通信機房的接地系統技術研究

摘要：雷電作為一種自然現象，我們對它的認識和防范總在不斷地探索和提高，也不能僅僅依賴防雷器件的作用，在通信機房設備運行維護工作中，我們必須認真總結經驗教訓和提高警惕，從全局性著眼、細微處入手，把諸如系統接地、線路保護等基礎性的工作做扎實了，才能進一步確保防雷質量。

關鍵詞：通信；機房；接地系統；防雷

中圖分類號：G632 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）14-117-01

通信設備的良好接地是設備正常運行的重要保證，對于交換機、光端機、計算機等電信網絡中精密通信設備更是如此。設備使用的地線通常分為工作地（電源地）、保護地，防雷地，有些設備還有單獨的信號地，以將強、弱電地隔離，保證數字弱信號免遭強電地線浪涌的沖擊，這些地線的主要作用有：提供電源回路、保護人體免受電擊，此外還可屏蔽設備內部電路免受外界電磁干擾或防止干擾其他設備。

一、通信機房遭受雷擊的常見形式

1、直雷擊

這種“直雷擊”的產生主要是由云層中帶著的大量雷電和地面某處進行強烈放電現象。這種情況下就會出現在雷電對地上直接閃擊，就會對地面的一些設施造成重大損壞。“直擊雷”發生的概率比較小，而且每次雷擊的攻擊面積也比較小。但是“直擊雷”的放電過程非常猛烈，如果地面目標被擊中，就會產生很大的直擊電流，從而對地面目標造成重大的損壞，直擊雷一般性都是波及到的主要是室外物體，因此我們就把防直擊雷的系統叫做外部防雷系統。

2、感應雷

“感應雷”也可叫做“二次雷”，產生這種雷電攻擊主要的原因是由于在雷云對地放電或雷電在雷云之間時，與地面的戶外地埋電力線、設備間連接線、傳輸信號線路產生電磁感應并侵入通信機房，使通信機房的內部設備遭到損害的放電現象。這種“感應雷”雖沒有“直擊雷”那么猛烈，但是其發生的概率就比較高。其危害性的產生是不論在雷云對雷云之間閃擊還是在雷云對地閃擊時，其都會對地面的目標造成損害。在此之外，一次較為強烈的感應雷可以讓很大范圍中的多個通信機房中的電子設備造成過電壓現象。更為嚴重的是這種高壓還會通過通信機房信號中繼線以及基站供電線等來進行傳輸到其他的地方，這樣就使得其雷擊的損害的波及范圍迅速擴大

3、雷電侵入波

“雷電侵入波”也可叫做線路來波。其產生主要是在雷云對地放電或雷云之間時，在通信機房附近金屬管線上產生的電壓（包含電磁感應與靜電感應），這種感應還會通過電壓以行波的形式進入室內，最終造成通信機房內的電子設備的損壞。

4、地電位反擊

這種“地電位反擊”主要指建筑物或其附近被雷擊中，附近接地點的電位升高，造成設備外殼和導電部分產生反擊過電壓，導致設備損壞。據統計：直接雷擊損壞的只有15%，反而其他損壞占85%，因此要對地電位反擊、雷電侵入波引起重視。

二、接地系統的組成與基本要求

1、接地系統的組成

（1）接地系統中所指的地，不過它有導電的特性，并具有無限大的容電量，可以用來作為良好的參考電位。（2）接地體（或接地電極）。為使電流入地擴散而采用的與土地成電氣接觸的金屬部件。（3）接地引入線。把接地電極連接到地線盤（或地線匯流排）上去的導線。 （4）地線排（或地線匯流排）。專供接地引入線匯集連接的小型配電板或母線匯接排。（5）接地配線。把必須接地的各個部分連接到地線盤或地線匯流排上去的導線。

2、接地系統的基本要求

（1）YD5040-97明確要求新開工建設的通信局（站）的接地系統及綜合通信大樓（適用于通信綜合樓、交換局、傳輸局和大型數據中心等）必須采用聯合接地方式，將圍繞建筑物的環形接地體、建筑物基礎地網及變壓器地網相互連通，共同組成聯合地網。局內設有地面鐵塔時，鐵塔地網必須與聯合地網在地下多點連通。距離較遠或相互連接有困難時，可作為相互獨立的局站分別處理；（2）以前開工的通信局（站）的接地部分，仍按分散接地系統考慮；（3）防雷要求層層防護的原則；（4）采用聯合接地，是大勢所趨，對于定型的分散接地系統，盡量按聯合接地的一些原則實施，如采用單點接地原則等。

三、通信機房的接地系統的設計思路

1、接地的連接方法

通信機房接地系統采用聯合接地方式即集中匯流接地法，也就是將通信機房內各種需要接地設備的各種接地線集中接到匯流排上，再由匯流排經地線引線接至接地體.這樣做的好處是地電位均衡，可消除危及設備的電位差；消除了地線系統的干擾，采用一個接地系統后，使地線系統達到無干擾。

2、接地體的敷設

接地體敷設的關鍵就是如何減少接地電阻。接地電阻，由引線電阻、接地體電阻、接地體與土壤接觸電阻、土壤電阻組成。根據接地電阻的組成，為減少接地電阻，可盡量較少引線長度和采用電阻率小的材料，同時適量增大引線截面積；增大接地體與土壤的接觸面積；選擇土壤電導率大的場所埋設接地體。如果沒有合適場所可采取措施增加電導率，如更換土壤在接地體周圍土壤中加人化學物，如食鹽、木炭、爐灰、氮肥渣、電石渣、石灰等；利用接地電阻降阻劑。下面介紹一種常用接地體敷設方法。第一步首先挖3個深1.5—2m，間距10—15 m的坑；第二步在每個坑內將多根金屬體（X30 mm，長2—3 m的鍍鋅金屬管或40mm X 40mm X 4mm、長2— 3m的鍍鋅角鋼）按“一”字形或“L\"，\"U”形砸入地下，用3mm X 30mm的鍍鋅扁鋼將金屬體連接。然后將3個接地體連接形成一個接地網，扁鋼要在地面40 cm以下。在每個接地體上焊出一個接線端子（以防止其中一個焊接不好或長時間后接觸不好），用銅芯絕緣線連接到通信機房匯流排上，焊接處用防銹漆涂抹及石棉絲包扎，以防止銹蝕。