移動基站防雷接地課件

移動基站防雷接地

二00三年六月1一、雷電的形成二、雷電的危害三、移動基站雷害引入途徑四、移動基站防雷措施五、電源浪涌抑制器的配置2浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司一、雷電的形成

1、

概述由于大氣電場的變化使空氣中的云團(tuán)形成帶電的雷云。雷云中不同部分之間聚集著不同極性的電荷，形成100萬伏到100000萬伏的高電位，當(dāng)電位達(dá)到一定程度時，就會在云團(tuán)的不同部分之間、不同云團(tuán)之間以及云團(tuán)與地面之間產(chǎn)生很強(qiáng)的電場。當(dāng)空中的電場強(qiáng)度達(dá)到一定程度時，將引起空氣分子電離，導(dǎo)致空氣絕緣被擊穿，從而在云與云之間，或云與大地之間產(chǎn)生瞬時強(qiáng)火花放電，形成閃電。閃電可分為云內(nèi)閃電、云際閃電和云地閃電等，與人類關(guān)系最密切。3浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司當(dāng)?shù)孛婧羝目諝庑纬缮仙龤饬鳎瑲饬魃仙龝r溫度逐漸下降形成雨滴、冰雹（稱為水成物），這些水成物在地球靜電場的作用下被極化（如左圖），負(fù)電荷在上，正電荷在下，它們在重力作用下落下的速度比云滴和冰晶（這二者稱為云粒子）要大，因此極化水成物在下落過程中要與云粒子發(fā)生碰撞。碰撞的結(jié)果是其中一部分云粒子被水成物所捕獲，增大了水成物的體積，另一部分未被捕獲的被反彈回去。而反彈回去的云粒子帶走水成物前端的部分正電荷，使水成物帶上負(fù)電荷。由于水成物下降的速度快。而云粒子下降的速度慢，因此帶正、負(fù)兩種電荷的微粒逐漸5浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司分離（這叫重力分離作用），如果遇到上升氣流，云粒子不斷上升，分離的作用更加明顯。最后形成帶正電的云粒子在云的上部，而負(fù)電的水成物在云的下部，或者帶負(fù)電的水成物以雨或雹的形式下降到地面。當(dāng)上面所講的帶電云層一經(jīng)形成，就形成雷云空間電場，空間電場的方向和地面與電離層之間的電場方向足一致的，都是上正下負(fù)，因而加強(qiáng)了大氣的電場強(qiáng)度，使大氣中水成物的極化更厲害、在上升氣流存在的情況下更加劇力分離作用，使雷云發(fā)展得更快。具體見圖1雷云形成圖。

6浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖1雷云形成圖

7浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司發(fā)生在觀察現(xiàn)場15公里以內(nèi)，便定義為一個雷暴日。根據(jù)年平均雷暴日的多少，雷電活動區(qū)分為少雷區(qū)，中雷區(qū)、多雷區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)：少雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)不超過25天的地區(qū)；中雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)在25~40天以內(nèi)的地區(qū)；多雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)在40~90天以內(nèi)的地區(qū)；強(qiáng)雷區(qū)為年平均雷暴日數(shù)在90天的地區(qū)。

9浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖2全國年平均雷暴日數(shù)區(qū)劃圖

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浙江南部年平均雷暴日數(shù)在50~70天以內(nèi)的地區(qū)，浙江北部年平均雷暴日數(shù)在30~50天以內(nèi)的地區(qū)；山東大部份年平均雷暴日數(shù)在10~30天以內(nèi)的地區(qū)，小部份年平均雷暴日數(shù)在30~50天以內(nèi)的地區(qū)；河北絕大部份年平均雷暴日數(shù)在30~50天以內(nèi)的地區(qū)；廣西南部年平均雷暴日數(shù)在90~120天以內(nèi)的地區(qū)，廣西北部年平均雷暴日數(shù)在70~90天以內(nèi)的地區(qū)。

11浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖3基站直擊雷途徑圖

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直擊雷具有強(qiáng)大的破壞力。閃電擊中管道或?qū)Ь€時，雷電流可以沿線傳送到很遠(yuǎn)的地方，其巨大的電熱效應(yīng)不僅對臺站設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用，并可危及有關(guān)操作人員的安全。第二是感應(yīng)雷。它可以分為靜電感應(yīng)、電磁感應(yīng)和感應(yīng)過電壓。1）、靜電感應(yīng)：當(dāng)雷云來臨時，在其所覆蓋的地表面和各種物體上尤其是導(dǎo)體上，將感生出大量與雷云底部電荷符號相反的電荷，形成靜電場。當(dāng)這種靜電場強(qiáng)度不足以14浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

擊穿空氣產(chǎn)生中和效應(yīng)，而雷云對另一雷云或帶電體放電后，云中電荷消失。此時地面物體尤其是導(dǎo)體上聚集的電荷卻產(chǎn)生了很高的電勢，它必然通過一定的途徑放電。這種放電電流也是一個很大的脈沖電流（雷電波的形式），其電擊效果雖比直擊雷小，但是若串入用電設(shè)施同樣會造成對電子器件的損壞。圖4靜電感應(yīng)示意圖15浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

據(jù)統(tǒng)計(jì)，在電子設(shè)備遭受的雷擊事故中，雷電過電壓沿電源線侵入設(shè)備而造成雷擊故障的比例大約要占80％。

第三是電磁脈沖輻射。閃電放電時，電流隨時間做非均勻變化。一次閃電包含上萬個脈沖放電過程。閃電通道大約有幾百米至幾公里長，在放電過程中，它向外輻射高頻和甚高頻電磁能量，這就是電磁脈沖輻射。閃電的電磁脈沖輻射雖然也隨著距離的增大而減小，但卻比較緩慢，它通過空間傳導(dǎo)、輻射等形式耦合到電子設(shè)備內(nèi)部，使對瞬態(tài)電磁脈沖極其敏感的電子器件遭受破壞。17浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖5地電位提高示意圖

第四是地電位提高。當(dāng)10KA的雷電流通過下導(dǎo)體入地時，我們假設(shè)接地電阻為10歐姆,根據(jù)歐姆定律,我們可知在入地點(diǎn)A處電壓為100KV。因A點(diǎn)與B、C、D點(diǎn)相連，所以這幾點(diǎn)電壓都為100KV。而E點(diǎn)接地，其電壓值為0，設(shè)備的D點(diǎn)與E點(diǎn)間有100KV的電壓差，足以將設(shè)備損壞。18浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

2、易受損害通信設(shè)備情況據(jù)統(tǒng)計(jì)資料顯示，基站遭受雷擊時，通信設(shè)備損害的情況如下：(1)擊壞脈碼調(diào)制（PCM）的通路盤、信令盤等設(shè)備；(2)擊壞移動交換機(jī)（EMX）部位的TTY、MTI板、ASI板等；(3)擊壞基站部位的VOC板、BSC板，包括VCC、SCC、CSC板等；(4)擊壞電源部件等；(5)擊壞與天饋線相連接的高頻機(jī)架。19浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司其內(nèi)導(dǎo)體上感應(yīng)出較強(qiáng)的感應(yīng)電流，這樣A-B段內(nèi)導(dǎo)體上感應(yīng)電流為iA-B,B-C段內(nèi)導(dǎo)體感應(yīng)電流為iB-C，iA-C=iA-B+iB-C，即為整個同軸電纜的感應(yīng)電流。如果有n條同軸電流從鐵塔天線進(jìn)入基站機(jī)房，則進(jìn)入信道架的總感應(yīng)電流i≈niA-C，這個感應(yīng)電流最終經(jīng)同軸電纜內(nèi)導(dǎo)體進(jìn)入信道架，燒壞移動通信設(shè)備。圖6移動通信基站天饋線示意圖以高度為55m鐵塔為例，進(jìn)行分析。

21浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖6移動通信基站天饋線示意圖

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2、架空電力線和其他架空線引入雷害

移動通信系統(tǒng)的基站如果有架空電力線或其他架空線，其架空電力線或其他架空線也是引入雷害的重要途徑。出入纜線引入雷害的原因有兩個：一是直擊雷，雷電直擊金屬纜線后，高壓雷電以波的形式沿著導(dǎo)線兩邊傳播，最后侵入室內(nèi)設(shè)備；二是感應(yīng)雷，當(dāng)雷云放電時，其空間形成強(qiáng)大電場。根據(jù)分析，在架空電力線路靠近終端時，主要成分是水平電場，出現(xiàn)在電場中的突出物體最易出現(xiàn)感應(yīng)電荷的集中，使其周圍電場強(qiáng)度顯著增加，架空電力線路很容易發(fā)生尖

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其他架空線時，也可能在架空線上出現(xiàn)類似雷電過電壓，這類雷害事故主要表現(xiàn)為基站交、直流電源盤的損壞，從而導(dǎo)致基站機(jī)房其它設(shè)備的損壞。一般來說感應(yīng)雷的危害沒有直擊雷嚴(yán)重，但它發(fā)生的幾率比直擊雷高得多。25浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司3、基站機(jī)房引入雷害某些基站機(jī)房可能建在山頂上，如果機(jī)房位置的海拔高度很高，有時直擊雷可能從橫向及斜面擊來，出現(xiàn)所謂“繞過避雷針，再擊至被保護(hù)物”的繞擊現(xiàn)象。在這種情況下，孤立的避雷針，往往已不能防御雷電對機(jī)房的直擊，因此，基站機(jī)房必須采取必要的防雷措施。而且，雷擊建筑物在一定的條件下能產(chǎn)生“側(cè)閃”。必須采取預(yù)防措施，避免已經(jīng)采取保護(hù)措施的建筑物受到雷擊時出現(xiàn)側(cè)閃事故，并傷害建筑物內(nèi)的人員。圖7就是導(dǎo)致側(cè)閃危險的條件的一個例子。

26浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖7避雷針和屋內(nèi)設(shè)備的閃擊

27浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司地面10米，當(dāng)相位差忽略不計(jì)時，則避雷針頂端相對于大地的電位升為1.8兆伏。但在房屋遭受閃擊時，設(shè)備仍在地電位上，因此1.8兆伏的電位差就突然加在避雷系統(tǒng)與設(shè)備之間。如果間隙D的介質(zhì)強(qiáng)度低于1.8兆伏的電位差，兩者之間就發(fā)生電擊穿，造成了所謂“側(cè)閃”。對于削頂脈沖來說，空氣的擊穿強(qiáng)度為900千伏/米，則閃擊距離是2米。如果有人站在避雷針的引下線與室內(nèi)的接地設(shè)備之間時，也會出現(xiàn)同樣的情況。

29浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司四、移動基站防雷措施

1、天線鐵塔的防雷與接地

認(rèn)為避雷針可以使雷云放電從而防止雷擊，是一種普遍的誤解。實(shí)際上，避雷針僅僅是當(dāng)雷云到達(dá)閃擊距離時，作為導(dǎo)引雷擊電流安全入地的手段。移動通信天線應(yīng)有防直擊雷的保護(hù)措施。天線鐵塔應(yīng)設(shè)避雷針并與鐵塔焊接。天線安裝位置應(yīng)在避雷針的防雷保護(hù)范圍內(nèi)。避雷針保護(hù)范圍的計(jì)算方法，我國防雷規(guī)范已與國際接軌，即采用IEC推薦的滾球法。滾球法即幾何模擬法，它以放電路徑幾何距離的長短作為避雷針保護(hù)范圍的判斷依據(jù)。假設(shè)雷電先導(dǎo)是一個從30浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

云出發(fā)，不受地面任何特征影響的自由發(fā)展的放電。只有當(dāng)該雷電先導(dǎo)到達(dá)大地附近一定高度H時，先導(dǎo)才開始向地面突出物偏轉(zhuǎn)。此時，從某一雷擊偏轉(zhuǎn)點(diǎn)A、B到避雷針和大地畫弧。圓弧下的面積為避雷針對保護(hù)范圍（如圖8所示）。

H的取值：一類建筑物30米；二類建筑物45米；三類建筑物60米。當(dāng)避雷針的高度h≤H時a）距地面H處作一條平行于地面的平行線。b）以針尖為圓心，H為半徑，作為弧線交于平行線A、B。c）以A、B為圓心，H為半徑，作弧線。該弧線與針尖相交31浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖8避雷針保護(hù)范圍計(jì)算示意圖

32浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司并與地面相切。從該弧線起到地面止就是避雷針對保護(hù)范圍。該范圍是一個對稱的錐體。d）避雷針在hx高度的水平面上的保護(hù)半徑為：rx=√h(2Hr-h)-√hx（2Hr－h(huán)x），rx為避雷針在hx高度的水平面上的保護(hù)半徑（m），hx為被保護(hù)物的高度（m），H為滾球半徑，當(dāng)避雷針對高度h>H時，在避雷針上取高度為H的一點(diǎn)代替單根避雷針針尖作圓心其它算法同上?；捐F塔避雷針的保護(hù)區(qū)如圖9所示。其中，保護(hù)角θ一般取30°～45°，多數(shù)保護(hù)設(shè)計(jì)取30°。避雷針與鐵塔焊接的目的就是確保避雷針有良好的接地線，且引下線應(yīng)避免直角彎曲，以保證雷電流33浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司及時流入大地。(2)移動通信基站鐵塔應(yīng)有完善的防直擊雷及二次感應(yīng)雷的防雷裝置。當(dāng)鐵塔比較高時（如超過60m），天饋線（包括塔燈電源線、金屬護(hù)套）、引下線都要多點(diǎn)接地，以增加雷電流的入地途徑和使饋線上的過電壓分割為多段，加強(qiáng)分流和均壓效果，并將饋線在機(jī)房外就近接入地網(wǎng)，使由饋線上引入到機(jī)架上的過電壓減至最小程度。(3)移動通信基站鐵塔宜采用太陽能塔燈。對于使用交流電饋電的航空標(biāo)志燈，其電源線應(yīng)采用具有金屬外護(hù)層的電纜，電纜的金屬外護(hù)層應(yīng)在塔頂及進(jìn)34浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司機(jī)房入口處的外側(cè)就近接地。塔燈控制線及電源線的每根相線均應(yīng)在機(jī)房入口處分別對地加裝氧化鋅無間隙避雷器，零線應(yīng)直接接地。2、纜線的防雷與接地出入纜線防雷的總體原則是通過采用屏蔽、接地、分流等措施，把雷電過電壓、過電流在進(jìn)入機(jī)房之前阻截、消散，使之小于終端設(shè)備的耐壓限值。下面分別介紹天饋線、電力線、中繼線的保護(hù)措施。(1)天饋線的防雷與接地基站天饋線大都沿鐵塔布放至塔底，再由過橋經(jīng)35浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司饋線窗引入機(jī)房。采取的保護(hù)措施如下：所有天饋線在進(jìn)入機(jī)房前其金屬外護(hù)層至少應(yīng)有3點(diǎn)接地。第1點(diǎn)位于塔頂天線細(xì)饋線與粗饋線轉(zhuǎn)接處；第2點(diǎn)位于爬梯與鐵塔過橋搭接處上方0.5m～1m處，采用接地卡子與爬梯附近的鐵塔避雷引下線緊密連接；第3點(diǎn)位于饋線窗外，采用接地卡子與室外接地銅排緊密連接。當(dāng)天線的架設(shè)高度大于或等于60m時，同軸電纜天饋線金屬外護(hù)層還應(yīng)在其中部增加一處接地，處理方法同第1點(diǎn)和第2點(diǎn)。室外走線架始末兩端均應(yīng)作接地連接。位于饋線窗附近的室外接地銅排接地引下線可采36浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司用截面積不小于95mm2的絕緣多股銅導(dǎo)線或截面積不小于40mmX4mm的熱鍍鋅扁鋼，長度不宜超過30m，沿機(jī)房外墻以最短途徑與機(jī)房的聯(lián)合地網(wǎng)相焊接。若機(jī)房接地端子難以發(fā)掘，應(yīng)妥善與鄰近雷電流引下線的根部連通。同軸電纜天饋線在進(jìn)入機(jī)房前，應(yīng)以要求的最小曲率半徑繞一圈或數(shù)圈，以增加對雷電流的高頻阻抗。為防止感應(yīng)電流進(jìn)入同軸電纜天饋線的內(nèi)導(dǎo)體，在其進(jìn)入機(jī)房后的1m范圍內(nèi)，應(yīng)裝設(shè)天饋線避雷器，避雷器的接地端子應(yīng)就近引接到饋線窗附近的室外37浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司接地銅排上，引接線采用不小于35mm2的絕緣多股銅導(dǎo)線，嚴(yán)禁與室內(nèi)金屬設(shè)施電氣連通。建議安裝天饋線避雷器。據(jù)調(diào)查，安裝天饋線避雷器的系統(tǒng)還沒有發(fā)生收發(fā)信機(jī)被雷擊損壞的事故，其它系統(tǒng)由于未安裝天饋線避雷器都曾遭受雷擊。選擇天饋線避雷器時應(yīng)確保其傳輸能力(最大功率)、阻抗、插入損耗、工作頻段等指標(biāo)與通信設(shè)備相適應(yīng)。天饋線避雷器的安裝要確保接頭處可靠連接，以免影響防雷效果，造成系統(tǒng)日常工作時的一些無38浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司名干擾。因避雷器存在0.5dB左右的插入損耗，故在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，要采用高增益天線和低損耗電纜來補(bǔ)償。(2)電力線的防雷與接地基站的交流供電系統(tǒng)包括高壓線路、變壓器、低壓線路以及交直流配電設(shè)備。由于架空高壓或低壓線路距離較長，往往易遭受雷擊，無論是感應(yīng)雷或直擊雷，都會在其上造成極高的縱向電壓。由此帶來的雷害輕則燒斷電源熔絲，引起開關(guān)跳閘，中斷電源；重則損壞電力變壓器、交流配電屏、穩(wěn)壓器、整流器，甚至移動通信各系統(tǒng)的電源板。據(jù)調(diào)查，有40%的雷害事故是由電力線引入的，有些資料統(tǒng)計(jì)高達(dá)80%，39浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司這足以說明電力線是一條重要的引雷途徑。雖然有些城區(qū)基站的供電線路會有一段改為電力電纜從地下入局，但雷電仍可以從幾公里以外的架空線路上引入基站而誘發(fā)雷害事故。所以對供電系統(tǒng)（包括高壓線路、變壓器、低壓線路以及交直流配電設(shè)備等）要采取多級保護(hù)、層層設(shè)防的嚴(yán)格措施?；窘涣麟娏ψ儔浩鞲邏簜?cè)的三根相線應(yīng)分別就近對地加裝氧化鋅避雷器。電力變壓器低壓側(cè)的三根相線應(yīng)分別就近對地加裝無間隙氧化鋅避雷器。變壓器的機(jī)殼、低壓側(cè)的交流零線以及與變壓器相連的電力電纜的金屬外護(hù)層應(yīng)就近接地。出入基站的所有電40浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司力線均應(yīng)在出口處加裝避雷器。進(jìn)入基站的低壓電力電纜宜采用有金屬護(hù)套或絕緣護(hù)套的電纜，并經(jīng)鋼管由地下引入基站，其長度不應(yīng)小于50米。電纜金屬護(hù)套或鋼管兩端（變壓器處和大樓入口處）應(yīng)就近可靠接地。電力電纜在進(jìn)入基站配電房后，在交流配電屏輸入端應(yīng)加裝電源浪涌抑制器。電源浪涌抑制器的接地引線要盡量短，采用不小于35mm2的絕緣多股銅導(dǎo)線。(3)中繼線的防雷與接地基站與移動通信交換局之間的中繼一般采用微41浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司波、光纜、電纜三種傳播方式。采用光纜和電纜作為中繼線的基站，其雷擊感應(yīng)的過電壓機(jī)理與電源線相同，也容易由此引入雷害。由于與中繼線相連的終端設(shè)備的耐過壓水平大大低于電源設(shè)備，造成中繼接口設(shè)備、PCM設(shè)備、光傳輸設(shè)備、交換設(shè)備等損壞的雷害事故屢見不鮮。有條件時，出入基站機(jī)房的中繼線最好采用有金屬屏蔽層的光（電）纜全線直埋或沒有金屬屏蔽層的光（電）纜穿金屬管直埋進(jìn)基站。如果沒有條件采用全線直埋，光（電）纜在進(jìn)入基站前應(yīng)有一段直埋。直埋的實(shí)際長度應(yīng)不小于50米，42浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司其深度為70cm。埋地光（電）纜的金屬屏蔽層或金屬管至少在兩端（機(jī)房入口處和光（電）纜入地處）接地，且要作防銹處理。光纜金屬加強(qiáng)芯也一并接地。其余架空的中繼線也應(yīng)采取保護(hù)措施，架空用的金屬吊掛線和光（電）纜的金屬護(hù)套及其金屬加強(qiáng)芯在每個桿塔處同時接地?，F(xiàn)在一般地，在山區(qū)的基站，雷害嚴(yán)重，考慮光（電）纜有一段直埋。在城區(qū)，開挖直埋不太現(xiàn)實(shí)。電纜內(nèi)芯線在設(shè)備連接之前，應(yīng)加裝相應(yīng)的信號避雷器，避雷器和電纜內(nèi)的空閑線對對地應(yīng)作保護(hù)接地。在雷害嚴(yán)重的地區(qū)也可采取防雷型光(電)纜或無43浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司金屬光纜。

3、機(jī)房的防雷與接地機(jī)房應(yīng)有防直擊雷的保護(hù)措施。機(jī)房屋頂應(yīng)設(shè)避雷網(wǎng)，其網(wǎng)格尺寸不大于3m×3m，并與屋頂避雷帶按3m間距一一焊接連通。機(jī)房房頂四角應(yīng)設(shè)雷電流引下線，該引下線可用40mm×4mm鍍鋅扁鋼，其上端與避雷帶、下端與地網(wǎng)焊接連通。機(jī)房屋頂上其他金屬設(shè)施分別就近與避雷帶焊接連通。機(jī)房內(nèi)走線架、吊頂鐵架、機(jī)架或機(jī)殼、金屬通風(fēng)管道、金屬門窗等均應(yīng)作保護(hù)接地。保護(hù)接地引線一般宜采用截面積不小于35mm2的多股銅導(dǎo)線。44浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司事實(shí)上，正確地進(jìn)行接地并與土壤保持充分的接觸，對于雷電保護(hù)系統(tǒng)能夠有效地發(fā)揮作用是很重要的。接地電阻并不需要很低，更重要的是地下金屬接地體的分布必須能夠容許雷電放電電流擴(kuò)散而不引起損壞。妥善的雷電保護(hù)接地，有以下的一些特點(diǎn)：a)接地線與接地體的連接點(diǎn)應(yīng)在地平面80cm以下，離墻基不小于4m左右，可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)調(diào)整。b)雷擊避雷系統(tǒng)時，從受雷尖端到建筑物周圍的土壤之間有大量電流通過。因此，從傳導(dǎo)電流最有利的方式考慮，接地體應(yīng)該設(shè)置在建筑物的外墻或墻角附近，以避免雷擊電流流入建筑物下面。但有時也可45浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司能需要將避雷引下線和接地體設(shè)置在建筑結(jié)構(gòu)下面。

4、接地裝置（1）接地體的配置要求設(shè)備接地的基本原則，是要對人為環(huán)境中能成為危險狀態(tài)的情況采取安全措施。而現(xiàn)代的接地和搭接系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)成為低阻抗的，以抑制通信和電子系統(tǒng)的噪聲，并對瞬態(tài)電壓提供保護(hù)。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50mmx50mmx5mm。46浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司扁鋼 不應(yīng)小于40mmx4mm。垂直接地體長度宜為1.5~2.5m，垂直接地體間距為其自身長度的1.5~2倍。若遇到土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1~1.5m，且應(yīng)每隔3~5m相互焊接連通一次。（2）地網(wǎng)通常，移動通信系統(tǒng)的基站接地系統(tǒng)均應(yīng)按照均壓等電位的理論改造或設(shè)計(jì)，將機(jī)房地、鐵塔地、交流變壓器地共同組成一個聯(lián)合接地的大地網(wǎng)，見圖9。47浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

聯(lián)合接地是使基站的所有構(gòu)件在一個統(tǒng)一的電位上，避免由不同接地系統(tǒng)引入的電位差，從而可以確保通信設(shè)備和人身的安全?；镜鼐W(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)。

機(jī)房地網(wǎng)：機(jī)房地網(wǎng)沿機(jī)房建筑物散水點(diǎn)以外設(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48浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司網(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)閉合的環(huán)形接地線，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50~75mm2的銅質(zhì)接地線與引線排的南、北或東、西側(cè)連通。鐵塔地網(wǎng)：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)的范圍，網(wǎng)格尺寸不應(yīng)大于3mx3m，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3~5m相互連通一次，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49浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

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)四腳設(shè)置輻射式接地體，以利雷電流散流。變壓器地網(wǎng)：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3~5m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)。

聯(lián)合接地主要解決雷擊對通信設(shè)備和工作人員的安全問題；有效的防止反擊、側(cè)閃等現(xiàn)象的發(fā)生，使50浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司采用聯(lián)合接地。由接地線及地網(wǎng)設(shè)置不當(dāng)引起的雷害事故得到了改善，下面就天線鐵塔、架空線和機(jī)房防雷與接地的措施作些說明。

圖9聯(lián)合接地的大地網(wǎng)

（一）51浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖10聯(lián)合接地的大地網(wǎng)

（二）52浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司五、電源浪涌抑制器的選用

1、

電源浪涌基本數(shù)據(jù)

（1）、雷電流波形：是非周期的微秒級瞬態(tài)電流，通常用“波頭時間/波長時間”時間。波頭時間：雷電流從始點(diǎn)到峰值時間。波長時間：雷電流從始點(diǎn)經(jīng)峰值下降到半峰值時間。

模擬雷電沖擊電流有8/20us，10/350us二種模擬雷電流沖擊波。8/20us模擬感應(yīng)雷電流沖擊波，10/350us模擬直擊雷電流沖擊波。

53浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司圖118/20us，10/350us二種模擬雷電流沖擊波

54浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

（2）、雷電流上升陡度（di/dt）max（3）、雷電流峰值2、電源浪涌保護(hù)器的選擇原則

應(yīng)具有高通流容量，殘壓低，響應(yīng)速度快，帶浪涌識別，便于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。（1）、在配電變壓器、配電室、電力室界面選用電源SPD的工程要求：a)．建在城市，地處中雷區(qū)（或雖然處于少雷區(qū)，但根據(jù)歷年雷擊統(tǒng)計(jì)，若時有雷擊事故發(fā)生）的通信55浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司基站配電變壓器低壓側(cè)或低壓電纜引入配電室或配電屏終端入口處，應(yīng)具有標(biāo)稱放電電流不小于20kA的限壓型SPD；低壓電纜引入電力室后，在配電屏終端入口處，應(yīng)具有標(biāo)稱放電電流為15kA的限壓型SPD。b)．建在城市，地處多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)，通信基站為孤立、高大建筑物的機(jī)樓，配電變壓器低壓側(cè)或低壓電纜引入配電室或配電屏終端入口處，應(yīng)具有標(biāo)稱放電電流不小于40kA的限壓型SPD；低壓電纜引入電力室配電屏終端入口處，應(yīng)具有標(biāo)稱放電電流為15kA的限壓型SPD。

c)．建在郊區(qū)或山區(qū)，地處中雷區(qū)以上的通信基56浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司

站，配電變壓器低壓側(cè)或低壓電纜引入配電室或配電屏終端入口處，應(yīng)安裝沖擊通流容量大于60kA的限壓型SPD或具有標(biāo)稱放電電流不小于15kA的開關(guān)型SPD；低壓電纜引入電力室配電屏終端入口處應(yīng)具有標(biāo)稱放電電流為限壓型15kA的SPD；其中SPD的工作電壓應(yīng)按當(dāng)?shù)氐碾娏╇婋妷鹤畲笾颠x擇。

d)．建在高山，地處多雷區(qū)以上的微波站、移動通信基站，配電變壓器低壓側(cè)或低壓電纜引入配電室或配電屏終端入口處，應(yīng)安裝沖擊通流容量大于100kA的限壓型SPD或具有標(biāo)稱放電電流不小于25kA的開關(guān)型SPD；低壓電纜引入電力室配電屏終端入口57浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司處應(yīng)具有標(biāo)稱放電電流為15kA的SPD，其中SPD的工作電壓應(yīng)按當(dāng)?shù)氐碾娏╇婋妷鹤畲笾颠x擇。（2）、無專用變壓器配電屏選用電源SPD的工程要求：a)．無專用配電變壓器供電的移動通信基站低壓電纜應(yīng)從公共的配電變壓器全程埋地引入機(jī)房，且在配電屏終端入口處，相線應(yīng)分別對中性線、中性線對地加裝限壓型SPD或者相線應(yīng)分別對中性線加裝限壓型SPD、中性線對地間應(yīng)采用間隙型組成的SPD。地處中雷區(qū)的基站應(yīng)安裝標(biāo)稱放電電流不小于20kA的限壓型SPD；地處多雷區(qū)、強(qiáng)雷區(qū)的基站應(yīng)安裝標(biāo)稱放58浙江萬利實(shí)業(yè)有限公司電電流不小于40kA的限壓型SPD。若采用架空電源線引入時，地處中雷區(qū)以上的基站，在配電屏終端入口處，應(yīng)安裝沖擊通流容量大于100kA的限壓型SPD。b)．無專用配電變壓器供電的交換局、模塊局及安裝接入網(wǎng)設(shè)備的局（站），低壓電纜必須從公共的配電變壓器全程埋地引入配電室，且在配電屏終端入口處，相線應(yīng)分別對中性線、中性線對地加裝限壓型SPD或者相線應(yīng)分別對中性線加裝限壓型SPD、中性線對地間應(yīng)采用間隙型組成的SPD。地處中雷區(qū)的市話交換局應(yīng)安