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摘 要：本文主要对平远山区通信基站防雷接地技术进行探讨，以供同仁参考。
关键词：平远山区；通信基站；防雷接地
一、前言
平远县是广东省梅州市下辖的一个县，位于广东省东北部，粤、赣、闽三省交界处，介于北纬24°23′～24°56′，东经115°43′～116°07′。全县总面积1381平方公里，其中山地、丘陵11.16万公顷，耕地10347.6公顷。全县电话普及率达13%，数字通讯发展迅速，县内企事业单位在网上建立网页，进入政府网络工程。而我县通信基站建设所处地理环境相对恶劣，特别是石头较多的山上，接地问题十分难解决。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，表面土层十几到几十厘米厚，并且土壤电阻率极高，要使基站的地网冲击接地电阻做到很小是极为困难的。本文主要对平远山区通信基站防雷接地技术进行探讨，以供同仁参考。
二、平远山区通信基站的接地装置
一般通信基站地网应充分利用机房建筑物基础、铁塔基础的主钢筋和地下其它金属设施作为接地体的一部份。因此，平远山区通信基站主要做好机房地网、铁塔地网和变压器地网的防雷接地。
（1）机房地网组成。机房地网应沿机房建筑物散水点外设环行接地装置，同时还应利用机房建筑物基础横梁内两根以上主钢筋共同组成机房地网。当机房建筑物基础有地桩时，应将地桩内两根以上主钢筋与机房地网焊接连通。
（2）铁塔地网组成。当通信铁塔位于机房旁边时，铁塔地网应延伸至塔基四脚1.5m远的范围，网格尺寸不应大于3m×3m，其周边为封闭式，同时还要利用塔基地桩内两根以上主钢筋作为铁塔地网的垂直接地体，铁塔地网与机房地网之间每问隔3-5m相互焊接连通一次，连接点不应少于两点。
（3）变压器地网组成。当电力变压器设置在机房内时，其地网可以合用机房及铁塔地网组成的联合地网；当变压器设置在机房外时，且距机房地网30m以内时，变压器地网与机房地网或铁塔地网之间，应每隔3-5m相互焊接连通一次，以相互组成一个周边封闭的地网。
（4）地网、泄流坑铺设与接地。根据规范要求，移动基站的接地电阻应小于5Ω，并应采用联合接地由于地下腐浊和短路电流及雷电流的冲击，使接地极的使用期受到限制，因此地网和泄流坑用镀锌钢材制作。垂直接地极用L5Omm×5mm镀锌标准接地极和电离接地棒组成，埋深2.5m以上；水平接地极用-40mm×4mm镀锌扁钢和钢板制作，埋设深度大于0.7m以上；地网挖深2m长宽各2m并在坑内用优质黄泥回填，敷设长效防腐降阻剂，以延长接地级的使用寿命，达到长期使用的目的。
（5）地网制作工艺。扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面施焊；圆钢与圆钢的搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；扁钢和圆钢与钢管、角钒互相焊接时，除应在接触部位两侧施焊外，还应增加圆钢搭接件。
（6）辅助接地。辅助接地一般情况下不设立，只有当制作的接地网接电阻值达不到规范要求时才考慮其目的就是为了降低接地电阻值，以下一些措施就是降低电阻值的常用方法：1）化学处理。化学处理就是往原土壤中加入化学品以降低其
电阻率，最常用的就是加入食盐，加入方法有层迭法和灌注法。①层迭法。此法是在每个接地体的周围挖一个直径0.5m的圆坑，坑的深度约为接地体的三分之一长，交替铺设6-8层的土壤和食盐，每层土厚l0cm，盐层2-3cm，逐层夯实并浇水；②灌注法。此法是在接地体数量较多时为节省挖土工作量而采用的，本法只适用钢管接地体。2）换土法。此法是将接地体周围原有的土壤取走，一般可
用黏土、泥炭、黑土和沙质黏土等土壤置换。3）长效化学降阻剂法。此法是将降阻剂与水按比例1：1调成糊状，放置接地沟坑之中，将接地体四周裹敷紧密，待降阻剂表面冷却后回填。
（7）风化石土质接地装置施工技巧。尽管降低接地电阻的方法较多，但这些方法在风化土质施工过程中基本不起作用，或效果不明。经过我们对实际施工经验的总结，究其原因主要是土质问题：风化土不保水，干燥度比较大，从地面到地面以下0.6m之间土壤湿度不超过lO%，降阻材料敷设方法不正确时，基本上是浪费。针对这种情况，采取深挖沟、沟内换土的分层降阻方法：沟深0.8m宽0.6m，垂直角钢、水平扁钢敷设完成后，添加3-5cm厚的一层稀土降阻剂；填30cm厚的一层粘性碎土，再添加3-5cm厚的一层稀士降阻剂；填30cm厚的一层粘性碎土，又添加3-5om厚的一层稀土降阻剂；回填粘性碎土，夯实压紧，沿地沟按照5Okg°m量加水使沟中（特别是沟）降阻剂保持接地装置附近的土壤湿度。
三、平远山区通信基站雷电过电压保护
对于不同的供电方式，雷电过电压保护器安装的方式要求是不同的。一般采取两种方式供电，即TM系统和TT系统。平远山区通信基站雷电过压（防雷）保护系统装置重点设在电源线路和信号线路上。
（1）电源系统的过电压（防雷）保护
1）根据分级防护原理，在总低压电源配电入户处安装一组通流量为100KA的三相电源避雷器，启动电压的选择根据：V起=（V×√2）÷0.7， 380V启动电压计算为380×√2÷0.7=768V，作为对电源线路的第一级保护；
2）在进入机房电源人户处安装一级通流量为40kA的三相电源避雷器作为对电源线路的第二级保护；
3）在基站机房内重要设备（如服务器）用电前端分别安装一级电源防雷插座作为对该电源线路的第三级保护，来抑制感应雷击和雷电波的冲击。
（2）信号系统的过电压保护。由于进入基站机房的线缆未加装保安单元，极易导致雷击产生过电压直接击穿线路板，因此在设计时需考虑信号传输速率及接口的匹配等参数，且过压保护器须快速响应，抑制信号线路上的雷电波侵入。
1）出入基站的电缆，应在进线室将金属外护层做接地处理； 2）出入基站的光缆，应将缆内的金属构件（屏蔽层），在终端处接地；3）进入基站的PCM电缆芯线应加装保安单元后，空线对应就近接地；4）铁塔上架设的移动通信系统馈线同轴电缆，其屏蔽进入机房人口处外侧就近接地，并在进入机房内的接收设备前端安装相应的过电压保护器。
四、平远山区通信基站等电位的连接
在雷击瞬间由于避雷器件的快速导通和大电流的泄放，使设备内部线路器件机壳、铁塔和建筑墙体金属构件以及金属屏蔽物等都与地网同时连通。这样在雷电发生的瞬间，机房内部和外部各个物体处在与地网相等的电位上，避免了因物件之间的电势差而使设备损坏按照IEC整体防雷技术的接地要求，保证设备在雷击瞬间应处在等电位状态机房等电位连接用-40×4的铜条沿机房静电地板下和天花板上四周制作并敷设成接地汇集环，接地汇集环与接地装置的连接引下线一般不应少于两处，并沿机房四周均匀对称布置，其间距不应小于lOm，当利用建筑物的钢柱或墙体钢筋作为引下线时，按跨度设引下线，引下线的平均跨度不应小于lOm在机房内部应设立接地均压环，可以利用电气设备与接地干线环路。
五、结论
随着我国通信业的不断发展，移动通信站点的设备和防雷措施也在不断革新，只要在工程实际中不断调查优化研究，充分认识雷电可能的入侵途径，采取全方位、多层次综合防护，才能取得有效的防雷效果。
参考文献：
[1]GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》
[2]YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》
关键词：平远山区；通信基站；防雷接地
一、前言
平远县是广东省梅州市下辖的一个县，位于广东省东北部，粤、赣、闽三省交界处，介于北纬24°23′～24°56′，东经115°43′～116°07′。全县总面积1381平方公里，其中山地、丘陵11.16万公顷，耕地10347.6公顷。全县电话普及率达13%，数字通讯发展迅速，县内企事业单位在网上建立网页，进入政府网络工程。而我县通信基站建设所处地理环境相对恶劣，特别是石头较多的山上，接地问题十分难解决。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，表面土层十几到几十厘米厚，并且土壤电阻率极高，要使基站的地网冲击接地电阻做到很小是极为困难的。本文主要对平远山区通信基站防雷接地技术进行探讨，以供同仁参考。
二、平远山区通信基站的接地装置
一般通信基站地网应充分利用机房建筑物基础、铁塔基础的主钢筋和地下其它金属设施作为接地体的一部份。因此，平远山区通信基站主要做好机房地网、铁塔地网和变压器地网的防雷接地。
（1）机房地网组成。机房地网应沿机房建筑物散水点外设环行接地装置，同时还应利用机房建筑物基础横梁内两根以上主钢筋共同组成机房地网。当机房建筑物基础有地桩时，应将地桩内两根以上主钢筋与机房地网焊接连通。
（2）铁塔地网组成。当通信铁塔位于机房旁边时，铁塔地网应延伸至塔基四脚1.5m远的范围，网格尺寸不应大于3m×3m，其周边为封闭式，同时还要利用塔基地桩内两根以上主钢筋作为铁塔地网的垂直接地体，铁塔地网与机房地网之间每问隔3-5m相互焊接连通一次，连接点不应少于两点。
（3）变压器地网组成。当电力变压器设置在机房内时，其地网可以合用机房及铁塔地网组成的联合地网；当变压器设置在机房外时，且距机房地网30m以内时，变压器地网与机房地网或铁塔地网之间，应每隔3-5m相互焊接连通一次，以相互组成一个周边封闭的地网。
（4）地网、泄流坑铺设与接地。根据规范要求，移动基站的接地电阻应小于5Ω，并应采用联合接地由于地下腐浊和短路电流及雷电流的冲击，使接地极的使用期受到限制，因此地网和泄流坑用镀锌钢材制作。垂直接地极用L5Omm×5mm镀锌标准接地极和电离接地棒组成，埋深2.5m以上；水平接地极用-40mm×4mm镀锌扁钢和钢板制作，埋设深度大于0.7m以上；地网挖深2m长宽各2m并在坑内用优质黄泥回填，敷设长效防腐降阻剂，以延长接地级的使用寿命，达到长期使用的目的。
（5）地网制作工艺。扁钢与扁钢搭接为扁钢宽度的2倍，不少于三面施焊；圆钢与圆钢的搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；圆钢与扁钢搭接为圆钢直径的6倍，双面施焊；扁钢和圆钢与钢管、角钒互相焊接时，除应在接触部位两侧施焊外，还应增加圆钢搭接件。
（6）辅助接地。辅助接地一般情况下不设立，只有当制作的接地网接电阻值达不到规范要求时才考慮其目的就是为了降低接地电阻值，以下一些措施就是降低电阻值的常用方法：1）化学处理。化学处理就是往原土壤中加入化学品以降低其
电阻率，最常用的就是加入食盐，加入方法有层迭法和灌注法。①层迭法。此法是在每个接地体的周围挖一个直径0.5m的圆坑，坑的深度约为接地体的三分之一长，交替铺设6-8层的土壤和食盐，每层土厚l0cm，盐层2-3cm，逐层夯实并浇水；②灌注法。此法是在接地体数量较多时为节省挖土工作量而采用的，本法只适用钢管接地体。2）换土法。此法是将接地体周围原有的土壤取走，一般可
用黏土、泥炭、黑土和沙质黏土等土壤置换。3）长效化学降阻剂法。此法是将降阻剂与水按比例1：1调成糊状，放置接地沟坑之中，将接地体四周裹敷紧密，待降阻剂表面冷却后回填。
（7）风化石土质接地装置施工技巧。尽管降低接地电阻的方法较多，但这些方法在风化土质施工过程中基本不起作用，或效果不明。经过我们对实际施工经验的总结，究其原因主要是土质问题：风化土不保水，干燥度比较大，从地面到地面以下0.6m之间土壤湿度不超过lO%，降阻材料敷设方法不正确时，基本上是浪费。针对这种情况，采取深挖沟、沟内换土的分层降阻方法：沟深0.8m宽0.6m，垂直角钢、水平扁钢敷设完成后，添加3-5cm厚的一层稀土降阻剂；填30cm厚的一层粘性碎土，再添加3-5cm厚的一层稀士降阻剂；填30cm厚的一层粘性碎土，又添加3-5om厚的一层稀土降阻剂；回填粘性碎土，夯实压紧，沿地沟按照5Okg°m量加水使沟中（特别是沟）降阻剂保持接地装置附近的土壤湿度。
三、平远山区通信基站雷电过电压保护
对于不同的供电方式，雷电过电压保护器安装的方式要求是不同的。一般采取两种方式供电，即TM系统和TT系统。平远山区通信基站雷电过压（防雷）保护系统装置重点设在电源线路和信号线路上。
（1）电源系统的过电压（防雷）保护
1）根据分级防护原理，在总低压电源配电入户处安装一组通流量为100KA的三相电源避雷器，启动电压的选择根据：V起=（V×√2）÷0.7， 380V启动电压计算为380×√2÷0.7=768V，作为对电源线路的第一级保护；
2）在进入机房电源人户处安装一级通流量为40kA的三相电源避雷器作为对电源线路的第二级保护；
3）在基站机房内重要设备（如服务器）用电前端分别安装一级电源防雷插座作为对该电源线路的第三级保护，来抑制感应雷击和雷电波的冲击。
（2）信号系统的过电压保护。由于进入基站机房的线缆未加装保安单元，极易导致雷击产生过电压直接击穿线路板，因此在设计时需考虑信号传输速率及接口的匹配等参数，且过压保护器须快速响应，抑制信号线路上的雷电波侵入。
1）出入基站的电缆，应在进线室将金属外护层做接地处理； 2）出入基站的光缆，应将缆内的金属构件（屏蔽层），在终端处接地；3）进入基站的PCM电缆芯线应加装保安单元后，空线对应就近接地；4）铁塔上架设的移动通信系统馈线同轴电缆，其屏蔽进入机房人口处外侧就近接地，并在进入机房内的接收设备前端安装相应的过电压保护器。
四、平远山区通信基站等电位的连接
在雷击瞬间由于避雷器件的快速导通和大电流的泄放，使设备内部线路器件机壳、铁塔和建筑墙体金属构件以及金属屏蔽物等都与地网同时连通。这样在雷电发生的瞬间，机房内部和外部各个物体处在与地网相等的电位上，避免了因物件之间的电势差而使设备损坏按照IEC整体防雷技术的接地要求，保证设备在雷击瞬间应处在等电位状态机房等电位连接用-40×4的铜条沿机房静电地板下和天花板上四周制作并敷设成接地汇集环，接地汇集环与接地装置的连接引下线一般不应少于两处，并沿机房四周均匀对称布置，其间距不应小于lOm，当利用建筑物的钢柱或墙体钢筋作为引下线时，按跨度设引下线，引下线的平均跨度不应小于lOm在机房内部应设立接地均压环，可以利用电气设备与接地干线环路。
五、结论
随着我国通信业的不断发展，移动通信站点的设备和防雷措施也在不断革新，只要在工程实际中不断调查优化研究，充分认识雷电可能的入侵途径，采取全方位、多层次综合防护，才能取得有效的防雷效果。
参考文献：
[1]GB50057-2010《建筑物防雷设计规范》
[2]YD5068-98《移动通信基站防雷与接地设计规范》