通信工程接地與防雷ppt課件

1、通訊工程中的接地與防雷討論2021-41;.歡迎各位專家、學者、同仁參與歡迎各位專家、學者、同仁參與 通訊工程中的接地與防雷討論通訊工程中的接地與防雷討論 康忠學康忠學2 主要內容：基站建立中的接地與防雷機房建立中的接地與防雷3基站系統(tǒng)的組成 基站由以下系統(tǒng)組成：傳輸線路系統(tǒng)；塔桅系統(tǒng)；天饋系統(tǒng)；供電系統(tǒng)；地網系統(tǒng)；室內設備等系統(tǒng)組成。 4已建工程中基站的接地與防雷缺乏系統(tǒng)性由于組成基站的各系統(tǒng)都是分專業(yè)進展的設計和施工，因此，無論設計或施工，都是按本專業(yè)和本人的了解對本專業(yè)的接地與防雷進展設計或施工，對基站工程建立中的接地與防雷缺乏全局性的系統(tǒng)思索。我們在對上萬計基站建立的監(jiān)理過程中，發(fā)現了

2、一些接地不規(guī)范的案例，本文援用工程中的實踐案例對相關各系統(tǒng)的接地與防雷進展討論。5通訊鐵塔的構造通訊鐵塔的構造獨立避雷針獨立避雷針通訊鐵塔的組成如圖通訊鐵塔的組成如圖1所示。通訊鐵塔所示。通訊鐵塔由避雷針、避雷針雷電流引下線扁鋼、由避雷針、避雷針雷電流引下線扁鋼、塔體組成。避雷針用金屬緊固件與塔體塔體組成。避雷針用金屬緊固件與塔體頂部直接相銜接，雷電流引下線扁鋼頂部直接相銜接，雷電流引下線扁鋼與避雷針銜接，并從上至下用金屬件與與避雷針銜接，并從上至下用金屬件與鐵塔相銜接。從圖鐵塔相銜接。從圖1的構造明顯可見：的構造明顯可見：避雷針、避雷針雷電流引下線、鐵塔，避雷針、避雷針雷電流引下線、鐵塔，從

3、電氣銜接上曾經成為一個整體。因此，從電氣銜接上曾經成為一個整體。因此，通訊鐵塔實踐上就是挺拔于地面的獨立避雷針。通訊鐵塔實踐上就是挺拔于地面的獨立避雷針。通訊鐵塔構造表通訊鐵塔構造表示圖示圖地網塔體避 雷針雷 電 流引下線61 饋線屏蔽層如何接地？饋線屏蔽層如何接地？同軸電纜構造同軸電纜構造首先了解用于基站的同軸電纜構造。如照片所示，用于基站的同軸電纜由首先了解用于基站的同軸電纜構造。如照片所示，用于基站的同軸電纜由1.電纜芯線、電纜芯線、2.發(fā)泡填充層、發(fā)泡填充層、3.屏蔽層、屏蔽層、4.絕緣層組成絕緣層組成.。71同軸電費芯同軸電費芯線線3屏蔽層屏蔽層2發(fā)泡填充層發(fā)泡填充層4絕緣層絕緣層8

4、實踐工程中的模擬銜接實踐工程中的模擬銜接將饋線、鐵塔、基站設備作模擬銜接如圖2所示。未作離塔處的銜接在實踐工程中，將饋線屏蔽層直接與塔體銜接如圖2所示。將這種銜接的后果作如下分析：9天天 線線SPD避避雷雷針針避雷針雷電避雷針雷電流引下線流引下線雷電雷電流流屏 蔽 層 與 鐵屏 蔽 層 與 鐵塔銜接點塔銜接點N芯 線芯 線 A端端機房入口機房入口接地排接地排地網地網芯線芯線 B端端芯線感應電流芯線感應電流由塔體引入屏蔽層由塔體引入屏蔽層的雷電流的雷電流殘壓電殘壓電流流鐵塔塔體鐵塔塔體I1I2I感感雷電流引下線與雷電流引下線與鐵塔銜接件鐵塔銜接件10饋線屏蔽層在鐵塔上的實踐銜接圖11系統(tǒng)銜接分析

5、由于鐵塔頂端的避雷針是與鐵塔直接銜接的，用于避雷針公用雷電流引下線扁鋼也是和鐵塔直接連通的，因此，避雷針、避雷針公用雷電流引下線、鐵塔曾經組成一個不可分割的挺拔于地面的引雷體。 12電流走向分析當避雷針蒙受直擊雷、或鐵塔蒙受側擊雷時，雷電流至屏蔽層與鐵塔銜接點N時，將分兩支電流I1和I2，其中電流I1經過鐵塔直接流入地網；I2那么從饋線A端屏蔽層流入，經全線流至B端后再經機房入口處的接地排流入地網。當I2流入饋線屏蔽層時，饋線芯線產生強大的感應電流I感 從A端流至B端 進入SPD；當I感將SPD擊毀的瞬間，仍有強大的殘壓電流進入基站的收發(fā)信機，將基站設備損壞。132 吊線鋼絞線如何接地？吊線鋼

6、絞線如何接地？工程中常見的光纜進站方式工程中常見的光纜進站方式 在實踐工程中，將鐵塔作為光纜線路的終端桿，將鋼絞線和光纜捆綁于鐵塔上然后在實踐工程中，將鐵塔作為光纜線路的終端桿，將鋼絞線和光纜捆綁于鐵塔上然后引進機房的作法常有發(fā)生。引進機房的作法常有發(fā)生。 如圖如圖3-1和圖和圖3-2所示。所示。14圖圖3-1 鋼絞線的錯誤銜接和預留光纜的錯誤盤放鋼絞線的錯誤銜接和預留光纜的錯誤盤放15鋼絞線上雷電流的構成鋼絞線上雷電流的構成當雷雨發(fā)生時，由于靜電感應和電磁感應，通訊線路的鋼絞線、信號線、輸電線、通訊鐵塔及其他金屬導體將產生強大的沖擊過電壓，這種雷電感應過電壓可以對電子器件、通訊設備呵斥破壞，

7、甚至呵斥火災或人身損傷。架空鋼絞線上的靜電感應：圖1 鋼絞線上的感應束縛電荷帶負電荷的雷云由于靜電感應，當帶正或負電荷的雷云接近地面建筑物或其他物體時，都能使其外表感應而帶異性電荷，如圖1所示。圖1 鋼絞線上的感應束縛電荷16架空鋼絞線上的電磁感應：架空鋼絞線上的電磁感應：圖圖2 雷云放電后鋼絞線上構成的脈沖電壓雷云放電后鋼絞線上構成的脈沖電壓根據電磁感應原理，架空鋼絞線在雷云放電產生靜電感應過電壓的同時還會產生強大根據電磁感應原理，架空鋼絞線在雷云放電產生靜電感應過電壓的同時還會產生強大的電磁感應脈沖電壓。因此，架空鋼絞線上感應的雷電過電壓該當是靜電感應和電磁的電磁感應脈沖電壓。因此，架空鋼

8、絞線上感應的雷電過電壓該當是靜電感應和電磁感應兩個分量的迭加。感應兩個分量的迭加。這種過電壓沖擊波假設不經過接地安裝這種過電壓沖擊波假設不經過接地安裝及時引入大地，將對銜接在通訊線路兩端的及時引入大地，將對銜接在通訊線路兩端的設備呵斥破壞。設備呵斥破壞。根據相關部門的實踐觀測，高壓架空輸根據相關部門的實踐觀測，高壓架空輸電線路上的感應過電壓可達數百千伏，低壓電線路上的感應過電壓可達數百千伏，低壓架空輸電線路、通訊線路架空鋼絞線上的感架空輸電線路、通訊線路架空鋼絞線上的感應過電壓不會超越應過電壓不會超越20Kv。然而，假設鋼絞線蒙受直擊雷時，鋼絞線上然而，假設鋼絞線蒙受直擊雷時，鋼絞線上產生的雷

9、電過電壓將遠遠大于感應過電壓。產生的雷電過電壓將遠遠大于感應過電壓。圖2 雷云放電后鋼絞線上構成的脈沖電壓17架空鋼絞線上的直擊雷：架空鋼絞線上的直擊雷：當架空鋼絞線吊線蒙受雷擊時，雷電流當架空鋼絞線吊線蒙受雷擊時，雷電流將沿鋼絞線從兩個方向流入大地。由于鋼絞將沿鋼絞線從兩個方向流入大地。由于鋼絞線感抗和接地安裝的接地電阻的存在，鋼絞線感抗和接地安裝的接地電阻的存在，鋼絞線被雷擊時將產生很高的電位。線被雷擊時將產生很高的電位。 d電桿50m50m50m50m接地線接接地地線線圖3 鋼絞線蒙受直擊雷時將產生高電位18鋼絞線呈現的感抗L0、鋼絞線的接地間隔d兩個參數是U值的決議要素；鋼絞線的直流電

10、阻率r對U值的影響較小。在實踐工程中，只需路由選擇合理，通訊線路蒙受直擊雷的概率還是很小的。因此，勘察設計和施工，在選擇通訊線路路由時，應盡能夠避開礦藏地、河灘地、無樹林的禿嶺山坡，減少通訊線路蒙受直擊雷的概率；在多雷區(qū)應盡能夠減小架空吊線鋼絞線的接地隔距。19架空鋼絞線的接地方案架空鋼絞線的接地方案為了減小雷電過電壓對通訊設備的損害，為了減小雷電過電壓對通訊設備的損害，通常采用吊線接地的方法將雷電流就近通常采用吊線接地的方法將雷電流就近引入大地。常用的接地方法如圖引入大地。常用的接地方法如圖4所示。所示。采用采用2.6/7的鋼絞線作為接地線，上端的鋼絞線作為接地線，上端與吊線纏繞或用線卡壓接

11、，下端與延伸式與吊線纏繞或用線卡壓接，下端與延伸式接地安裝銜接，用鐵絲將地線捆綁在電桿上。接地安裝銜接，用鐵絲將地線捆綁在電桿上。圖圖4這種接地安裝，用于地線的鋼絞線從上這種接地安裝，用于地線的鋼絞線從上到下捆綁在電桿上，容易遭到破壞。特別到下捆綁在電桿上，容易遭到破壞。特別是在一些經濟落后的地域，接地線被破壞是在一些經濟落后的地域，接地線被破壞的情況尤為突出，對這種傳統(tǒng)的接地方式的情況尤為突出，對這種傳統(tǒng)的接地方式的可靠性提出了挑戰(zhàn)。的可靠性提出了挑戰(zhàn)。電電桿桿扎扎線線吊線鋼吊線鋼絞線絞線接 地接 地線線延 伸 式 接延 伸 式 接地安裝地安裝20圖圖3-1 、3-2銜接分析銜接分析用于傳輸

12、光纜的吊線鋼絞線按圖3-1和圖3-2的兩種銜接方式或其他架空引入方式，無異于將遠方的雷電引入基站。其緣由是：根據靜電感應、電磁感應原理位于光纜上方的鋼絞線是一條架設在空中的長長的引雷線，假設不將鋼絞線和光纜在基站外引入地下埋設，那么基站至鋼絞線最近的一個接地點間的區(qū)域發(fā)生雷電時，將有能夠經過鋼絞線將雷電引入基站。21正確的光纜進站與吊線接地正確的光纜進站與吊線接地局站間的傳輸光纜線路，光纜的吊線應每隔300m利用電桿避雷線或拉線接地，每隔1Km左右加裝絕緣子進展電氣斷開。光纜進入基站前，應從基站外的終端桿引下埋地進入機房?；疚挥诶妆┤蛰^多的區(qū)域、或當終端桿位置的土壤電阻率較高難以到達接地電阻

13、值的要求時，終端桿應作延伸式地線，終端桿的拉線應加裝絕緣子。223 交流供電線路的進站與接地交流供電線路的進站與接地常見的交流供電線路進站方式常見的交流供電線路進站方式不規(guī)范的交流供電線路進站方式繁多，僅列不規(guī)范的交流供電線路進站方式繁多，僅列舉以下兩種。舉以下兩種。23圖圖4-1交流供電線環(huán)繞于鐵塔上然后進入機房交流供電線環(huán)繞于鐵塔上然后進入機房24圖4-1、圖4-2銜接分析圖4-1和圖4-2，均將交流供電線從空中引入基站鐵塔然后進入機房，并將鐵塔作為供電線路的終端桿；架空變壓器未做地網，且變壓器高壓端也未用鎧裝電纜，輸電線上方未安裝防雷線。25供電線路的正確進站與接地供電線路的正確進站與接

14、地變壓器應做地網變壓器應做地網 變壓器應做地網，并與機房地網、鐵塔地變壓器應做地網，并與機房地網、鐵塔地 網銜接構成結合地網，如圖網銜接構成結合地網，如圖5所示。所示。26變壓器地網 鐵塔地網 機房地網程度接地體 垂直接地體 圖圖5. 基站結合地網組成圖基站結合地網組成圖27供電電纜埋地進入基站供電電纜埋地進入基站供電線路進入基站前，應從站外終端桿上供電線路進入基站前，應從站外終端桿上 引下埋地進入基站；進入基站的電纜應加引下埋地進入基站；進入基站的電纜應加 裝鋼管維護；鋼管的兩端應可靠接地。裝鋼管維護；鋼管的兩端應可靠接地。28供電系統(tǒng)接地不規(guī)范的后果：供電系統(tǒng)接地不規(guī)范的后果： 根據有關部

15、門的統(tǒng)計，被雷擊基站總量的根據有關部門的統(tǒng)計，被雷擊基站總量的75%以以 上，是由于供電系統(tǒng)引起的。上，是由于供電系統(tǒng)引起的。 在基站建立中，供電系統(tǒng)的接地與防雷應引起足在基站建立中，供電系統(tǒng)的接地與防雷應引起足 夠的注重。夠的注重。294 接地線和接地接地線和接地工程中常見的饋線接地銜接工程中常見的饋線接地銜接如圖如圖6所示，工程中將接地線作成所示，工程中將接地線作成“U形彎、形彎、用饋線固定卡作接地銜接的景象時有發(fā)生。用饋線固定卡作接地銜接的景象時有發(fā)生。30用饋線卡將多條接地線疊壓用饋線卡將多條接地線疊壓銜接銜接將接地線作成將接地線作成U形彎形彎31合理可靠的饋線接地合理可靠的饋線接地接

16、地線應短直，接地端子與接地點的銜接應順直電流的方向，不能環(huán)繞或作成“U形彎。多層疊壓相當于多個接觸電阻的串聯(lián)，且隨著時間的推移，壓接點間氧化物的添加其接觸電阻還將增大。因此，每條饋線的接地線端子應分別與地排可靠銜接，不運用饋線卡將多條接地線疊壓壓接。工程中有多種不同的接地方式，但應以相關規(guī)范為準，確?；痉览捉拥氐目煽啃?32產生上述錯誤的緣由：產生上述錯誤的緣由：由于專業(yè)的分工，在大規(guī)模的建立中，設計、施工、防雷、接地各行其是，對防雷與接地缺乏科學系統(tǒng)的統(tǒng)籌設計和施工。335機房建立中的接地與防雷機房建立中的接地與防雷機房建立中的接地存在著嚴重錯誤機房建立中的接地存在著嚴重錯誤 主要表如今：

17、接地的隨意性、將走線架作為主要表如今：接地的隨意性、將走線架作為 接地體、接地線過長、走線架及鋼梁節(jié)間未接地體、接地線過長、走線架及鋼梁節(jié)間未 作電氣銜接作電氣銜接-34將走線架作為接地體將走線架作為接地體中明確規(guī)定：防止經過走線架或鋼梁在電氣上連通。然中明確規(guī)定：防止經過走線架或鋼梁在電氣上連通。然而，像照片所示的將走線架作為接地體的情況在一些小型機房內還隨處可見。如圖而，像照片所示的將走線架作為接地體的情況在一些小型機房內還隨處可見。如圖-3536接地的隨意性，典型案例如下圖。接地的隨意性，典型案例如下圖。機房機房 的可靠接地是人員及設備平安的重要的可靠接地是人員及設備平安的重要保證。圖中

18、所示的隨意接地不僅是不符合保證。圖中所示的隨意接地不僅是不符合規(guī)范要求，更重要的是人們的生命、財富規(guī)范要求，更重要的是人們的生命、財富將遭到要挾。將遭到要挾。37隨意地用一塊扁鋼作為機房總接地排。隨意地用一塊扁鋼作為機房總接地排。再隨意地用一根電纜作為機房總接地再隨意地用一根電纜作為機房總接地線線38機 房 總 接 地機 房 總 接 地線線39走線架及鋼梁節(jié)間未作電氣銜接走線架及鋼梁節(jié)間未作電氣銜接很多大中型機房中心局、匯接局，走線很多大中型機房中心局、匯接局，走線架及鋼梁節(jié)間未作電氣銜接。架及鋼梁節(jié)間未作電氣銜接。不符合規(guī)不符合規(guī)范要求范要求 40機房接地線普遍太長機房接地線普遍太長 位于位于2樓以上的機房，有的機房甚至在樓以上的機房，有的機房甚至在5樓或以上樓或以上樓層，從機房地網到機房的總接地線長達樓層，從機房