论文部分内容阅读
摘 要：在移动通信基站所采用的相关设备中，开关电源的接地问题是关键，一直以来，也受到广大设计、建设和使用单位的重视，成为了热点话题。但是，在移动通信基站开关电源（即基站电源）在遭受到雷击损坏的事故中，还是存有有一部分是因为工程设计，或者施工中接地不当所致的。如果，能够对这些基站电源做好正确的接地，那么可大大避免这些事故的发生。因此，本文将对 移动基站电源的接地与等电位连接问题进行分析，仅供参阅。
移动基站电源的正确接地，不单止不会增加建设投资，而且还能在很大程度上减少接地系统上所花费的费用。比如，采用了正确的联合接地方式，其接地体的投资，会比不正确的分散接地方式要低很多，这主要是因为，采用分散接地的方式的话，至少需要多埋设一组接地体。所以，无论是为了降低基站设备损坏的发生率，还是进一步地减少投资、优化资源，都有必要对基站电源接地方式进行正确的选择。
一、目前基站电源接地不当的主要原因
（一）对现行规范认识不足以及执行不统一
近年来，移动通信的发展速度非常快，但同时，很多实际问题也逐渐地表现出来了。对于这些问题的解决需要一个过程以及一定时间。但是在问题还未能彻底解决时，基站的数量就已经急剧增加了，这导致遗留的问题以及隐患变得更大更多，其中，基站接地就是典型的一种情况。目前，根据现行的《微波站防雷与接地设计规范》（YD 2011—93），以及《通信局（站）接地设计暂行技术规定》〔YDJ 26—89〕规定中，对于基站内开关电源设备并没有形成一个统一、明确以及具体的规定。通常，各地在对基站电源接地的问题解决上，都是参照执行普通通信局（站）的相应规定，而若发生了问题，会因为缺乏一定的判断依据，以及正确的处理方法而随意处置或搁置。比如，对于基站电源系统内部是否可以进行“三地合一”，我国相关标准规定上并没有明确的指示，这导致不同地区或单位就有了不同的认识，难以实行统一的方案。
（二）受到基站环境及机房条件的限制
微波站接地问题，在长时间内都是通信防护所研究的重点，其主要原因就在于微波站所处环境的特殊性。相比于基站，由于微波站是根据电信专用房屋的要求来做选址、建设以及维护的，所以其对于环境以及机房条件能较好地适应。但是，对于基站的机房，由于很多都是租借现有民用的建筑，而且还会随着移动通信的发展而变化。但目前在我国，很多的民用建筑接地系统与通信接地都不够完善，而可靠度比较低，在也给基站电源接地的正确实施带来了很大的影响。
（三）基站内其他通信设备的不合理要求
此外，除了开关电源，基站内还存有收发信机〔BTS〕、光端机或微波设备等，这些设备都来自于不同的厂家或国家，因此它们对于接地也有着不同的要求。比如，有些厂家会要求用户为其设备提供两个或三个相互独立的接地端子，从而来进行保护接地、防雷接地或者防静电接地等工作，而且还会表明“不按要求者，其后果自负”，这显然是逼迫用户去采用不正确的分散接地方式。
二、防雷接地、宜流电源接地和保护接地的相互关系
（一）防雷接地和保护接地的关系
基站电源的防雷接地，主要指的是基站电源内的电涌保护器〔SPD〕的接地。一台基站电源，通过用到3种SPD：一是对交流输入进行防护的交流电源，用SPD规定基站电源都应配备;二是对直流输出做出防护的直流电源用SPD;三是对后台、远程监控用接口电路进行防护的SPD信号。
无论采用以上哪种的SPD，它的功能都是抑制侵入的瞬态过电压，对相关的设备、电路、元件等进行保护。对地安装的SPD，主要是保护纵绝缘免遭破坏，所以SPD的接地端子一定要近接至要保护设备的保护地，因此对SPD的接地线有两个要求：一是设备的保护地，二是其长度越短越好。目前，已经有了相关的规定，比如，《移动通信基站防雷与接地设计规范》〔YD 5068—98〕中有规定：“移动通信基站供电设备的正常不带电的金属部分、避雷器的接地端，均应作保护接地，严禁作接零保护。”
（二）直流电源接地和保护接地的关系
同防雷接地和保护接地的关系相比，直流电源接地问题存在有争论。直流电源接地，主要指的是将基站电源的—48V输出的正极接地〔+24V电源是负极接地〕。但是，直流电源接地能否与保护接地合用，这是存有有争议的。而长期以来一直受到广泛争议，而根据《通信局（站）接地设计暂行技术规定》〔YDJ 26—89〕第2.2.2条有规定到：“机房的直流电源接地垂直引线长度超过30 m时，从30 m处开始，应每向上隔一层与接地端子连接一次。”由此可知，部颁标准对48V正极电源线重复接地的做法不否定，表示重复接地点越多越好。
（三）ITU-TK..27的建议
在ITU-TK.27建议中，推荐采用直流回流导体跟接地端子互联的做法，而且表示沿直流回流导体全长进行广泛地互联，指保护接地装置。同时，ITU-TK.27建议中还指出，能够采用隔离直流回流，即48V正极和保护地仅有单点连接的星形接地方式。在使用隔离直流回流导体时，要做好随时监视的工作，检查其隔离情况。若在维护工作违反了隔离要求，甚至会造成系统运行故障，或者产生物理损坏。因此可知，ITU—TK.27建议不单止允许直流电源接地和保护接地合用，还推荐将它们广泛互联。
（四）接地基准点的选择
基站电源的防雷接地、保护接地和直流电源接地要合用，即应接到同一共用接地系统。但是，“三地合一”的点是取自接地体、机房接地排、基站电源机架，还是其他地方，那么则要考虑选择接地基准点（EEP）的问题。接地基准点，主要指的是，一信息设备或系统的等电位连接网络，与共用接地系统间唯一的连接点。而实际接地基准点并不是一个点，但其有足够的范围，能够适应等电位连接导体的连接。同时，由于在网状等电位连接网络中，存在有多点连接到共用接地网，所以在此五存有选取接地基难点的问题，接地基准点只存在于星型等电位连接网络中，这样能够有效保障设备及系统的正常运行，这也是判断接地基准点是否恰当的标志。一般来说，接地基准点越靠近设备，其防雷效果会更好，因为这样用于连接设备，以及接地基准点的等电位连接导体的长度最短，使得雷电流通过时，等电位连接导体两端的电压降最低。
（五）接地电阻值
根据《移动通信基站防雷与接地设计规范》（YD5068—98）的要求，基站的接地电阻值应小于5欧。但是，目前还有建在山上的基站，其地理环境比较恶劣，存有很多岩石或多石土壤，大地电阻率比较高，难以达到规定标准中的接地电阻值。接地电阻值是越小，其防雷效果就更好，这是因为接地系统流过雷电流时，会造成地电位升高，会产生危险的接触电压和跨步电压。而与低接地电阻值相比，正确的等电位连接措施显得更为重要。我们可以采用均衡大地电位、实施共用接地，以及改进接地线敷设等方法，从而有效保证在雷击时基站内各处电位会同样上升，就不會出现危险的电位差，实在做不到小于5欧，可放宽到小于10欧。
三、结论
基站电源的保护接地、防雷接地和直流电源接地，都是同一接地系统提供的，因此接地基准点可选取在电源机架上。在经过防雷等电位的连接后，对接地电阻值的要求可适当放宽些，在力所能及的条件下尽可能做小就可以了。
参考文献
[1] 何亨文.移动基站电源的接地与等电位连接问题[J].邮电设计技术.2015（04）：45-47.
[2] 潘从春，高云鹏，张华斌等.浅谈移动通信基站防雷检测注意事项[J].通信电源技术.2015（06）.
移动基站电源的正确接地，不单止不会增加建设投资，而且还能在很大程度上减少接地系统上所花费的费用。比如，采用了正确的联合接地方式，其接地体的投资，会比不正确的分散接地方式要低很多，这主要是因为，采用分散接地的方式的话，至少需要多埋设一组接地体。所以，无论是为了降低基站设备损坏的发生率，还是进一步地减少投资、优化资源，都有必要对基站电源接地方式进行正确的选择。
一、目前基站电源接地不当的主要原因
（一）对现行规范认识不足以及执行不统一
近年来，移动通信的发展速度非常快，但同时，很多实际问题也逐渐地表现出来了。对于这些问题的解决需要一个过程以及一定时间。但是在问题还未能彻底解决时，基站的数量就已经急剧增加了，这导致遗留的问题以及隐患变得更大更多，其中，基站接地就是典型的一种情况。目前，根据现行的《微波站防雷与接地设计规范》（YD 2011—93），以及《通信局（站）接地设计暂行技术规定》〔YDJ 26—89〕规定中，对于基站内开关电源设备并没有形成一个统一、明确以及具体的规定。通常，各地在对基站电源接地的问题解决上，都是参照执行普通通信局（站）的相应规定，而若发生了问题，会因为缺乏一定的判断依据，以及正确的处理方法而随意处置或搁置。比如，对于基站电源系统内部是否可以进行“三地合一”，我国相关标准规定上并没有明确的指示，这导致不同地区或单位就有了不同的认识，难以实行统一的方案。
（二）受到基站环境及机房条件的限制
微波站接地问题，在长时间内都是通信防护所研究的重点，其主要原因就在于微波站所处环境的特殊性。相比于基站，由于微波站是根据电信专用房屋的要求来做选址、建设以及维护的，所以其对于环境以及机房条件能较好地适应。但是，对于基站的机房，由于很多都是租借现有民用的建筑，而且还会随着移动通信的发展而变化。但目前在我国，很多的民用建筑接地系统与通信接地都不够完善，而可靠度比较低，在也给基站电源接地的正确实施带来了很大的影响。
（三）基站内其他通信设备的不合理要求
此外，除了开关电源，基站内还存有收发信机〔BTS〕、光端机或微波设备等，这些设备都来自于不同的厂家或国家，因此它们对于接地也有着不同的要求。比如，有些厂家会要求用户为其设备提供两个或三个相互独立的接地端子，从而来进行保护接地、防雷接地或者防静电接地等工作，而且还会表明“不按要求者，其后果自负”，这显然是逼迫用户去采用不正确的分散接地方式。
二、防雷接地、宜流电源接地和保护接地的相互关系
（一）防雷接地和保护接地的关系
基站电源的防雷接地，主要指的是基站电源内的电涌保护器〔SPD〕的接地。一台基站电源，通过用到3种SPD：一是对交流输入进行防护的交流电源，用SPD规定基站电源都应配备;二是对直流输出做出防护的直流电源用SPD;三是对后台、远程监控用接口电路进行防护的SPD信号。
无论采用以上哪种的SPD，它的功能都是抑制侵入的瞬态过电压，对相关的设备、电路、元件等进行保护。对地安装的SPD，主要是保护纵绝缘免遭破坏，所以SPD的接地端子一定要近接至要保护设备的保护地，因此对SPD的接地线有两个要求：一是设备的保护地，二是其长度越短越好。目前，已经有了相关的规定，比如，《移动通信基站防雷与接地设计规范》〔YD 5068—98〕中有规定：“移动通信基站供电设备的正常不带电的金属部分、避雷器的接地端，均应作保护接地，严禁作接零保护。”
（二）直流电源接地和保护接地的关系
同防雷接地和保护接地的关系相比，直流电源接地问题存在有争论。直流电源接地，主要指的是将基站电源的—48V输出的正极接地〔+24V电源是负极接地〕。但是，直流电源接地能否与保护接地合用，这是存有有争议的。而长期以来一直受到广泛争议，而根据《通信局（站）接地设计暂行技术规定》〔YDJ 26—89〕第2.2.2条有规定到：“机房的直流电源接地垂直引线长度超过30 m时，从30 m处开始，应每向上隔一层与接地端子连接一次。”由此可知，部颁标准对48V正极电源线重复接地的做法不否定，表示重复接地点越多越好。
（三）ITU-TK..27的建议
在ITU-TK.27建议中，推荐采用直流回流导体跟接地端子互联的做法，而且表示沿直流回流导体全长进行广泛地互联，指保护接地装置。同时，ITU-TK.27建议中还指出，能够采用隔离直流回流，即48V正极和保护地仅有单点连接的星形接地方式。在使用隔离直流回流导体时，要做好随时监视的工作，检查其隔离情况。若在维护工作违反了隔离要求，甚至会造成系统运行故障，或者产生物理损坏。因此可知，ITU—TK.27建议不单止允许直流电源接地和保护接地合用，还推荐将它们广泛互联。
（四）接地基准点的选择
基站电源的防雷接地、保护接地和直流电源接地要合用，即应接到同一共用接地系统。但是，“三地合一”的点是取自接地体、机房接地排、基站电源机架，还是其他地方，那么则要考虑选择接地基准点（EEP）的问题。接地基准点，主要指的是，一信息设备或系统的等电位连接网络，与共用接地系统间唯一的连接点。而实际接地基准点并不是一个点，但其有足够的范围，能够适应等电位连接导体的连接。同时，由于在网状等电位连接网络中，存在有多点连接到共用接地网，所以在此五存有选取接地基难点的问题，接地基准点只存在于星型等电位连接网络中，这样能够有效保障设备及系统的正常运行，这也是判断接地基准点是否恰当的标志。一般来说，接地基准点越靠近设备，其防雷效果会更好，因为这样用于连接设备，以及接地基准点的等电位连接导体的长度最短，使得雷电流通过时，等电位连接导体两端的电压降最低。
（五）接地电阻值
根据《移动通信基站防雷与接地设计规范》（YD5068—98）的要求，基站的接地电阻值应小于5欧。但是，目前还有建在山上的基站，其地理环境比较恶劣，存有很多岩石或多石土壤，大地电阻率比较高，难以达到规定标准中的接地电阻值。接地电阻值是越小，其防雷效果就更好，这是因为接地系统流过雷电流时，会造成地电位升高，会产生危险的接触电压和跨步电压。而与低接地电阻值相比，正确的等电位连接措施显得更为重要。我们可以采用均衡大地电位、实施共用接地，以及改进接地线敷设等方法，从而有效保证在雷击时基站内各处电位会同样上升，就不會出现危险的电位差，实在做不到小于5欧，可放宽到小于10欧。
三、结论
基站电源的保护接地、防雷接地和直流电源接地，都是同一接地系统提供的，因此接地基准点可选取在电源机架上。在经过防雷等电位的连接后，对接地电阻值的要求可适当放宽些，在力所能及的条件下尽可能做小就可以了。
参考文献
[1] 何亨文.移动基站电源的接地与等电位连接问题[J].邮电设计技术.2015（04）：45-47.
[2] 潘从春，高云鹏，张华斌等.浅谈移动通信基站防雷检测注意事项[J].通信电源技术.2015（06）.