。 ？ 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％《5，Ω～10Ω的占1】9％10《Ω以上的占7％在】2004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？2，3个郊区《。型25个市区型【3个：接地电阻在》5，Ω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YD 506【8-9？8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》095？0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+【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～3m》)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《／4r？；半径为《r的半圆球》时R2？＝ρ／？2πrR1》／R2＝0.63】7  】   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 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110％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8：0％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1【6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＝2？50Ω·《m，～2000Ω·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2《0m×20m(40！0，m2)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1000】Ω·m时为71.】6，3％)当接》地网的大小在—4，0m×40m(16！00m2)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53.4】4％冲击《等值半？径利用率《较低在土《壤电阻？率低于5《00Ω·《m时地网可》小于400m2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3！m×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2】0m～？。30：m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 ？