移動通信基站接地系統的構成和雷電防護措施

李延文　張勁　吳非

摘要：由于雷電影響移動通信基站設備常遭到破壞，而基站聯合地網對于防止破壞起到很大作用，下面介紹移動通信基站接地構成及防護措施。

關鍵詞：通信基站；防雷接地；聯合地網；措施

1 移動通信基站聯合地網構成及方法

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT按照移動通信基站承壓，等電位工作原則，將工作場所、保護地和防雷地聯合形成接地網。基站可以從接地線路接入接地線，也可由地網引入接地線。

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT移動通信基站地網主要有機房網絡，鐵塔地網和變壓器地網。以機房基礎（包括地樁）、塔基中的主要鋼筋及地下金屬設施中作為基站接地網。如果機房安裝了電力變壓器，而塔架位于機房的屋頂，則可以使用機房地網。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT在機房建筑散水點外面設置環型的接地裝置，機房地網可由連接兩個以上的室內主要鋼結構形成。機房內部有地樁的，可將地樁中的兩根或多根主鋼筋焊接機房地網。機房防靜電地板下，環繞機房要作以銅導線為材料的環形的接地線設置，截面積不超過50mm2，接地匯集線需要引出兩根以上銅導線，截面積在50～75mm2內，分別向南、向北或向東、向西后，再以引線連接在一起。

④=4＼*GB3＼*MERGEFORMAT如果采用的是商品房性質的基站機房，則必須使用建筑物內防雷接地網或其他專用接地網重新鋪設一組接地網，并使他們都焊接連接，不方面進行地下焊接時，地上部分要作為機房地網進行焊接。當找不到原有地網時，可以在機房附近地網中選取出一組對機房和鐵塔進行保護。工作場所和防雷地地網絡應具備不低于5m的接點距離，塔架要連接不低于兩處的建筑物防雷帶。

⑤=5＼*GB3＼*MERGEFORMAT位于機房附近的鐵塔架，將塔架的地網絡延伸至塔架四角1.5米處。 網格大小≤3m×3m。 周邊地區是封閉的。將塔架基礎地樁內兩根以上的主鋼筋作為塔架地網垂直接地，并每隔3至5米與機房地網焊接互聯，焊接點不能少于兩處。在計算機機房屋頂上安裝有通訊塔時，塔的四個腳應至少與屋頂上避雷帶的兩處焊接在一起，機房地網四角設置輻射接地體，促使雷電流泄放。

⑥=6＼*GB3＼*MERGEFORMAT如果機房內安裝有電力變壓器，可把機房及鐵塔地網連通后構成一個聯合地網；電力變壓器位于機房接地網周邊的30m內時，變壓器接地網要每間隔3～5m與鐵塔或機房接地網有一次焊接連通，至少要焊接兩處，經焊接聯通后組成一個四周全部連通且封閉的地網。

⑦=7＼*GB3＼*MERGEFORMAT若地網電阻達不到規范要求時，擴大接地網面積也是其中解決途徑，在接地網的外圍處水平和垂直接地體各加上1圈或2圈，構成一個環形的接地裝置，期間保證水平接地體和地網在同一水平面上。每約3～5m的距離，使環形接地裝置與地網焊接；如果鐵塔的四角處布設長度為10～30m的輻射式延伸接地體也可以。

2 防雷接地工程注意要點

2.1 接地體

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地體課選取熱鍍鋅鋼材，要求規格為：

鋼管 Φ50mm，壁厚≥3.5mm

角鋼≥50mm×50mm×5mm

扁鋼≥40mm×4mm

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT垂直接地體需要1.5～2.5m長度，間距要保留到自身長度的1.5～2倍。如果該區域

內土壤電阻率出現較大的波動變化，就要向下延伸。垂直接地體埋設有困難的，需要設置出多個環形的水平接地體，每1～1.5m作為一次間隔，然后每3～5m進行一次焊接。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT如果是沿海地區得出基站，由于土壤具有較強的鹽堿腐蝕性，鹽堿性大，土壤電阻率相對不低，與接地電阻要求不一致，可使用強的耐腐蝕性非金屬接地體，而且要具有保濕性能。

④=4＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地體間的焊接點應在混凝土中澆筑，并進行防腐蝕處理，扁鋼焊接長度應該達到圓鋼的2倍，取寬度為其直徑長的10倍。

⑤=5＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地體上端距離地面要有0.7m以上的長度，寒冷地區要在凍土層以下位置埋設接地體。

2.2 接地線和接地引入線

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT接地線采用短且直的多股銅線，約35～95mm2截面積。

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT采用長度不超過30m的鍍鋅扁鋼作為接地引入線，多股銅線應取40mm×4mm以上截面積，或者不小于95mm2。處理好接地引入線的防腐及絕緣，不能敷設在暖氣地溝、污水管道和水溝附近，地上部分也要進行防護，以防受到機械性損傷。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT由地網中心部位在其附近引出接地線，并與機房內接地匯集線連在一塊，新建基站接地線不能少于二根。

2.3 接地匯集線

接地匯集線一般選用銅質材料，設置為環形或是排狀，截面積≥120mm2，也可以使用電阻值一樣的鍍鋅扁鋼。機房接地匯集線要敷設于地槽內，或者是墻面、走線架上，與建筑鋼筋之間保持絕緣性。

2.4 接地電阻

①=1＼*GB3＼*MERGEFORMAT移動通信基站的地網應具備不超過5Ω的接地電阻值，如果該地區年平均雷暴日不超過20天，接地電阻值要求不超過10Ω。

②=2＼*GB3＼*MERGEFORMAT架空的各類金屬線路在進入室內接口位置需進行保護接地，電力變壓器電壓不高于100KVA，相應的接地電阻值也要小于10Ω。

③=3＼*GB3＼*MERGEFORMAT在架空的電力線路上端裝設避雷線、避雷器，在進站前端的接地電阻也要小于10Ω，中間或末端部位要求低于30Ω的接地電阻值。

3 防止地電位反擊措施

根據IEC標準和國際GB500572010，綜合地網可作為防雷首選，但一些單位和設備制造商考慮到電設備的敏感性，通常要求設置獨立的直流地網。據國際有關專家統計，約有60%的微電子HYPERLINK"http：//www.studa.net/dianzijixie/"設備雷擊事故是由地電位反擊引發的。

設建筑物公用防雷地網接地電阻值是4Ω，一個中等40KA的直擊雷擊在建筑物房頂的接閃器后，產生的40KA雷電流，會經避雷針傳導至引下線并順著接地網泄入大地，在接地網上形成4×40000=160kv的瞬時電壓，日常機房內微電子設備及其金屬外殼不帶電時的正常保護接地電位為160KV，微電子設備內部電路連接直流地電位是“0”伏，電子設備內外形成160KV的高壓電位差，會瞬間擊毀機房大量設備。

獨立設置的直流工作地網，可以發揮其抗干擾性，還要避免建筑物被直擊雷擊中后產生地電位反擊，可在地下將直流接地線與建筑物地網連結一個動態均衡器（標稱電流100KA），沒有出現直擊雷，由于動態均衡器處于高阻斷路狀態，直流地與地網互相獨立，直流地可以發揮抗干擾的優越性能；如果遭到直擊雷擊，兩地之間有壓差動態均衡器導通，兩地相通變成同一電位，這樣就不造成兩地相互擊穿，即使地電位升高也不會損壞機房內電子設備。

作者簡介：第一作者：李延文（1963），男，漢族，河北河間人，大專，助理工程師，從事雷電防護工作。