通信机房接地装置的设计原则与施工方法

　　现代通信设备的电子化、集成化、智能化，特别是数字通信技术的发展，使得这些通信设备对雷电特别敏感，因雷电冲击而损坏设备的事件时有发生，并造成了非常巨大的损失，通信机房雷电防护的问题显得日益突出。因此，机房中的接地非常重要，良好的接地是设备免遭电磁干扰、雷电干扰和其他干扰的保证。

　　1、通信机房接地装置的设计原则

　　1.1 通信线路和通信机械接地，是为防雷、防强电、防电磁感应，防电腐蚀，防通信干扰，以及作为通信正常工作和保护人身安全而设。

　　1.2 通信机械室的各种接地系统(包括联合接地，保护接地、防雷接地，以及各种自然接地体等)有两种设置方式(即分设方式与合设方式)，但每处只允许一种设置方式。

　　1.3 引入电源室的交流电源线，在室外应装置相应的低压避雷器及防护横向电压的设备。

　　1.4 接地体(包括防雷、交流零线的重复接地，保护接地、联合接地、电缆金属外护套，以及各种自然接地体等)，地下引接线及地上裸导体的连接等，应采取以下减少电化学腐蚀的措施：

　　①接地体(包括地下的引接线)应采用镀锌钢材、铸钢材、铜材或石墨电极;

　　②减少联合接地系统的直流工作电流;

　　③保护接地系统应没有直流或交流电流;

　　④引入电缆应采用有绝缘外护套的电缆或将电缆金属外护套与室内接地系统加绝缘措施;

　　⑤两种不同的金属线(或金属排)连接时，应尽量采用熔接，保证无假焊、虚焊，当采用紧固件连接时，其连接处应镀锡。

　　1.5 接地体的引线不允许采用钢管保护，应采取绝缘措施。

　　1.6 采用分设接地方式时应作到：

　　①各种地下接地体、地下裸引线之间的距离应>20m，接地装置埋设地点应设地线桩。

　　②在电源室内应分别装设保护接地排和联合接地排。

　　③接地系统的室外引接导线与房屋避雷泄流线的空间距离：当房屋高度在30m及以下时，一般应>2m。

　　1.7 联合接地系统应按机械室分类接入联合接地排，连接处所如下：

　　①各种直流电源母线需接地的一极;

　　②引入架，试验架，引入试验架，测量台、试验台的测试用地，以及测试仪表的接地;

　　③各机械室不接入交流电源的金属机架(电源室的直流配电屏机架不应接地);

　　④电报机械和自动电话中继器的工作接地;

　　⑤引入电缆的绝缘金属护套，配线电缆的金属屏蔽层;

　　⑥各通信机械室的保安避雷器(包括放电间隙，避雷器等);

　　⑦容易产生噪声干扰的盘架单独接地。

　　1.8 保护接地系统按设备分别接入保护接地排，连接处所如下：

　　①交流配电盘、整流器、其他交流电源设备以及接入交流电源的机架、机壳;

　　②交流电源线的金属外皮;

　　③交流三相四线制配电系统的中性线重复接地。不准用交流三相四线制的中性线代替保护接地。

　　1.9 采用合设接地系统时应作到下列要求：

　　①联合接地体、保护接地体、房屋防雷接地体、地下电缆金属外护套、混凝土电极以及金属水管等应接成一个接地系统，并采取熔焊和防腐蚀措施;

　　②所有通信线路均应采用地下电缆引入方式，并应装设避雷设备;

　　③不得利用室内通信设备的金属部分构成雷电流的泄流通路。

　　1.10 通信站内设备至回流排的连接导线。

　　铜芯不应<35mm2(总配线架至接地排);铜芯不应<16mm2(要求接地电阻<10欧时通信设备用);铜芯不应<10mm2(要求接地电阻≥10Ω的通信设备用);铝芯不应<25mm2(工频交流设备用)。

　　2、通信机房防雷施工方法

　　雷电进入通信机房有三种方式：第一种是直击雷直接击中金属导线，让高压雷电以波的形式沿着导线两边传播而引入室内；第二种是来自感应雷的高电压脉冲，即由于雷雨云对大地放电;第三种是雷雨云之间迅速放电形成的静电感应和电磁感应，这种反击会沿着电力系统的零线，保护接地线和各种形式的接地线，以波的形式传入室内。

　　2.1 大楼通过建筑物主钢筋，上端与接闪器，下端与地网连接，中间与各层均压网或环形均压带连接，对进入建筑物的各种金属管线实施均压等电位连接，具有特殊要求的各种不同地线进行等电位处理。

　　2.2 对通信网络系统在建筑物楼内的布线和接地方式要求：通信电缆以及地线的布放应尽量集中在建筑物的中部。通信电缆线槽以及地线线槽的布放应尽量避免紧靠建筑物立柱或横梁，并与之保持较长的距离，通信电缆线槽以及地线线槽的设计应尽可能位于距离建筑物立柱或横梁较远的位置。

　　2.3 根据雷电保护区的划分要求，建筑物大楼外部是直接雷击区域;建筑物内部及计算机房所处的位置为非暴露区，越往内部，危险程度越低。雷电过电压对内部电子设备的损害主要是沿线路引入。保护区的界面由外部的防雷系统、建筑物的钢筋混凝土及金属外壳等构成的屏蔽层形成。电气通道以及金属管等金属构件，穿过各级雷电保护区时必须在每一穿过点做等电位连接。

　　2.4 进入建筑物大楼的电源线和通讯线应在LPZ0与LPZ1、 LPZ1与LPZ2区交界处、以及终端设备的前端，根据IEC1312——雷电电磁脉冲防护标准，安装上电源类SPD，以及通讯网络类SPD(瞬态过电压保护器)。SPD是用以防护电子设备因受雷电闪击及其他干扰造成传导电涌过电压危害的有效手段。

　　3、通信机房接地装置施工方法

　　3.1 通信机房接地电阻标准

　　3.1.1 共用一组接地装置，接地电阻值应≤1Ω。

　　3.1.2 安全保护接地、直流工作接地、防雷接地分设时，接地电阻值应符合以下规定：

　　①安全保护接地，接地电阻不应>10Ω;

　　②直流工作接地，接地电阻不应>4Ω;

　　③防雷接地，接地电阻不应>10Ω。

　　3.2 接地体

　　采用角钢50×50×5mm，长1.5m～2.5m;角钢与角钢的连接用扁钢，间隔≥4～5m，角钢≥40×4mm;引线采用50mm2多股铜芯绝缘线或按设计规定;引线与扁钢连接采用焊接，焊接点需进行防腐处理;接地体离通信机房的距离为15m～50m;接地体埋深1m;在腐蚀地带接地极需有防腐措施。

　　3.3 合设接地体的施工方法

　　3.3.1 通信机房应按均压、等电位的原理，将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。

　　3.3.2 通信机房地网由机房地网、铁塔地网和变压器地网等组成，地网的组成如下图所示。基站地网应充分利用机房建筑物的基础(含地桩)、铁塔基础内的主钢筋和地下其他金属设施作为接地体的一部分。当铁塔设在机房房顶，电力变压器设在机房楼内时，其地网可合用机房地网。

　　3.3.3 机房地网组成：机房地网应沿机房建筑物滴水点外设环形接地装置，同时还应利用机房建筑物基础横竖梁内2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2根以上主钢筋与机房地网焊接连通。

　　当机房设有防静电地板时，应在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线，作为地板金属支架的接地引线排，其材料为铜导线，截面积应≥50mm2，并从接地汇集线上引出不少于2根截面积为50mm2的铜质接地线与引线排连通。

　　3.3.4 铁塔地网的组成：当通信铁塔位于机房旁边时，铁塔地网应延伸到塔基四脚处1.5m远的范围，网格尺寸不应>3m×3m，其周边为封闭式，同时还要利用塔基地桩内2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应每隔3～5m相互焊接连通一次，连接点不应<二点。当通信铁塔位于机房屋顶时，铁塔四脚应与楼顶避雷带就近不少于二处焊接连通，同时宜在机房地网四角设置辐射式接地体，以利雷电流散流。

　　3.3.5 变压器地网的组成：当电力变压器设置在通信机房内时，其地网可合用机房及铁塔地网组成的联合地网;当电力变压器设置在机房外，且距机房地网边缘30m以内时，变压器地网与机房地网或铁塔之间，应每隔3～5m相互焊接连通一次(至少有2处连通)，以相互组成一个周边封闭的地网。

　　4、结语

　　科学的设计一个安全、经济、有效的机房防雷与接地系统是一项十分繁杂的工作，但只要经过大量的现场勘测、土质、地质的考察并综合周围建筑的情况及各系统自身对接地的特殊要求等多种因素，实现一个避免雷击的、安全的通信机房是完全可能的。