕緣損壞而遭受觸電危險的目的。(導電但不帶電部分接地導電但不帶電部分接地)(人身傷亡、設備擊穿損壞)9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用v 分類：v TN系統(tǒng)可分：TN系統(tǒng)（接零系統(tǒng)）：TT系統(tǒng)（接地系統(tǒng)）：IT系統(tǒng)（不接地系統(tǒng)）：保護部分與工作地接地點相連保護部分與工作地接地點不相關保護部分直接

11、接地，無工作接地TNCS 混合方式TNC 三相四線制TNS 三相五線制保護接零保護接地低壓交流接地保護方式9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用v 它為三相五線制配電系統(tǒng)。v TN-S方式相比TN-C方式的優(yōu)點在哪里？ 1.可靠性高。 2.電磁兼容性好。v TN-S方式布放必須注意：1、 N線與線與PE線嚴格絕緣布放。線嚴格絕緣布放。2、從電源直接接地點引出的PE線與受電設備外露導電部分相連時，通常必須進行重重復接地復接地。TNS系統(tǒng)9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用2.直流接地系統(tǒng)直流工作接地直流保護接地定義：目的：定義：目的：在通信電源的直流供電系統(tǒng)中，為了保護通信設備的正常運

12、行、保障通信質(zhì)量而設置的電池一極接地。在通信系統(tǒng)中，將直流設備的金屬外殼和電纜金屬護套等部分接地。注意：通常情況下，直流的工作接地和保護接地是合二為一的。但隨著高注意：通常情況下，直流的工作接地和保護接地是合二為一的。但隨著高 頻化發(fā)展和設備對電磁屏蔽等要求的提高，有分開的趨勢頻化發(fā)展和設備對電磁屏蔽等要求的提高，有分開的趨勢直流輸出的某一極接地直流輸出的某一極接地9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用v （1）利用大地作良好的參考零電位，保證在各通信設備間甚至各局（站）間的參考電位沒有差異，從而保證通信設備的正常工作。v （2）減少用戶線路對地絕緣不良時引起的通信回路間的串音。 直流工作

13、接地9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用v （1）防止直流設備絕緣損壞時發(fā)生觸電危險，保證維護人員的人身安全。v （2）減小設備和線路中的電磁感應，保持一個穩(wěn)定的電位，達到屏蔽的目的，減小雜音的干擾，以及防止靜電的發(fā)生。直流保護接地9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用v 直流接地需連接的有：蓄電池組的一極，通信設備的機架或總配線的鐵架，通信電纜金屬隔離層或通信線路保安器，通信機房防靜電地面等。v 直流電源通常采用正極接地。其原因有：1、大規(guī)模集成電路所組成的通信設備的元器件的需要：2、為了減小由于電纜金屬外殼或繼電器線圈等絕緣不良，對電纜芯線、繼電圈和其他電器造成的電蝕作用。直流接

14、地9.2.1.4接地分類及作用接地分類及作用v 在通信局（站）中，通常有兩種防雷接地: (1)一種是為保護建筑物或天線不受雷擊而專設的避雷針防雷接地裝置，這是由建筑部門設計安裝的； (2)另一種是為了防止雷擊過電壓對通信設備或電源設備的破壞需安裝避雷器而埋設的防雷接地裝置。如高壓避雷器的下接線端匯接后接到接地裝置。3.防雷接地9.2.2 聯(lián)合接地系統(tǒng)聯(lián)合接地系統(tǒng) 考慮到各接地系統(tǒng)（交流工作接地、直流工作接地和保護接地）在電流入地時可能相互影響，傳統(tǒng)做法是將各接地系統(tǒng)在距離上分開20m以上，稱為分設接地系統(tǒng)。但是隨著外界電磁場干擾日趨增大，分設接地系統(tǒng)的缺點日趨明顯。在20世紀90年代開始，在國

15、內(nèi)外出現(xiàn)了聯(lián)合接地系統(tǒng)。 9.2.2.1 聯(lián)合接地的優(yōu)點 9.2.2.2聯(lián)合接地的組成9.2.2.1 聯(lián)合接地的優(yōu)點聯(lián)合接地的優(yōu)點v 分設接地系統(tǒng)是指工作接地、保護接地、防雷接地等各種單設接地裝置，并要求彼此相距20m。v 分設接地系統(tǒng)的缺點：（1）侵入的雷浪涌電流在這些分離的接地之間產(chǎn)生電位差，使裝置設備產(chǎn)生過電壓。（2）由于外界電磁場干擾日趨增大，無法滿足通信的電磁兼容標準的要求。（3）接地裝置數(shù)量過多，受場地限制易造成接地系統(tǒng)間相互干擾。（4）配線復雜，施工困難1分設接地系統(tǒng)9.2.2.1 聯(lián)合接地的優(yōu)點聯(lián)合接地的優(yōu)點v 組成組成: :聯(lián)合接地示意圖聯(lián)合接地系統(tǒng)由接地體、接地引入、接地匯

16、集線、接地線所組成。2聯(lián)合接地系統(tǒng)9.2.2.1 聯(lián)合接地的優(yōu)點聯(lián)合接地的優(yōu)點 采用聯(lián)合接地方式，在技術上使整個大樓內(nèi)的所有接地系統(tǒng)聯(lián)合組成低接地電阻值的均壓網(wǎng)，具有下列優(yōu)點： 地電位均衡，同層各地線系統(tǒng)電位大體相等，消除危及設備的電位差。 公共接地母線為全局建立了基準零電位點。 消除了地線系統(tǒng)的干擾。 電磁兼容性能變好。2聯(lián)合接地系統(tǒng)9.2.2.2 聯(lián)合接地的組成聯(lián)合接地的組成 ( 接地線網(wǎng)絡有樹干形接地地線網(wǎng)，多點接地地線網(wǎng)，一點接地地線網(wǎng)。) 1接地體地網(wǎng)9.2.2.2 聯(lián)合接地的組成聯(lián)合接地的組成 在聯(lián)合接地系統(tǒng)中，垂直接地總匯集線貫穿于電信大樓各層的接地用主干線，也可在建筑物底層安裝

17、環(huán)形匯集 線，然后垂直引到各機房水平接地分匯集線上，這種垂直接地總匯集線稱為接地母線。 2接地母線9.2.2.2 聯(lián)合接地的組成聯(lián)合接地的組成 要求建筑物混凝土內(nèi)采用鋼框架與鋼筋互連，并連接聯(lián)合地線焊接成法拉弟“鼠籠罩”狀的封閉體，才能使封閉導體的表面電位變化形成等位面（其內(nèi)部場強為零），這樣，各層接地點電位同時進行升高或降低的變化，使之不產(chǎn)生層間電位差，也避免了內(nèi)部電磁場強度的變化。 3對通信大樓建筑與雙層地面的要求9.2.3通信電源系統(tǒng)的防雷保護通信電源系統(tǒng)的防雷保護 隨著電力電子技術的發(fā)展，電子電源設備對浪涌高脈沖承受能力和耐噪聲能力不斷下降，使電力線路或電源設備受雷電過電壓沖擊的事故常

18、有發(fā)生，目前通信電源系統(tǒng)的防雷已經(jīng)成為重要的課題，所以開展防雷技術研討十分重要。 9.2.3.1 雷電分類及危害 9.2.3.2 常見防雷元件 9.2.3.3 通信電源系統(tǒng)防雷保護措施9.2.3.1 雷電分類及危害雷電分類及危害 當不同電荷的積云靠近時，或帶電積云對大地的靜電感應而產(chǎn)生異性電荷時，宇宙間將發(fā)生巨大的電脈沖放電，這種現(xiàn)象稱為雷電。 9.2.3.1 雷電分類及危害雷電分類及危害 例如較常見的8/20s模擬雷電流波形（在很多避雷元件上均標有8/20s或10/350s等），指該雷電流波形為T18s20%,T220s20%的典型雷電流。1雷電流v 雷擊分為兩種形式：即感應雷與直擊雷。v

19、感應雷是指附近發(fā)生雷擊時設備或線路產(chǎn)生靜電感應或電磁感應所產(chǎn)生的雷擊;v 直擊雷是雷電直接擊中電氣設備或線路，造成強大的雷電流通過擊中的物體泄放入地。 1雷電流9.2.3.1 雷電分類及危害雷電分類及危害 產(chǎn)生強大的感應電流或高壓直擊雷浪涌電流若使天線帶電，從而產(chǎn)生強大的電磁場，使附近線路和導電設備出現(xiàn)閃電的特征。 地面雷浪涌電流使地電位上升。 靜電場增加接近帶電云團處周圍靜電場強度可升至50kV/m，置于這種環(huán)境的空中線路電勢會驟增，而空氣中的放電火花也會產(chǎn)生高速電磁脈沖，造成對電子設備的干擾。2雷擊流的危害9.2.3.1 雷電分類及危害雷電分類及危害 直擊雷對通信大樓的環(huán)境影響。 雷擊對電

20、力電纜的影響。 3雷電流干擾9.2.3.1 雷電分類及危害雷電分類及危害9.2.3.2 常見防雷元件常見防雷元件抗：泄：使用避雷裝置，把雷電引向自身泄入大地，以削弱其破壞能力。要求各種電氣設備具有一定的絕緣水平，以提高其抵抗雷電破壞的能力 避雷裝置接閃器避雷器消雷器避雷針、避雷線、避雷帶、避雷網(wǎng)閥式、管式、角式、MOAv 接閃器是專門用來接收直擊雷的金屬物體。 v 消雷器是一種新型的主動抗雷設備。 v 避雷器通常是指防護由于雷電過電壓沿線路入侵損害被保護設備的防雷元件。1離子化發(fā)射裝置2連接物3地電收集裝置4被保護物圖9-10消雷器結構示意圖圖9-11避雷器的連接9.2.3.2 常見防雷元件常

21、見防雷元件v 常見的避雷器有閥式避雷器、排氣式避雷器和金屬氧化物避雷器等。1閥式避雷器2排氣式避雷器3金屬氧化物避雷器（MOA）9.2.3.2 常見防雷元件常見防雷元件v 閥式避雷器由火花間隙和閥片組成，裝在密封的磁套管內(nèi)。 1閥式避雷器9.2.3.2 常見防雷元件常見防雷元件v 排氣式避雷器通稱管型避雷器，由產(chǎn)氣管、內(nèi)部間隙和間隙等三部分組成。 2排氣式避雷器9.2.3.2 常見防雷元件常見防雷元件v 金屬氧化物避雷器又稱為壓敏電阻避雷器。這是一種沒有火花間隙，只有壓敏電阻片的新型避雷器。 3金屬氧化物避雷器（MOA）9.2.3.2 常見防雷元件常見防雷元件 第一級防雷區(qū)第一級防雷區(qū)：指直擊

22、雷區(qū)，本區(qū)內(nèi)各導電物體一旦遭到雷擊，雷浪涌電流將經(jīng)過此物體流向大地，在環(huán)境中形成很強的電磁場。 第二級防雷區(qū)：第二級防雷區(qū)：指間接感應雷區(qū)，此區(qū)的物體可以能流經(jīng)感應雷浪涌電流。這個電流小于直擊雷流涌電流，但在環(huán)境中仍然存在強電磁場。 第三級防雷區(qū)：第三級防雷區(qū)：本區(qū)導電物體可能流經(jīng)的雷感應電流比第二級防雷區(qū)小，環(huán)境中磁場已很弱。 第四級防雷區(qū)第四級防雷區(qū):當需進一步減小雷電流和電磁場時,應引入后續(xù)防雷區(qū)。 1防雷區(qū)9.2.3.3 通信電源系統(tǒng)防雷保護措施通信電源系統(tǒng)防雷保護措施 由于各個防雷區(qū)對保護設備的損壞程度不一，因此對各區(qū)所安裝的防雷器的數(shù)量和分斷能力要求也不同。各局（站）防雷保護裝置必須合理選擇，且彼此間應很好配合。配合原則為： 借助于限壓型防雷器具有的穩(wěn)壓限流特性，不加任何去耦元件（如電感L）。 采用電感或電阻作為去耦元件（可分立或采用防雷區(qū)設備間的電纜具有的電阻和電感），電感用于電源系統(tǒng)，電阻用于通信系統(tǒng)。2防雷器的安裝與配合原則9.2.3.3 通信電源系統(tǒng)防雷保護措施通信電源系統(tǒng)防雷保護措施 電力變壓器的防雷保護電力變壓器最低壓側都應裝防雷器，而在低壓側采用壓敏電阻避雷器，兩者均作Y形接續(xù)，它們的匯集點與變壓器外殼接地點一起組合，就近接地。如圖9-15所示。3幾種防雷保護圖10-15 電力變壓器的防雷保護9.2.3.3 通信電源系統(tǒng)防雷保護措施通信電源系