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：～10Ω的占1【9％10Ω以上的】占7％在2》004？。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5》Ω～：10Ω的4个10】Ω以上的《。16个可《见接地电阻符合规范！要求：5Ω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Y：D 5？068-《98的要求基—站接地电阻应—小于5？Ω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(—-48V系统为【直流正接地+24】V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／》2πrR1／R【2＝0.6》37 【。  ：   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2》m～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GBJ 】6，5-83《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=0·5》ρ／√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5Ω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.》20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1？10％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(AFSC】-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16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2！3％；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16—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5《Ω)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ε《r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～2000Ω·】m，。地网面积A》＝100m2～6】40：0m：2，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1—000Ω·m时为7！1.63％)当【接地：网，的大小在40m×】40m？(1600m2【)时此时地网在雷】击时冲击等值半径利！用率在电阻率—为，1000Ω·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400m》2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0.8—m处与设备外壳或】墙体离地面的垂直】距离：1. 8m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3：m×：3m：或者：5，m×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3mm～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20m》～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 —