1 通信局（站）防雷接地基礎(chǔ)及綜合技術(shù)知識(shí) 華泓信息 2005年 5月 2 目 錄 2 通信局（站）的防雷保護(hù)對(duì)象 1 通信局（站）的防雷和 供電系統(tǒng)接地分類 3 通信局（站）的雷電來(lái)源與途徑 4 通信局（站）雷電保護(hù)區(qū)的劃分和應(yīng)用 5 通信局（站）雷擊防護(hù)基本總則 6 通信局（站）的防雷接地調(diào)研流程 7 通信局（站）防雷接地綜合技術(shù) 8 通信局（站）防雷設(shè)備選型技術(shù) 3 通 信局（站）根據(jù)其重要性、規(guī)模大小、系統(tǒng)容量、發(fā)生雷電事故的后果 和 嚴(yán)重 性，按防雷要求可分為以下四類 。（同時(shí)見(jiàn)圖 1） 第一類防雷通信局 （ 站 ） 如：國(guó)家和省市級(jí)的通信中心 、 綜合樓等大型通信局 （ 站 ） 。 第二類防雷通信局 （ 站 ） 如：市縣級(jí)的目標(biāo)局 、 微波樞紐站等中型通信局 （ 站 ） 。 第三類通信局 （ 站 ） 如：鄉(xiāng)鎮(zhèn)和城區(qū)的模塊局等 。 第四通信局 （ 站 ） 如：接入網(wǎng)點(diǎn) 、 光環(huán)網(wǎng)點(diǎn)等 。 通信局（站）的防雷分類 1. 通信局（站）的防雷和供電接地分類 4 1. 通信局（站）的防雷和供電接地分類 通信局（站） 通信局（站） 移動(dòng) 基站 微波 局站 第二類 目標(biāo)局 第一類 綜合通信中心 第三類 模塊 局 第四類 接入網(wǎng)點(diǎn) 圖 1： 通信局（站）的防雷分類 圖 1 5 圖 2： 通信局（站）的供電接地系統(tǒng)分類 1. 通信局（站）的防雷和供電接地分類 供電系統(tǒng)接地類型 TN系統(tǒng) （三相五線制） TT系統(tǒng) （三相四線制） IT系統(tǒng) （三相三線制） TN-S 系統(tǒng) TN-C-S 系統(tǒng) 我國(guó)通信局（站）普遍用 TN， 少量 TT 圖 2 6 2. 通信局（站）的防雷保護(hù)對(duì)象 程控交換設(shè)備，如： 愛(ài)立信 AXE-10 貝爾 S1240 NEC NEAX6 北電 DMS100/200 華為 C&C08 中興 ZXJ10 5ESS 巨龍、大唐等交換設(shè)備。 接入網(wǎng)設(shè)備，如： 華為 Honet 中興 ZXA10 UT-AN2000設(shè)備等。 傳輸設(shè)備，包括： PDH、 SDH、 WDW等。 電源設(shè)備：包括： AC配電、開(kāi)關(guān)電源、直流配電、 UPS等。 通信局（站）的防雷保護(hù)對(duì)象，包括如下通信設(shè)備： 7 數(shù)據(jù)設(shè)備，如： 多媒體網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 ， 包括： 以太網(wǎng)交換機(jī)： CISCO Catalyst系列，如： 3000、 4000、 5000、 6000系列 路由器： CISCO Catalyst系列，如： 2X00、 7X00、 12000系列 寬帶接入（ ADSL、 LAN（ 10/100Mb）： 中興、阿爾卡特、 NOKIA等。 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括： 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) （ DDN） ， 如：美國(guó) GDC公司： TMS3000、 OCM2000/1000 加拿大新橋公司： Mainstrait3600 系列 幀中繼 （ FR）， 如： 新橋 Mainstrait36170 系列。 分組交換 ， 如： 北電 DNS-100。 配線設(shè)備，包括： MDF、 DDF、 ODF、 IDF等。 2. 通信局（站）的防雷保護(hù)對(duì)象 8 3. 通信局（站）的雷電來(lái)源途徑 圖 3：雷電的可能來(lái)源 /途徑 通信局（站） 用戶電纜 電力 /電源線 鐵塔 /避雷針 光纜 進(jìn) /出局信號(hào)線 地電位升 圖 3 9 天饋線 天饋線金屬外皮：包括 GSM、 微波、無(wú)線接入等天饋線； 通信鐵塔 移動(dòng)基站、微波鐵塔等； 用戶電纜線 特別是鄉(xiāng)鎮(zhèn)、農(nóng)村等架空的用戶線； 進(jìn)出局的信號(hào)線 特別是架空的信號(hào)線，如：到移動(dòng)基站的 2M接口傳輸線； 電力 /電源線 特別是架空電力線。 3. 通信局（站）的雷電來(lái)源途徑 10 光纜 特別是架空光纜：光纜的金屬加強(qiáng)芯、光纜外皮的金屬鎧裝層等。 與建筑立柱鋼筋不絕緣的金屬走線架 /吊架 對(duì)與移動(dòng)基站共址而建電信機(jī)房，鐵塔上的雷電流可能通過(guò)立柱和不絕 緣的金屬走線架 /吊架，竄入到設(shè)備中； 地電位升（反擊） 接地電阻較大的局（站）；使用分離地網(wǎng)的局站等； 空間電磁場(chǎng)感應(yīng) 如雷電電磁脈沖 LEMP，可能在電信機(jī)房?jī)?nèi)的較長(zhǎng)連接電纜上感應(yīng)出較 高的過(guò)電壓，造成設(shè)備電接口的損壞。 總之：只有針對(duì)上述雷電來(lái)源，采取合理的防護(hù)措施，通信設(shè)備才可 以得到較好的保護(hù)。 3. 通信局（站）的雷電來(lái)源途徑 11 圖 4：雷電保護(hù)區(qū)（ LPZ） 的劃分 LPZ0A 區(qū) ： 直擊雷非防護(hù)區(qū)。本區(qū)內(nèi)的各類物體均可能遭直接雷擊，本區(qū) 電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減，屬于完全暴露的不設(shè)防區(qū)。 LPZ0B 區(qū) ： 直擊雷防護(hù)區(qū)。本區(qū)內(nèi)的各類物體很少能遭直接雷擊，但本區(qū) 電磁場(chǎng)沒(méi)有衰減，屬于充分暴露的直雷擊防護(hù)區(qū)。 LPZ1區(qū) ： 第一屏蔽 防護(hù)區(qū)。本區(qū)內(nèi)的各類物體不可能遭直接雷擊，由于 建筑屏蔽的措施，本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)得到了初步的衰減。 LPZ2區(qū) ： 第二屏蔽 防護(hù)區(qū)。為進(jìn)一步減小所導(dǎo)引的雷電流或電磁場(chǎng)， 而引入的后續(xù)防護(hù)區(qū)。 LPZ3區(qū) ：第三屏蔽 防護(hù)區(qū)。如需要進(jìn)一步減小雷電電磁脈沖（ LEMP）， 以保護(hù)敏感水平高的設(shè)備的后續(xù)防護(hù)區(qū)。 4. 通信局（站）雷電保護(hù)區(qū)的劃分和應(yīng)用 12 等電位連接點(diǎn) 通信電纜 金屬設(shè)施 如水管 LPZ 0A 和 LPZ 1區(qū)的分界 旗桿或柵欄 天線 電力電纜 洞（如窗戶） LPZ 0B LPZ 1 LPZ 2 LPZ 1和 LPZ 2區(qū)的分界 設(shè)備 LPZ 0A 圖 4：雷電保護(hù)區(qū)（ LPZ） 的劃分 LPZ0A區(qū) : 直擊雷非防護(hù)區(qū)。 LPZ0B區(qū)：直擊雷防護(hù)區(qū)。 LPZ1 區(qū) ： 第一屏蔽防護(hù)區(qū)。 LPZ2 區(qū)： 第二屏蔽防護(hù)區(qū)。 LPZ3 區(qū)： 第三屏蔽防護(hù)區(qū)。 13 4. 通信局（站）雷電保護(hù)區(qū)的劃分和應(yīng)用 LPZ 0A LPZ 2 例：通信機(jī)房 LPZ 0B 外部防雷裝置 LPZ 0A, 0B 和 LPZ 1區(qū)界面上的等電位連接帶 1 LPZ 1 電纜線路 LPZ 1 和 LPZ 2區(qū)界面上的等電位連接帶 2 等電位連接線 代表屏蔽 2的房間 代表屏蔽 1的建筑物 接地裝置 圖 5：通信局（站） LPZ的應(yīng)用舉例 圖 5 14 雷擊設(shè)備損壞機(jī)理 根據(jù)通信局（站）的雷害調(diào)研結(jié)果，設(shè)備損壞途徑基本表現(xiàn)為： 由于雷電流的存在，使得設(shè)備電路之間出現(xiàn)電位差，將器件擊穿損壞。 雷擊防護(hù)基本原則 遵循下列 3條基本原則 ： 分流或切斷雷電流 將切斷雷電流的來(lái)源或盡可能快速分流到大地 ， 降低電位差產(chǎn)生的可能性 。 通信設(shè)備系統(tǒng)而合理的連接和接地 設(shè)備合理的連接和接地 ， 可以大大降低設(shè)備間的地電位差 。 提高敏感接口的雷擊抗力 加裝合適的接口保護(hù)電路 （ 裝置 ） ， 是一種有效保護(hù)敏感電信接口的措施 5. 通信局（站）雷擊防護(hù)基本總則 雷電流）接：接地電阻、：導(dǎo)線電感、（電壓降 :接 iRLdtdiLiRV 15 6. 通信局（站）的防雷接地調(diào)研流程 圖 6：防雷接地的勘察、調(diào)研和分析流程圖 通信局站 防雷類型 調(diào)研與分析結(jié)果 確定整改方案 通信設(shè)備 電源情況 現(xiàn)有防雷措施 設(shè)備接地情況 接地地網(wǎng)情況 進(jìn) /出局線纜情況 電源防雷情況 重要電信接口 防雷情況 天面層防雷情況 設(shè)備損壞情況 通信局站描述 地形 /環(huán)境 /位置 雷害原因分析 16 措施（一） 通信大樓的直擊雷防護(hù)技術(shù) 7. 通信局（站）防雷接地綜合技術(shù) 在通信鐵塔頂上，安裝 獨(dú)立式避雷針裝置。 見(jiàn)圖 7， 包括 ： 獨(dú)立避雷針、雷電流專用引下線、保護(hù)半徑和范圍的確定 通信 鐵塔直擊防護(hù)加強(qiáng)措施： 增加專用雷電流引下線 。 I L R - 獨(dú)立 式 避 雷 針 安 裝 示 意 圖圖 7 17 7. 通信局（站）防雷接地綜合技術(shù) 措施（二） 通信電源系統(tǒng)的多級(jí)防雷技術(shù) 見(jiàn)圖 8 電源第一級(jí)防雷 ： 市電（低壓配電）輸入端； 電源第二級(jí)防雷 ： 交流配電輸入端； 電源第三級(jí)防雷 ：開(kāi)關(guān)電源輸入端； UPS輸入端口； 電源第四級(jí)防雷： 機(jī)房?jī)?nèi)交 /直列頭柜輸入端 。 S608e_a SE 230/400 V H T M L 4 kV III 2.5 kV II 1.5 kV I 6 kV IV 設(shè)備 第一級(jí) SPD 第二級(jí) SPD 第三級(jí) SPD 第四級(jí) SPD 圖 8 18 7. 通信局（站）防雷接地綜合技術(shù) 措施（三） 室內(nèi)設(shè)備地線系統(tǒng) 的規(guī)范接地和連接技術(shù) Star- IBN： 星狀的隔離接地網(wǎng)絡(luò) Mesh-IBN： 網(wǎng)狀的隔離接地網(wǎng)絡(luò) Mesh - BN： 網(wǎng)狀接地網(wǎng)絡(luò) Star-IBN 圖 9： 設(shè)備地線基本連接結(jié)構(gòu)圖 （ 參考 ITU-T K.27 標(biāo)準(zhǔn) ) Mesh-IBN Mesh-BN 機(jī)架 、 設(shè)備 、 組件等 連接導(dǎo)體 公共接地網(wǎng) 單點(diǎn)接至公共接地網(wǎng) 地排 電信設(shè)備接地網(wǎng)絡(luò)見(jiàn)圖 9 19 3、信號(hào) /接口系統(tǒng)的防護(hù)（用戶線、信號(hào)線、局內(nèi)重要設(shè)備電接口） 措施（四） 通信接口的過(guò)電壓保護(hù)技術(shù) 7. 電信局（站）防雷接地綜合技術(shù) 對(duì)于存在雷害的下列重要通信接口 , 應(yīng)加裝信號(hào) /數(shù)據(jù)接口用的過(guò)電壓保護(hù)器： 線路類接口的保護(hù) ： Fax、 Modem、 PABX等。 （ RJ11形式 ） 數(shù)字類接口的保護(hù) ： 各類傳輸 /中繼 2M 接口（ E1） ， 包括對(duì)稱、同軸接口。 PCM / ISDN、 ADSL 寬帶接入接口； DNIC接口 ： 2B+D、 2B1Q； 數(shù)據(jù)類接口的保護(hù) ： V.24、 V.35、 RS232、 RS422、 RS485 等接口 以太網(wǎng) 接口 ： 10/100Mb LAN。 （ RJ45 形式 ） 天饋線接口的保護(hù) ： GSM、 微波等同軸饋線接口 。 20 3、信號(hào) /接口系統(tǒng)的防護(hù)（用戶線、信號(hào)線、局內(nèi)重要設(shè)備電接口） 措施（五） 傳輸設(shè)備雷害的重點(diǎn)解決措施 7. 通信局（站）防雷接地綜合技術(shù) 通信傳輸雷害的重點(diǎn)問(wèn)題 ， 普遍表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： 移動(dòng)基站設(shè)備 租用電信 傳輸 2M接口 產(chǎn)生的 雷害問(wèn)題 。 交換（數(shù)據(jù)）設(shè)備對(duì)應(yīng)傳輸 2M接口產(chǎn)生的雷害問(wèn)題。 傳輸 2M接口雷害的解決措施 在傳輸設(shè)備 的收、發(fā) 2M端口 上，加裝 2M接口專用的過(guò)電壓保護(hù)器； 2M接口保護(hù)器的基本特性，如： 動(dòng)作電壓、限制電壓要足夠低， 耐雷能力足夠高，良好的傳輸特性。 21 措施（六） 聯(lián)合接地網(wǎng)及新型接地技術(shù) 7. 通信局（站）的防雷接地綜合技術(shù) 聯(lián)合接地網(wǎng)： 指通信局（站）所有設(shè)備的下列接地，共用一組地網(wǎng)的接地方式。 通信局（站）聯(lián)合接地方式見(jiàn)圖 10。 交流工作地 直流工作地 保護(hù)地 防雷地。 新型接地技術(shù)： 免維護(hù)化學(xué)地線系統(tǒng) ， 如美國(guó)的 XIT、 IEA等化學(xué)接地棒 。 低電阻接地模塊 長(zhǎng)效接地極 石墨電極 降阻劑的使用 ， 如 LCRP長(zhǎng)效降阻劑 等 。 22 圖 10： 通信局（站） 聯(lián)合接地模型 L1 L1 L2L3 N 蓄電池組 地面 MDF 保護(hù)地排 工作地排 總地排 開(kāi)關(guān)電源的地線引線 -48V的正極 工作地母線 雷電引下線 建筑柱的鋼筋 導(dǎo)線 基礎(chǔ)地網(wǎng) 避雷針接地 直流工作地 （通常成環(huán)狀） 保護(hù)地 避雷針 3 4m 渡鋅鋼材 建筑物的 支撐柱 23 措施（七） 總配線架（ MDF） 的防雷新技術(shù) “ 保安單元 ” 的更換 采用 “ 固體放電管 ” （半導(dǎo)體放電管）保安單元，更換 “ 氣體放電管 ” 保安單元。因?yàn)椋?氣體放電管使用一定年限時(shí)，存在漏氣現(xiàn)象，防雷性能下降，壽命變短； 氣體放電管的雷擊限制電壓特性、雷擊響應(yīng)時(shí)間均比固體管差； 固體管直流擊穿電壓能長(zhǎng)期穩(wěn)定在 190V 260V間，使用壽命長(zhǎng)； 氣體管長(zhǎng)期使用時(shí)，動(dòng)作電壓偏高，其防雷性能嚴(yán)重下降。 固體（半導(dǎo)體）放電管、氣體放電管的特性比較，見(jiàn)下表。 特性 類型 耐沖擊能力 傳輸特性 雷擊 限制電壓 動(dòng)作電壓 一致性 響應(yīng) 時(shí)間 使用 壽命 氣體管（ GDT） 較強(qiáng) （ 20kA） 好 （ Gb/s） 高 差 慢 一般 固體管（ SSA） 中等（ 5kA） 一般 （ 10Mb/s） 低 好 快 長(zhǎng) 7. 通信局（站）的防雷接地綜合技術(shù) 24 圖 11 舉例：總配線 架（ MDF） 內(nèi)的保安單元（氣體管） PTC: 1520 a b a b Protection unit ( integrated in MDF ) 保安單元 PTC PTC MOV AXE-10的用戶板接口 cable shelf Line card ( AXE-10 or RSS) 用戶板 a e e Earthing Copper Bar in the MDF MGB/MET Earthing conductor (2570mm2) 用戶電纜 b PTC: 1520 GDT-230V MDF 用戶 外線 總配線 用戶板 連接電纜 外線 接地排 交換機(jī) 25 措施（八） 局內(nèi)光纜的規(guī)范接地措施 重要性 光纜內(nèi)的金屬 外皮、加強(qiáng)芯 通常也是一個(gè)引雷的來(lái)源。 特別是架空進(jìn)入機(jī)房的光纜，如果接地措施不好或方式不當(dāng)，可能導(dǎo)致重的 后果，如： 損壞設(shè)備，甚至導(dǎo)致光纜、 ODF架起火的事故。 防護(hù)措施 光纜金屬加強(qiáng)芯的正確規(guī)范接地 。 光纜金屬 外皮（鎧裝層）的 正確規(guī)范 接地。 7. 通信局（站）的防雷接地綜合技術(shù) 26 措施（九） 天饋線的規(guī)范防雷接地措施 重要性 各種天饋線，如微波、移動(dòng) GSM等是一個(gè)電信局（站）引雷的重要來(lái)源。 如果饋線的防雷接地措施不好或方式不當(dāng)，同樣可能導(dǎo)致設(shè)備損壞的后果。 特別是與移動(dòng)基站共址的電信機(jī)房，更應(yīng)考慮天饋線對(duì)電信設(shè)備的嚴(yán)重影響。 饋線防雷接地措施 室外天饋線金屬外皮的可靠和正確接地 ； 室內(nèi)天饋線金屬外皮的可靠和正確接地 加裝天饋線避雷器的應(yīng)用否； 7. 通信局（站）的防雷接地綜合技術(shù) 27 措施（十） 通信設(shè)備的絕緣規(guī)范性措施 重要性 （見(jiàn)圖 12示） 當(dāng)通信鐵塔建在機(jī)房樓頂上，鐵塔上的雷電流有部分將通過(guò)與建筑立柱不絕緣的 金屬走線架 /吊架，竄入到 設(shè)備中，對(duì)電信設(shè)備造成危害。 機(jī)房?jī)?nèi)通信設(shè)備與建筑鋼筋的絕緣，對(duì)防止雷電流進(jìn)入到設(shè)備很重要。 電信機(jī)房的設(shè)備絕緣措施 金屬吊架與走線架之間的絕 通信設(shè)備機(jī)架和走線架之間的絕緣 通信設(shè)備機(jī)架和樓板之間的絕緣 通信設(shè)備接地排與建筑鋼筋之間的絕緣 圖 11： 通信機(jī)房絕緣不良引雷問(wèn)題的截面圖示舉例 。 7. 通信局（站）的防雷接地綜合技術(shù) 28 圖 12： 通信機(jī)房絕緣不良引雷問(wèn)題的截面圖示 Subscriber lines Cable shelf SGB Earthing Electrode Lightning rod steel tower antenna down conductor AC 交換機(jī) DC MDF ODF DDF SDH 地面 MGB Steel of the building Steel of the building Solder joint Suspender Screw: ( no insulation from steel of the building) Lightning current i i i i Steel of the building pole of the building To other room 接地極 29 選型依據(jù) 信息產(chǎn)業(yè)部 強(qiáng)制性通信行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 通信局（站）低 壓配電系統(tǒng)用電涌保護(hù)器技術(shù)要求 （ 2002年） 通信局（站）低 壓配電系統(tǒng)用電涌保護(hù)器試驗(yàn)方法 （ 2002年） 技術(shù)要求 : 整體要求 ： 保護(hù)模式、分離裝置、告警功能等 電涌防雷特性 ： 最大持續(xù)運(yùn)行電壓、標(biāo)稱放電電流、電壓保護(hù)水平、 沖擊通流容量、等級(jí)限制電壓等 安全特性 ： 著火危險(xiǎn)性、失效安全特性、熱穩(wěn)定性等 環(huán)境適用性 ： 高溫、低溫、濕熱、振動(dòng)等 通信電源避雷器 (SPD:電涌保護(hù)器 ) 的選型 8. 通信局（站）防雷設(shè)備選型技術(shù) 30 選型依據(jù) 參考國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： IEC-61643-22 電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)接口的過(guò)電壓保護(hù)器（ 2001年） ITU-T K.41 電信中心內(nèi)部電信接口抗力要求（ 1999年） 主要技術(shù)要求 : 直流動(dòng)作電壓 工作速率 /帶寬 沖擊限制電壓 標(biāo)稱放電電流 插入損耗 回波損耗 物理接口形式的多樣化， 如： DB-9、 DB-15、 DB-25、 RJ11、 RJ45、 F1.6/5.6 (2Mb口同軸）、 BNC等。 8. 通信局（站）防雷設(shè)備選型技術(shù) 數(shù)據(jù) /信號(hào)接口過(guò)電壓保護(hù)器的選型 31 選型依據(jù) 可參考德國(guó) VDE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 基本技術(shù)要求 額定工作電壓 沖擊限制電壓 插入損耗 回波損耗 標(biāo)稱放電電流 工作頻率 /帶寬 最大輸出功率 阻抗 基本技術(shù)參數(shù)（舉例 ） 8. 通信局（站）防雷設(shè)備選型技術(shù) 天饋線避雷器的選型 額定工作電壓 標(biāo)稱放電電流 8/20us 沖擊限制 電壓 (1kV/us) 插入 損耗 回波 損耗 最大輸出功率 頻率上限 阻抗 250V- 15KA 1000V 20dB 250W 2GH 50/75/93 32 地網(wǎng)構(gòu)造與地線結(jié)構(gòu)技術(shù)簡(jiǎn)介 33 1.地質(zhì)條件 土壤電阻率 ： 在地球上的土壤千變?nèi)f化，土壤導(dǎo)電性能差異很大。其土壤電阻率見(jiàn)下表： 土質(zhì) 電阻率（ ） 電阻率（ cm） 肥土 50 5000 粘土 100 10000 湖水 200 20000 沙礫土 1000 100000 沙石 2000 200000 石灰石 4000 400000 花崗石 10000 1000000 地網(wǎng)構(gòu)造 34 簡(jiǎn)單地說(shuō) ， 在土壤中打下各種材料 、 各種形狀的金屬體 ， 再焊接起來(lái)， 即可形成一個(gè)地網(wǎng) 。 但作用通信局站的地網(wǎng) ， 有一些自己的要求： 足夠的金屬與大地之間的接觸面積：保證大電流發(fā)熱面積夠大 ， 不至于烤干燥 、 變焦金屬體外包土壤 。 恰當(dāng)?shù)纳疃?（ 電極體 ） ：有一定深度的極棒 ， 有利于將雷電流帶到深一點(diǎn)的大地中去 ， 是電流分散更廣 。 但是 ， 太深的地極也無(wú)法發(fā)揮泄流作用的 ， 因?yàn)槔讚舾哳l電 流有趨膚效應(yīng) ， 只會(huì)沿地表面的土壤向四周擴(kuò)散的 。 耐銹蝕的表面處理：保證金屬體能在潮濕大地中長(zhǎng)期使用 。 電極體之間要有適當(dāng)間距：角鋼之間的間距有 5m時(shí) ， 每根電極能發(fā)揮 90%作用 。 2.地網(wǎng)的構(gòu)成 地網(wǎng)構(gòu)造 35 所以說(shuō)在地網(wǎng)的設(shè)計(jì) 、 施工時(shí) ， 必須有如下認(rèn)識(shí)： 1) 采用 L型角鋼比圓鋼的表面積更大 。 2） 深度采用 2m 3m， 利用了大部分的優(yōu)質(zhì)土壤 。 3） 深度柱基礎(chǔ)鋼筋泄流效果不算好 。 4） 角鋼相應(yīng)的間距就是 4m 5m為佳 。 角鋼之間的電阻是并聯(lián)關(guān)系 ， 所以角鋼越多 ， 總電阻就越小 。 但任意兩支角鋼打入地下 ， 都會(huì)產(chǎn)生一定的屏蔽抵消作用的 。 角鋼間距越小 ， 屏蔽作用就越大 。 所以打下角鋼的數(shù)目和間距需要有合理的計(jì)算分配才好 。 2.地網(wǎng)的構(gòu)成 地網(wǎng)構(gòu)造 36 5）角鋼表面用熱鍍鋅可較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)防銹。 6）接地極也有用銅包鋼，鋼條外面包（鍍）一 層銅。 優(yōu)點(diǎn)： 外表是銅，可以在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)防銹、防腐蝕； 雷電流走外表銅層，還具有比鋼鐵好得多的導(dǎo)電性能； 也具有鋼材的機(jī)械強(qiáng)度（硬度）。 2.地網(wǎng)的構(gòu)成 地網(wǎng)構(gòu)造 37 用四極法測(cè)量： 3.接地電阻值的測(cè)量方法 方法一：標(biāo)準(zhǔn)四 (三 )極測(cè)試法。 方法二： 20/40m測(cè)試法。 方法三：中央穩(wěn)定區(qū) （ 零電位 ） 位置測(cè)試法 。 方法四：三極網(wǎng)絡(luò)測(cè)試法 。 方法五：卡鉗法 （ 單 、 雙卡 ） 方法六：交流大電流測(cè)試法 （ 電力部門(mén)經(jīng)常采用 ） 。 D X 地網(wǎng) r 地網(wǎng)構(gòu)造 38 方法四：三極網(wǎng)絡(luò)測(cè)試法 。 考慮到一些舊城區(qū)的老局位置密集 ， 要遠(yuǎn)距離拉測(cè)試線很困難 ， 所以一般用搖表的測(cè)試結(jié)果都不理想 。 本方法另辟蹊徑 ， 直接利用市話電纜作為測(cè)試線路 ， 可以將線路拉得很遠(yuǎn) ， 可以測(cè)出較真實(shí)得結(jié)果 。 3.接地電阻值的測(cè)量方法 交接箱 1 交接箱 2 局站 局站地網(wǎng) 交接箱地線 交接箱地線 R1 R2 R12 地網(wǎng)構(gòu)造 39 方法五：卡鉗法 （ 單 、 雙卡 ） 。 利用地線 、 地網(wǎng)之間形成的環(huán)路 ， 產(chǎn)生感應(yīng)電磁場(chǎng) 、 測(cè)量其感應(yīng)電壓和感應(yīng)電流 ， 找出環(huán)路的電阻 。 缺陷：若另外一個(gè)入地點(diǎn)的地電阻比較大 ， 則嚴(yán)重影響測(cè)試結(jié)果 。 3.接地電阻值的測(cè)量方法 局站地網(wǎng) 其它接地點(diǎn) 卡鉗 地網(wǎng)構(gòu)造 40 降阻劑的作用： 1） 保持土里的水分； 2） 增加土里的鹽分； 3） 擴(kuò)大電極與良導(dǎo)體的總接觸面積 。 降阻劑一般分為： a) 粉末狀化學(xué)物質(zhì) ：用水?dāng)嚢韬蟪闪紝?dǎo)體；缺點(diǎn)是時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)結(jié)餅；對(duì)大電流通過(guò)時(shí)可能會(huì)烤焦 ， 失去導(dǎo)電作用；會(huì)加快對(duì)鋼鐵的腐蝕 。 b) 水凝膠狀物質(zhì) ：與水化合后 ， 可以保持水分和鹽分；缺點(diǎn)是容易隨雨水流失；隨時(shí)間易老化；會(huì)加快對(duì)鋼鐵的腐蝕 。 c) 非金屬物質(zhì) (石墨粉 )：本身就是導(dǎo)電材料 ， 用水?dāng)嚢韬蟪闪紝?dǎo)體；它不隨時(shí)間易老化；也不會(huì)加快對(duì)鋼鐵的腐蝕 。 缺點(diǎn)是沒(méi)壓緊固化前導(dǎo)電作用較差 。 d) XIT式化學(xué)物質(zhì) ：逐漸與水氣化合 、 流到土里起降阻作用。 缺點(diǎn)是僅使用二 、 三支不足以改善整個(gè)地網(wǎng)的接地電阻 。 4.地網(wǎng)形狀及防護(hù)效果特點(diǎn) 地網(wǎng)構(gòu)造 41 做地網(wǎng)時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題： 1、 化學(xué)接地極的使用問(wèn)題 ：客觀上說(shuō)，這種接地棒的作用范圍有限，只能改變局部土壤的接地電阻。因此在數(shù)量有限的情況下，它的總體效果沒(méi)有傳統(tǒng)地網(wǎng)或降阻劑好。最適合條件擁擠，沒(méi)地方開(kāi)挖的老局使用。但問(wèn)題是價(jià)格高，大量使用耗資太大。 2、 非金屬接地模塊的使用問(wèn)題 ：其實(shí)是石墨材料澆鑄形成的。單從一塊來(lái)看，它的作用比一支大角鋼加降阻劑好不了多少，但它對(duì)里面的鋼鐵沒(méi)有腐蝕作用，可以長(zhǎng)期大量使用。只有在數(shù)量大的情況下，它的作用才能發(fā)揮出來(lái)，因此最適合在土質(zhì)差、開(kāi)挖面積大的地方使用。但問(wèn)題是價(jià)格高，大量使用耗資太大。 3、 其他降阻劑的使用問(wèn)題 ：從腐蝕性、流失性、老化時(shí)間、導(dǎo)電能力、成本價(jià)格等幾個(gè)角度綜合起來(lái)看，精細(xì)石墨粉的效果會(huì)好一些。而且石墨的價(jià)格在 2000多元 /噸，算比較便宜了。 4.地網(wǎng)形狀及防護(hù)效果特點(diǎn) 地網(wǎng)構(gòu)造 42 4、 地網(wǎng)范圍大小的問(wèn)題 ：由于地網(wǎng)中的電感會(huì)起阻礙作用，地網(wǎng)中超過(guò) 60m遠(yuǎn)的角鋼對(duì)泄放局站雷電流作用不大了。所以超過(guò) 60m遠(yuǎn)的地網(wǎng)對(duì)降低低頻接地電阻確實(shí)有幫助，但對(duì)防雷幫助不大。 5、 入局地線引入線問(wèn)題 ：為了防止埋在地下的入局電纜、扁鋼意外斷裂，一般需要從不同位置拉兩條地線進(jìn)局做總接地排使用。另外，嚴(yán)禁從樓頂避雷引下線入地位置引機(jī)房室內(nèi)地線，以免高電位反擊。 6、 銅包鋼接地體的使用問(wèn)題 ：在一些土質(zhì)差、需要使用降阻劑的地方可以使用銅包鋼接地體，既抗腐蝕，又增加導(dǎo)電性。使用銅包鋼接地體時(shí)，應(yīng)先開(kāi)挖深 2m左右的垂直孔洞，灌滿降阻劑后，再打下該接地體，效果會(huì)好些。 4.地網(wǎng)形狀及防護(hù)效果特點(diǎn) 地網(wǎng)構(gòu)造 43 聯(lián)合地網(wǎng)的問(wèn)題： 1）聯(lián)合接地是現(xiàn)代防雷的基本要求，應(yīng)該認(rèn)真遵守。 2）聯(lián)合接地是指所有接地系統(tǒng)都使用同一個(gè)接地網(wǎng)平臺(tái)。但不是所有地線、避雷引下線接在同一個(gè)點(diǎn)上，應(yīng)該有一定的隔距才對(duì)。 4.地網(wǎng)形狀及防護(hù)效果特點(diǎn) DC地 保護(hù)地 交流地 基站接地 避雷針接地 聯(lián)合地網(wǎng) 地網(wǎng)構(gòu)造 44 聯(lián)合地網(wǎng)接地電阻的一般指標(biāo)： 國(guó)外某電信公司 與 國(guó)內(nèi)某 通 信公司 4.地網(wǎng)形狀及防護(hù)效果特點(diǎn) 大型綜合局站 0.5歐以下 樞紐局站 1歐以下 大型市內(nèi)局站 1歐以下 萬(wàn)門(mén)以下交換局 3歐以下 小型局站 2歐以下 2000門(mén)以下交換局 5歐以下 小型無(wú)線局站 2歐以下 微波、基站 10歐以下 其他站點(diǎn) 5歐以下 微波無(wú)源站 20歐以下 地網(wǎng)構(gòu)造 45 地線結(jié)構(gòu) 1.ITU-T和 IEC標(biāo)準(zhǔn)中的幾種典型局站接地方法 從基本原理來(lái)說(shuō)，有下面幾種基本接地方法： 內(nèi)部星狀隔離連接法（ STAR-IBN） ： 內(nèi)部星狀連接，但與共用接地系統(tǒng)（如建筑鋼結(jié)構(gòu)）只有一個(gè)點(diǎn)連接。 內(nèi)部網(wǎng)狀隔離連接法（ MESH-IBN） ： 內(nèi)部網(wǎng)格狀連接，但與共用接地系統(tǒng)（如建筑鋼結(jié)構(gòu)）只有一個(gè)點(diǎn)連接。