。 ：。 ， 6  移动通信】。基站的防《。雷与接地《 — 6》。.2：  地 网  ！ 6—.2.5《  对于利用商品房！作机房？的移动通《。。信基站？应尽量找出建筑【防雷地网或其他专用！地网并就近再设【一组地网《三者相？互在地下焊接连通找！不到原地网时应【因地制宜就近设一】组地网并《与建筑物《基础内钢筋》。焊接连通铁》塔，应在两个方》向与建？筑物避？雷带就近《连接 》 6.》2.6 《 根据？某地区数百个遭受】雷击损坏设备的基】站接地电《阻的统计5Ω以下】的占74％5Ω～1！0，。Ω的占？19％10Ω以【上，的占7％在200】4年某基站地网【优化设计及》综，合防雷？方案科研《组对51个现场【勘察的雷《害基：站中山区型》23：个，郊区型25》个市：区型3个《接地电阻《在5Ω以下的31个！5Ω～10》Ω的4个10Ω以上！的16个可见接地电！阻符合规《范要求5《Ω以下但屡次遭雷害！的基站却《。占60％左右比例依！然很高这说明雷害同！接地电阻值》。并不是必然对—应的关系从统计【数，据来看并不是接【地电阻？越，小遭雷的概率越小】防雷效果也越—好实践？。证明防雷效果和接地！电阻并无直接—关，系设：备的损坏是由于设】备，间存在电位差造【成的： ： ？     》 ， 1  移》动基站？(包括微波站)【的接地 — ？    随着移【动，通，信服务？区网络不断》向郊：区、山区《、交通主干线—的延伸基站所处【。地理环境《越，加，恶劣特别是》石头较多的山上接】地问题更难解—决其实移《。动通信？基站的？接地：。问题：直困：扰着移动通信—基站的建设和设【计，单位另外《对于建在《山区：的基站实际所处【的地理位置与雷电的！活动区域有着—一定的联系建在【。山区的基《站由：于土质很差多—为碎石？土壤、风《化岩或花岗岩石【表面土壤仅》十，。几至：。。几十厘米厚甚至只】有光秃秃的岩—石土壤电阻》。率极高？要使基站《的地网？接，触电阻做的很小【是极为困难的 】     】基站根据设计的【不同分为机房与【。铁塔分别设立、机房！在铁：塔四脚之《内、：铁塔四脚《建在机房之》上几类？情况因此《各类移动《通信基站《接地系统的合理设】计是当前移动—通信基站接地工程】中的重要课》题根据移动通信【基站防雷与接地设计！规范：。YD 50》68-98的—要求：基站接地电阻应【小于5Ω由于基站】所，处地理环《境千差万别》实现：规范的要求可—能有众？多问题许多》工程技？术人员都反映按照规！范设计接地》系统不？好处理也做不到条】文所要？求的接地电阻—值当然由于基站的】地网类型很多不【可能用一种》模式去解决所—有的问？题 ： ， ：     —  2  》移动基站接地的目】的 《     目】前建在郊区或—山区的移动通信基】站，有，各种各样的地网接】地，电阻值？从几：欧姆至几十欧姆【不等这主要是由基站！所处：的地理环境和土【质，以及站址所在地区】。的土壤电阻率决定】的，对于正在《运行的基站设备【实践证？明“接？地电阻？的大：。小对基站设备技术参！数以及信号传输没】有任何影响》”从理论上讲防【雷接地用的接地电阻！越小越好这是因为】。接地装置《上，流过的雷《电流会使接地点的地！电位升高《产生过高的接触【电压和跨《步电压因此》地网的设计主—要从防雷保护的角度！考虑尽？。可能降低接地电阻】的数值？    ！  ：  1)《按，照信息？技术设备的》。。。安全IEC》 6：0950采用—通，信，开关电源供电的通信！设备属于基本—绝缘类设备所—以这类？设备的外露可导电部！分一定要可靠接地其！目的是为了防止设】备故障时的》危险电压对人身【构成电击危险 ！   》。     2—)对于以分离器件为！。主的模拟《通信设备由于考虑干！扰信号？的地环？流影响所以设—。备需要独立的—。工作接地但》对于以大规》模集成？电路器件为主的数字！通信设？备，由于设备本身的抗干！扰能力较强但—内部器件的抗电涌】能力极差所以—工作：地必须直接和—。保护：地合一 ！ ，      3)对！于直流系统》(-4？8V系统《为直流正接》地+24V》系统：为直流负接地)其】接，。地目的至少》应包括以下》两个方面固定(均衡！）电：位防止在《供，电系：统故障后危》。险电压对人身构【成电击危险；—固定(均衡)电位防！止在供电《系统故障《后危险电压对设【备本身？造成的损坏 — 《    《  ：  4)为防止静电！对，设备本身的危害的接！地， ？ ，     — ，  5)为》。给窜：入系统的《雷电能量提供一【个泄：放渠道的接》地 ？   —  分析以上—基，站，接地的目《的可以清楚》地，看到：基站接地《电阻的大小是以危险！。电压不能对人身和设！备的安全构成危【险为：原则的即在设备供】电系统发生对地短】路故障时《故障电流在接地电阻！上，的电压降《不能对接触》设备的人和设备【本身构成安全隐患】 ： 《。      3  ！。基站地网《的，组成：形，式  】   移《动通信基站地—。网设：计的：主要目的在于在流】往地中？的雷电流路径上得到！最低的接地电阻【在保护范围内把【雷电流产《生，的电势保持在安【全范围内《 ？ ，   《。  一个由多接地】体，组，成的地网可以近【似地当作一块孤立】的平板它的电容【主要是由它的面积尺！寸来决定的附加【于这个？平板上的有》限，长度(2m～3【m)的？垂直接地体不足【以改变决定电容大小！的，几何尺？寸因而是电》容增加不大亦即【接地电阻减》小，。不多这里接地电【阻R为 《 【。 《 ，   这个极—为重要的物》理概念表明增—大接地网的面积是】减少接地电阻的主要！因，素只有当《附加的垂直接地体的！长度与地网的—等效半径可以—比较时平板趋近【于一个？半球时？电容才会有》较大的增《加从而才可能降低】接地电阻但是即使】。在这种？情况下接地电阻【减小：仅36.3％—这，个结果可由下式【推出 ？     ！如果将地网等效为】埋深为0半径为【r的圆盘《时R1＝ρ／4【r；半径为r的半圆！球时R2＝ρ／【2π：rR1／R2＝【。0.637 】     由此！可见接？地网的接地电阻【主，要和：接地网面积有关附加！于接地网上》的2m～3m—的垂直接地体对【减少接地《电，阻的作用不》大对于地网》的设计那种认为加】密垂直接地体—可减小接地电阻【的观念是不可—取的从宏观分析【应把地网看作一个二！。维的平板《采用不长的垂直接】地体(垂《。直接地？体的长度与地—网等值半《径相比至少小一个】数量级)不论—。打，入多少根即使—密集成厚度》为2m～3m—的实体钢板地网也】不会使接地》电阻：有多：大变化 《 ： ，   《。    4  地网！大小及网格数与接】地电：阻，的关系 》 ， ： ，     》  1)地网大小】与接地电阻的关系 ！ 《 ，    基站的地】网作为复合接—地体(以水平接地】体为主且边》缘闭合)《的接地电阻 —。 【 ？     》。从式(2)可以看出！。。接地电阻《主要取决《于接：地网的面积而—后一项说明接地网的！埋深接地体的直径以！及网内的水平和【垂直接地体》的总：。长度对减少》接地电阻的作用很小！通常仅占R总数【的8％？左右根据工业与民用！电力装置的》接地设计规范G【BJ 65》-8：3对于上述复合【式接地网的工—频接地电阻》的计算上《式R约为 】 】    《   2《)接地？电阻与基站地—网面积？的大：小 ： 》。    从R=【0·5ρ／√—A可：以看：出在相同土壤电阻率！的条件下《要使地？网接地？电阻减少《就要增加地网的面】。积表1列出》了在不同土壤电阻率！时保持R为5—Ω时的地网面积 】 【    【 由此可《见在高电阻率—的山：区基站地《网的接地电阻要控制！。在5Ω？是难以实现的 】  》    《  3)《地网网孔个数和接】地电阻的关系 ！     【地网中？相距较？近的接地体不—能充分利用这—种接：地体间？的相互屏蔽》引起的屏蔽效—应是由电流流入【大地时电《场重叠？而，产生的(接地—体的电阻主要是靠】位于：接地体附近》土壤区域土壤电【阻率所决《定的由于上述电场】是叠加的所》以每一个接地体附】近的电流密》度变得？不均匀使得接—地体附近的土壤有】效面积减少或—者使流散电阻增加】)当接地《体按照同《。心圆的方式(即一】环套一环《)或者地网》。以直角小方格配【置，时由：于接地体的相互屏蔽！作用其利用》率特别？低此：时设置在网格结点】上的垂直接地体的利！用系数仅仅达到【。0.15～0.2】0因为？这时对接地》电阻数值起》主要作用的是接地体！的外环部分而不【。。是网格？内部接地体的数量所！以增加地网内网【。格数目以减少地网接！地电阻值既不经济】又非优化设》计考虑 》 ， ，     据【有关资料介绍—如果一般复合式地网！的接地电阻》R为100》。％，则实：心钢板地网接地【电阻约为90％R而！中空的环《形地：网(只有周边有接地！体)的接地电—阻约为11》0％R房屋建—。筑物：基础：(一般有钢筋的地】基较深而建》筑物中？间有空隙)的接地】电阻约？为，。80％R可见加密水！平，接地体？增，。设垂直接地体对基】站，地网的接地电—阻，无，。显著：作用 】    《接地电阻《与接地网孔的关【系美国电磁兼容性设！计，手册(AF》。SC-DH1-4)！认，为“从设计》的经济？效益方面考虑地网】应尽：可能：覆盖：大的面积以降—低其接地《电阻而且网孔数目】不宜多于1》6个”？这与我国水》利，电力部门的试验结果！是相符的；当接地网！孔大于16个—时接地电阻减小很】慢如16个网—孔，的正方？形接地网《与2个网《孔的正方形》接地网相比接地【电阻减少《23％；与4个【网孔的？正方形接地网相【比仅减？小10％网孔个【数和接地电阻的关】。。系用图2表示(【图中R为平板—的接地电阻) ！ ？  【   由此可—见加大地网网格的】。密度以降低接地【电阻的？方式并非《优化设计所推荐的】如将：多于1？6个网孔《的接地体用来增【大接：地网：的面积对于减小接地！电阻的效果要好得多！ —      5【。  地网与冲击【。半径及移动通信【基站地网《最佳面积大小 】     】。对，于建在山上的移【动通：信基站由于》所处的？位置往？往比周围的山地显得！突出地？理，位置又与雷电的活动！区域：有着：一定的联系加—之，。山上一般多为岩石】或多：石土壤要《使防雷接地电阻在有！限的面积做的很小(！。如5Ω)《是不可能的为此建在！山，上的基？。站采用了均》衡，大地：电位实施联合接地及！改进：。地，线的敷设方法—可，以在雷击时使站【内各处电位同—样上升以致局内【。。设备相互间的冲【击电压均衡增加了雷！。电泄流能力 ！     —   ？。1)接地网与冲击半！径 【  ：  一个避》。雷引的接地体接闪时！所呈现的电阻与自】流、工频电流的接地！电阻有显著不—同对于雷电在土【壤，所，发生：的物理过程和工频】有着相当大的区别】它，们的：最主要区别是由【雷电：的，。形成过程以及土壤对！高频电？磁波：的传输特《性决定？的雷电流是个冲击】波而：且，具有非常《大的电流值由于雷电！流幅度很《大在接地体附近形成！的电场强度超过了土！壤的冲击击》穿强度而《产生电弧式火花放电！结果相？当于：增，加了：接地体的尺寸因【此在实际雷》。电流作用《下接地网的接—地电阻值小了 【 ：     雷电！流通过接地体向大】地散流时有下列特】征 ： 《  ：。。   ？第一当雷电流通过接！。地装置流入土—。壤时由于电流—幅值很大在接地体】周围：形成强大的电场【土壤呈现的电—阻，率也：受到电？场强度？的，影响随着电场强度】增加也就《。是随着电流密度的】增加：土壤电？阻率：随之减少 【     第】二雷电流相当—于高频电源除—接地：体的：电阻和电导》外接地体的电感【和电容对冲击阻抗发！生作用其作用—的大小决定于接地体！的形状、《。。冲击：电流的波形和—。幅值以及土壤—中电的参数εr和ρ！即地的？介电：系数和土壤电阻率】 《   《  第三冲击电流在！地中流动时》由于高频电流—。的集肤效应不像【直流和？工频电流《那样穿透很深的【地层而是在距离【地，面，不太：深的范围流动 ！  《   第《四雷电流通》过接地装置流—。入土壤时当接—地体周围《电场强？度达到一定数值时】电压和？电，流不是直线》关系而呈现非线性】。 ， ？     所以冲！。击电流或雷电流通过！接地体向《大，地散流时不再—是用工频接地—电阻而是用冲—击接地电阻》来度量冲击接地的作！用接地装置》对地：冲，击电压的幅值与【冲击电流幅值之比则！称为冲击接地电阻】。由上述冲击接—地电阻的定》义可：以看出？冲击接地电阻是【一个：人，为的概念并无具体的！物，理，意义：因为冲击电》压幅值和《电流幅值往往不是】在同一？个时：间出现的《(由于接地体的【。电感：作用冲击电压幅【值出现在冲击电流】幅值之前)把两个】在不同时间发生【的量之比定义为冲击！接，。。地电：阻，并，无物理？意义但？在工程上《利用：这个定义《可在已知冲击电流的！幅值和冲击电阻的条！件下：计算出冲击电流【通过接地体散流【时的冲击《电压幅值 ！     》一个接？。。。地地：。网的面积不论有【多大在工频时是可以！把接地体的表面近】似地看成等》位面：的故接地网全部【面积都能得到利【用但是许《多根接地《体在地中构》成，的，网状接地体在冲【击电流的作用下当土！壤电阻率和介电系数！一定时接地网的冲击！等效：半径就是一个常数而！冲击等效半》径要比接地网面积】的等：值半径小《得多即在冲》击电流？的情况下《仅仅：利用接地网很小的】一块：面积在工《频时接地电阻之所】以，和接地网面积的平方！根成反比是因为接】地，网上的电《位，比较均匀《全部接地体都起【着散：流作用接地》体得到充分利用【的缘故但在》雷电流作用》下情况就不同—了由于接地》体的电感作用—接地网的电位呈【。现不均匀性》离开雷？电流引入点愈远的】。地方接地《体上的？电位就愈低甚至【电位为？零其变？化规律按指》数，曲线衰减只有雷电流！引入点附近一块接地！网才起着《。散流作用而》且散流的《程度：与这：一块面积上》的电位分布》成正比 【   《    《 2)地网的最【。佳，面积大小 【     冲】击等值半径与接地网！面积的等值半径【之比 【 》 】    在不—。。。同的土壤《电阻率和《地网的面《。积条件下两者之比】可为基站地网优化】设计提供一个—考虑：方案表2列出—了土：壤电阻率ρ》＝250Ω·m～2！0，00Ω？·m地？网面：积A＝1《00m2～64【00m2时冲击等】值半径？与接：地网面积《的等：。值半径的《变化规律《从冲击等值半径与】接地网？面积的等《。值半径变化规律得】出一个结论在移动通！信基站地网》优化设计《时根据移动通信【基站所处的具体地】理，环境其接《地网的大小应控制在！20m×20—m(400m2)】内这时地网》在雷击时《冲击等值半径利用率！在高：电阻率土质的情况是！较高的(在土壤【电阻率？为100《0Ω·？m时为？71.63％)当接！地，网的大小在4—0m×40m(【。16：00m？2)时此时》地网在？。雷击：时冲击等值半径【利用率在电》阻率为1《000Ω·》m的土？质情况是53.【44％冲击等—值半径利用》。率较低在土壤电阻率！低于500Ω·m】时地：网可小于4》00m2这样加【之外引水平接地体地！网的：利用率可更高另外】考虑到垂直》接地体能起到集【中接地扩大》散泄雷电流之用可在！冲，击等值半径处打【入一圈垂直接地体其！等效半径应以铁塔】为中心此时垂直接地！体是为了加速—散泄雷电流而—不是以减小地—网接地电阻为目【的  】     》6  网格》与均衡电压》接触系数的关系【    ！ 实施基站》联合接地均衡—电位的目的》除了减小设备上的反！击电压外另一—个目的是减小地网内！的最：大接触？。电位差(当电流流】。。过，接地装置时大地表面！形成分布电》。位在地面上离—设备水平距》离为0？.8m处与设—备外壳或墙体离地】面的垂直《距离1. 8—m处两？点，。间的电位差称为接触！电位：。差人：体接触该两点时【所承受的电压称为最！大接触电压)接地网！。地面的最大接触【电，。压可近似按下式【计算 】。   】  由？此可见最大接触系】数随网孔个数增加而！下降的梯度和接地电！阻随网孔个》数增加而下》降的梯度是相—似的：这说明了用增加网】孔个数而减小接触】。系数：和，减，。小接地电阻一样不能！作，为主要方法一般地】网网孔可采用—3m×3m或者5m！×5m当然最好能利！用冲：击电流进行现场实】际，。。。测量：和校核？。    ！ 另外由于现—在站内？地面一般都采用【高电阻率《的地面结构其—平均击穿强度远【高于土壤《并且限制了》通过人体《的能：。量其：效果十？分显著为了提—高地面击穿强度【在方案实施时可以】考虑在地面上铺设3！mm～5mm厚【的，绝缘橡胶板 】      】 7：。  基站地网是否合！格，。的判定依据 】     在】移动通信基》站采用联《合接地土《壤电阻率较低的情况！下可以规定一个接】地电阻的要求以减小！建设地网《投资但在大地电阻较！高的地？区评价基站地—网接地？电阻：是否合格应采—取优化？设，计的方式换一种【方式来评价即以地网！。面积的大《小为判定《依据看？看是：否，能满足雷击》时，基，站，接地的需《要另：外地网四角还应辅】以2：0m～30m—的热镀锌扁钢做辐】射型接地以提—。。供更好的雷电流散】。流通道？ ：