： 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19％1！0Ω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5—1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3】1个5Ω《。～10Ω的4—个1：0Ω：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《6，0％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，-，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 60】950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～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／4？r；半径为r的半圆！球时R2＝ρ—／2πrR1／【R2＝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GBJ！ 65-83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=0·5ρ！。／，√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10？0％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1—6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＝25【0Ω·m～2—0，00Ω·m》地网面积A》。＝100m2～【。640？0m2？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(1！600m2)—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5—00Ω·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0.8【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3m×3—m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—20：m～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： ：