机房防雷等电位理论概述

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1、移动基站接地等电位技术简介1、引论2、接地的目的与误区3、移动基站接地的现状4、基站内经常遭雷击损坏设备的原因与分析5、机房内等电位连接改造内容简介1、引论随着移动网络覆盖面的增加、网域的扩张，从节约成本等因素考虑，迫使许多移动通信机房需在高山、民用建筑中建立。而高山和民用建筑本身的环境对于移动通信机房来说是比较恶劣的：高山的土质很差，多为碎石土壤、风化岩或花岗岩石，表面土仅十几至几十厘米厚，并且土壤电阻率极高；民用建筑本身的接地系统不完善。在这种情形下如一味的降低机房地阻的代价是极高的且有时也是不可能的。据相关部门统计，遭雷击损坏的基站中：机房接地电阻5以下的占74%，5-

2、10的占19%，10以上的占7%；该数据表明机房接地电阻的高低与雷击概率的关系为同样的地理环境下地阻小的机房反而更容易遭受雷击。因此，基站的防雷应从综合防雷，系统的进行设计，运用等电位的理论进行施工改造。才能真正确保“高枕无忧”。本讲稿针对移动机房防雷现状，阐述了等电位理论的概念、方法、施工要求以及其重要性。望能够给因移动基站被雷击损坏所困扰的设计施工人员带来一些启示。当今信息技术的不断发展，大规模集成电路的普遍应用。通信设备的抗干扰能力增强了，但其耐雷击脉冲的能力降低了。只有设备间的电位差缩小了，才能减小雷击脉冲对设备的影响，而对于接地电阻值的大小则无关紧要了。1、引论2.

3、1移动基站接地的目的2.1.1按照IEC60950《信息技术设备的安全规范》采用通信开关电源供电的通信设备属于基本绝缘类设备。所以这类设备的外露可导电部分一定要可靠接地，其目的是为了防止设备故障时的危险电压对人身构成电击危险。因此应直接接保护地；2.1.2对于以分离器件为主的模拟通信设备，由于考虑干扰信号的地环流影响，所以设备需要独立的工作接地，但对于以大规模集成电路器件为主的数字通信设备，由于设备本身的抗干扰能力较强但内部器件的抗电涌能力极差，所以工作地可以也必须直接和保护地合一。2、接地的目的与误区2.1.3对于直流系统（-48V系统为直流正接地，+24V系统为直流负接地）其

4、接地目的至少应包括以下两个方面：a.固定电位，防止在供电系统故障后，危险电压对人身构成电击危险；b.固定电位，防止在供电系统故障后，危险电压对设备本身的危险。所以该接地也可以且必须和保护地合一。2.1.4为防止静电对设备本身的危害，应直接接保护地。2.1.5为给窜入系统的雷电能量提供一个泄放的渠道，应直接接保护地。2、接地的目的与误区2.2.1不是因为设备要防雷就一定要接地手机不接地、电视机不接地、飞机不接地，但其防雷问题都解决的很好。这是因为雷是天与地之间的一种电荷释放现象，在该过程中，会在信息技术设备系统中产生感应过电压。对特低安全电压类设备（手机、飞机）和加强绝缘类设备（电

5、视机），由于其不接地，所以这两类设备只要处理好差模（线间）感应雷过电压就行了。而对于基本绝缘类设备，由于安规要求必须接地，所以不但要解决差模（线间）感应雷过电压的防护问题，而且还要解决共模（线地间）感应雷过电压的防护问题，并且一般而言差模感应雷过电压的幅值远小于共模感应雷过电压的幅值。另外，由于移动通信基站是一个非常复杂的系统，雷电过电压引起的地电位抬高，高电位反击常常是造成设备损坏的主要原因，所以就造成了人们对接地的偏见，认为防雷就必须接地，甚至很多人以为防雷就是接地。2、接地的目的与误区2.2.2不能简单的认为接地电阻越小，防雷效果就越好通常接地电阻越小，防雷问题就越容易解决

6、，但防雷效果和接地电阻并无直接关系。这是因为对防雷而言，接地线电感对设备的影响远大于接地电阻对设备的影响。这个原因在于只要按照标准设计和施工，接地电阻上的电压降对整个机房设备都是等电位的，而不会在设备间形成大的电位差，但引线电感上的电位差却是直接加在设备间的。2、接地的目的与误区天馈线开关电源GSMSPD接地电阻理论地ab配电箱380V入基站等电位示意图如接地电阻处的电位抬高则整个机房内电位抬高,设备仍处于等电位中；但如设备至地之间引线较长的话，a线为天馈避雷器接地线（通常长度为2~3米，也有的基站为5~7米），b线为电源SPD接地线（通常长度为3~5米，也有的基站为7~9米，个

7、别甚至有10米以上）,其上的电位差都可能引起设备损坏。这个电位差，可根据下式算出：U=Ldi/dt+IR，如引线长1m，入侵的雷电流为20kA（8/20s），则每米导线上的电压降为3.6kV，b电位会抬高至36kV，开关电源则会因过压导致损坏。如入侵的雷电流为5kA（8/20s）则每米导线上的电压降为1.2kV，a电位会抬高至6kV左右，GSM设备会因过压导致损坏。2、接地的目的与误区正确的概念是：对必须接地的设备，从防雷角度讲，必须进行可靠接地，但地阻值的大小是安规的要求，