防雷接地基础知识

LA000003 防雷接地基础知识 ISSUE1.0

第5章 通信局站的防雷接地

电源L1L2L3NL1L2L3N配电电缆L1L2L3NPE建筑物区域设 备中线通过阻抗或限压装置连接到地，或与地隔离 图5-7 三相线（加中线）的IT配电系统

IT系统在供电端有一点通过阻抗或限压装置接地，发生单相接地故障时，短路电流很小，保护装置不会动作供电系统还可以继续运行。被PE线接地的设备外壳不会带电，但其它处的中性线电压会升高。主要应用在对安全有特殊要求的场合，如：矿井、火药库或纯排灌的动力电力网。

采用IT 配电系统时要求：配电变压器低压侧及各出线回路应装设过流保护，网络内的带电导体严禁直接接地；各相对地应有良好的绝缘水平，在正常运行情况下，从各相测得的泄漏电流（交流有效值）应小于30mA。

5.2.4 与配电系统有关的接地故障

所谓接地故障是指电气回路中的带电导体，即相线和中性线（L线和N线）与大地、电气设备金属外壳以及各种接地的金属管道、结构之间的短路。它是单相对地短路，但其事故后果和防范措施与一般短路不同。为便于区别，国际电工标准将它称作接地故障（Earth fault）。

大家知道，金属性短路的短路电流大，常用的熔断器、断路器等过流保护装置能有效的切断电源，从而防止了火灾的发生；电弧性短路的短路电流小，过流保护器往往不能及时切断电源，而电弧、电火花的局部温度可达千度以上，甚至可使附近的可燃物质起火。接地故障火灾多的原因不仅是它发生的机率大，而且一旦发生接地故障，它还往往以持续的电弧性短路的形式存在，比一般短路更易引燃起火。

TN系统的接地故障多为金属性短路，故障电流较大，可利用原来作负荷保护和短路保护的过电流保护电器（熔断器、低压断路器）兼作接地故障保护，这

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第5章 通信局站的防雷接地

是TN系统的优点。但在某些情况下，如：线路长、导线截面小而使线路导体阻抗增大，过电流保护器常不能满足它的切断故障电流时间的要求，产生电弧性短路而造成危险。所以在TN系统中，常将保护线与接地良好的金属导体相连接，使保护线的电位尽量接近地电位，降低发生接地故障和PEN线断线时，外露导电部分和保护线的对地故障电压。

TT系统发生接地故障时，故障电路内包含有外露导电部分接地极和电源接地极的接地电阻Ra和Rb，如图5-8所示。与TN系统相比，TT系统故障电路阻抗大，故障电流小，更易以电弧性短路的形式出现。并且由于Ra的作用，使设备外壳对地电压升高，如果超过了安全电压的标准50V时，将会对人身造成危险。因此在TT系统中推荐采用漏电保护器作接地故障保护。

LTNIdPERbIdRa 图5-8 TT系统

在实际应用中，应当根据三种配电系统各自的特点，选择合理的接地和保护方式。

5.3 局内布线

5.3.1 交流电源线

进入通信局站的低压电力电缆宜埋地引入，宜采用具有金属铠装屏蔽层的电缆（或穿金属管屏蔽），屏蔽层两端接地（或金属管两端接地）。电缆埋地长度宜不小于50m。

5.3.2 普通的信号电缆

本小节中的普通信号电缆指E1线、网线等等非用户线类的信号电缆。对于用户电缆的一些防雷要求请参见《通信设备防雷产品知识》方面的内容。

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第5章 通信局站的防雷接地

1. 普通的信号电缆在通信局站内不应架空布放

通信局站内的E1线、网线不应架空走线。这些在正常情况下建筑物内互连的信号线，如果在建筑物外架空走线，由于外部暴露空间对雷电电磁场没有衰减作用，这些信号线在雷击发生时引入的雷击过电压和过电流往往超过设备接口正常设计的防雷保护级别，很容易造成设备遭受雷击损坏。较容易出现问题的是移动基站和传输设备之间连接的E1线，和数据通信类产品接出的以太网线。 特别是移动基站到传输设备的E1线，往往是移动和电信之间，或联通和电信之间的E1线架空走线。由于不同用户很多情况机房分开建设，E1线除在外部暴露空间受到雷电电磁场的严重感应之外，还可能出现不同机房之间的地电位反击问题，所以移动基站到传输设备的E1线架空对于设备防雷而言是极恶劣的一种情况。要尽量加以避免。 2. 普通信号电缆出入通信局站的保护措施

I、信号电缆宜穿金属管从地下入局，金属管两端接地，信号电缆进入室内后应在设备的对应接口处加装信号防雷器保护，信号防雷器的保护接地线应尽量短。

II、 如果因条件限制，室外电缆无法从地下走线，信号电缆宜穿金属软管进行屏蔽，金属软管的两端应可靠接地，在机房内可连接到机房保护接地排。电缆进入室内后在设备的对应接口处应加装信号防雷器保护，信号防雷器的保护接地线应尽量短。

室外电缆若采用具有金属外护套的电缆，金属外护套的两端应可靠接地，在机房内可连接到机房保护接地排。 电缆进入室内后在设备的对应接口处应加装信号防雷器保护，信号防雷器的保护接地线应尽量短。

III、 出入局站的信号电缆，电缆内的空线对在机房内宜做保护接地。例如：室外引入的E1总电缆内两对同轴线只用了一对，则另一对E1电缆的芯线和屏蔽层可在室内汇接到一块小金属板上，再由小金属板接出一根接地线到机房的保护接地排。

5.3.3 光纤的防雷

进入通信局站的光缆，若光缆中含有金属加强筋，则加强筋在机房内应可靠的连接到机房的保护接地排。

光纤在外部暴露空间架空走线，光纤内的金属加强筋可以感应非常高的雷击过电压。如果加强筋没有做接地处理，雷击时加强筋很可能对接地物体发生绝缘击穿，从而产生瞬间高温，严重时可以使光纤融化。这种事例在移动通信局站很常见。

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第5章 通信局站的防雷接地

5.4 接地电阻

5.4.1 国内相关规范中的规定

a 综合通信大楼的接地电阻宜不大于1W。 b 交换设备的接地电阻应满足表3-2的规定。

表5-2 交换设备接地电阻要求

交换系统容量 市话2000门以下 市话10000门以下(含10000门) 市话10000门以上 长话2000路以下(含2000路) 接地电阻 5? 3? 长话2000路以上 1? 接入网、传输、宽带接入、数通、多媒体可参考。

c 移动通信基站的接地电阻值应小于5W，对于年雷暴日小于20天的地区，接地电阻值可小于10W。无线接入基站可参考。

5.4.2 接地电阻和防雷的关系

1. 接地电阻和防雷

从防雷方面考虑，无论是通信局站的接地还是通信设备内部的系统接地设计，最关键的问题是要尽量做好接地的等电位连接。只要通信局站的等电位连接做好了，设备的端口防雷做好了，即使通信局站的接地电阻值达到10欧姆或者更大一些，都可以满足设备的防雷要求，对设备的防雷不会产生明显的负面影响。

当然，这并不是说接地电阻的大小对通信局站是无关紧要。因为通信局站的接地电阻值，除了需要考虑防雷方面，还需要考虑其他因素。由于接地电阻值和通信局站内的安全问题有关，所以，通信局站的接地电阻值应尽量小。 2. 接地电阻值和安全

接地电阻值还与通信局站的安全有关。接地电阻值如果过大，当通信局站内出现电力系统对大地短路等类型的故障时，对通信局站的安全会构成一些负面影响。所以，通信局站的接地电阻值应尽量小。

但需要说明的是，接地电阻值对通信局站安全问题的影响是主要应从通信局站的角度来考虑的问题，单单从通信设备的角度来考虑接地电阻值对通信局站的安全影响意义不大。

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