移動基站接地電阻監測研究

孫新倉，邵 瑛，呂桂芳

鄭州恒聯通信技術有限公司，河南鄭州 450016

移動基站接地電阻監測研究

孫新倉，邵 瑛，呂桂芳

鄭州恒聯通信技術有限公司，河南鄭州 450016

采用變頻法測量接地電阻，將輔助電壓極置于接地體與輔助電流極之間距離的0.59處。可以精確地測量接地電阻的大小，減少工作量；應用FIR 濾波與FFT插值的抗干擾方案。使得沿線機房接地電阻在不斷電的情況下實現精確的在線監測。應用該系統對移動基站機房接地電阻進行了現場實際測量。結果表明。該系統在電氣化鐵路強電磁干擾環境下能準確測量，可靠工作。

雷暴日；直擊雷；接地系統

0 引言

在建筑機電、通信安裝工程中，接地工作常被認為其技術含量不高、工藝簡單、范圍狹小，而容易被施工人員忽視，在施工過程中出現不規范作業或紕漏。移動基站的雷電防護是確保通信傳輸安全的重要環節。目前國內為研究和使用單位對此十分重視。開發一種簡捷、有效的安全監測與防護系統，及時、準確地掌握基站運行情況，確保施工安全、提高工作效率，降低運營成本的有效措施之一。

1 移動基站接地系統現狀

1.1 移動基站接地的一般原則

移動通信基站必須采用聯合接地，站內等電位連接、饋線接地分流、雷電過電壓保護和直擊雷防護的綜合防雷措施；地網的建設應根據基站構筑物的形式、周邊環境、土壤組成、土壤電阻率、地形以及地網的有效沖擊半徑等因素，確定地網的邊界和形狀。

1.2 接地引入線和室內接地的處理

接地引入線的長度不宜超過30m，材料為40mm×4mm的熱鍍鋅扁鋼，或截面積為95mm2的多股銅纜。接地引入線應從機房地網環形接地體引到機房環形接地匯集線（或總接地匯流排）；接地引入線與地網的連接點宜避開避雷針的雷電引下線及鐵塔塔腳。

1.3 移動基站設置在高層建筑物屋頂的接地

基本情況：高層建筑物在接地設計中一般是指接地引入線距離大于40m，從大地直接引入地線至移動基站超出了設計要求范圍的建筑物，因其海拔高，發射信號不容易阻擋，建筑物樓頂常常是移動基站選址的理想場所，然而因其接地引入線距離過長。接地電阻自然很難達到設計要求。

1.4 接地網處理方法

1）將大樓基礎題鋼筋充分利用起來做基礎地網，將一些關鍵位置的鋼筋全部焊接起來，而不是簡單綁扎起開；2）在建筑物的外圍挖地溝，并按接地標準規定的密度打下一定深度的角鋼，爭取加大垂直接地體的深度，同時與建筑物的外圍樁連接起來；3）在建筑物的外圍挖地溝，并按接地標準規定的密度打下一定深度的角鋼，爭取加大垂直接地體的深度，同時與建筑物的外圍樁連接起來。

1.5 移動基站設置在建筑物地下室的接地

1.5.1 基本情況

通信設備部分因重量較大，而現有建筑物大多為辦公、住宅用建筑物，起初建設時并沒有考慮通信設備的承重問題，選擇將移動基站建設在建筑物地下室從而避開設備承重問題也是移動基站選址的一個重要參考原因。

1.5.2 接地網處理方法

這類情況可以參照移動基站設置在高層建筑物屋頂的地網建設方法，只是基礎鋼筋網應選在地下室的鋼筋網。

1.6 移動基站設置在特殊土壤中的接地

1.6.1 基本原理

眾所周知，一個接地裝置的接地電阻往往有3部分組成：第一部分是接地體本身的電阻，由于接地體都是鋼鐵、銅等金屬組成的；第二部分是接地體金屬與土壤接觸面的接觸電阻；第三部分是電流經接地體流入土壤后散布時的電阻。

1.6.2 操作施工方法

稀土降阻劑一般以水泥漿狀形式應用于地網中，首先是挖好所有該放降阻劑的地溝和孔洞，地溝深度和寬度應遵照一般移動基站的接地網工程施工要求。然后，按照說明書要氣將粉末降阻劑和水按比例調和，攪拌均勻；將調好的降阻劑傾注在所有水平和垂直接地體周圍。最后，給地溝和空洞回填導電性能較好的新黏土，再用重物將所有地溝和孔洞壓實，按規定恢復地面。

移動基站接地系統存在的問題：通過對現有移動通信基站的實際調查，發現移動基站在接地系統上都或多或少存在不少嚴重的接地問題，這給移動基站的正常運行帶來了很大的隱患，一旦遭受雷擊，后果不堪設想。這些基站大多是建設在上述特殊位置，接地網不宜建設。主要有以下問題：1）沒有建設接地網；2）沒有接地引入線；3）無法施工；4）有接地，但是接地電阻達不到接地要求。

2 移動基站接地系統解決方案

如果按照施工種類來劃分，可以有4種施工類型：

第一種：屬于接地網不符合要求需要改造，不需要做引下線，但是需要對機房的連接進行處理的情況。比如說在利用天饋引下線做主引線時，需要對機房連接到主網的引線做特殊技術處理，以防止由于引線在泄流過程中流入機房，造成燒毀設備。這類施工主要是地下和地面施工，含有局部的特種空中作業。主要包括，開槽、鉆孔、焊接，接地極植入、降阻劑敷設，電氣連接，表面恢復等工程；第二種：樓頂起抱桿，機房在樓上與抱桿在同一側，同側具備施工條件（有施工場地和引下連接路徑）的，可以采用離子棒加納米粒子接地模塊加降阻劑的方式來構成接地網，用鍍鋅扁鐵或圓鋼來做引下線，引下線外面做絕緣美化處理。并按規范要求設置接地斷卡。這類施工主要是：地下、地面施工和大量高空作業。主要包括，開槽、鉆孔、焊接，接地極植入、降阻劑敷設，電氣連接，引下線敷設與美化、表面恢復等工程；第三種樓頂增高架和樓內機房均無接地，就近不具備施工條件，需要多次轉接，才能實現的。此種情況耗費材料和人工都較多，需要根據每個現場的不同情況來做，采用離子棒或電鑄銅棒或接地模塊配合降阻劑構成接地網，采用鍍鋅扁鐵和銅纜來連接增高架和機房，引下線外面做絕緣美化處理并按照規范要求設置接地斷卡。

第四種增高架或抱桿無接地，機房在樓下也無接地，建筑物作業面面臨主要街道，需要地面和室內走線特殊處理的。

3 結論

本項目的創新之處主要在于：鑒于雷電防護監測系統建設的特殊性和獨立性等特點，在各個防護點上安放雷電信號檢測的網絡節點端機。設計由變頻電源及其控制單元、數據采集單元、數據處理單元及遠程通信的功能三部分組成的網絡監測平臺，進一步提高基站系統的雷電耐受水平，降低雷擊跳閘率，為提高運行的可靠性和穩定性提供依據。

[1]吳坤君.移動通信基站接地問題研究[J].重慶郵電學院學報：自然科學版，2006(4).

[2]酆廣增.移動通信的技術發展[D].西部大開發科教先行與可持續發展——中國科協2000年學術年會文集，2000.

[3]移動通信教學實驗系統[D].電子高等教育學會2000年學術年會論文集，2000.

TN929

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1674-6708（2011）50-0067-02