樹型分枝結(jié)構(gòu)在山地基站的運(yùn)用

王戀平

(貴州省黔西南自治州氣象局，貴州 興義 562400)

樹型分枝結(jié)構(gòu)在山地基站的運(yùn)用

王戀平

(貴州省黔西南自治州氣象局，貴州 興義 562400)

對(duì)于設(shè)在山頂?shù)母黝惢荆绕鋺?yīng)注意基站的防雷接地不能采用傳統(tǒng)的接地方式來(lái)處理;這是因?yàn)樯巾敾镜慕拥仉娮栎^大，接地引線較長(zhǎng)，雷電流泄放相對(duì)緩慢，所以地電壓反擊比較嚴(yán)重，而基站防雷接地系統(tǒng)工程是保證通信網(wǎng)絡(luò)暢通、人員和設(shè)備安全的重要環(huán)節(jié)，該文所介紹的“樹型分枝結(jié)構(gòu)防雷接地法”能因地制宜地解決基站鐵塔、天饋線、土建、供電、設(shè)備安裝以及機(jī)房周圍建筑物等諸多設(shè)施的防雷接地安全。

基站;防雷接地;樹型分枝結(jié)構(gòu)

1 引言

設(shè)在山區(qū)各類基站的接地問(wèn)題一直困繞著中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)聯(lián)通及廣播電視發(fā)射或接收等建設(shè)和設(shè)計(jì)單位，這主要是因?yàn)檫@類通信基站的設(shè)立大部分都設(shè)置在山區(qū)及地勢(shì)較高地帶，而山地建筑物的接地系統(tǒng)難于滿足以上防雷接地需要，另外建在山區(qū)的基站，由于土質(zhì)很差，多為碎石土壤、風(fēng)化巖或花崗巖石，石灰?guī)r等表面土僅十幾至幾十厘米厚，并且大地電阻率極高，要使基站的地網(wǎng)接觸電阻做得很小是極為困難的，因此，“樹型分枝結(jié)構(gòu)法”能行之有效地解決這類基站的防雷接地問(wèn)題，這也是本文針對(duì)這類防雷接地工程中所研究的重要課題。

2 樹型分枝結(jié)構(gòu)的基本特性

2.1 樹型分枝結(jié)構(gòu)法設(shè)計(jì)理念

在距機(jī)房鐵塔1.5～3 m外增設(shè)均壓帶閉合環(huán)一圈;在閉合環(huán)四周分別延伸15～40 m范圍設(shè)泄流坑2～4個(gè)(根據(jù)土質(zhì)情況來(lái)定，一般土山設(shè)2個(gè)、石山設(shè)4個(gè))，均壓帶閉合環(huán)分別連接至泄流坑，閉合環(huán)另兩側(cè)用扁鋼連接并向外延伸埋設(shè)，并每隔2.5 m打入1.2 m角鋼至35 m左右作幅射式接地體(所有扁鋼埋設(shè)深度均＞70 cm，扁鋼與角鋼應(yīng)良好焊接，閉合環(huán)應(yīng)分別連接于鐵塔四角以及引接至機(jī)房，機(jī)房不少于2個(gè)引入線(扁鋼)使整個(gè)機(jī)房、鐵塔以其它設(shè)施與大地連成一片，近似等電位體。采取角鋼幅射式接地體，在15～40 m射線長(zhǎng)度內(nèi)，每間隔2.5 m設(shè)置一條角鋼作為垂直接地體。

2.2 樹型分枝結(jié)構(gòu)施工要求

均壓帶閉合環(huán)以及與泄流坑的連接，材料規(guī)格：扁鋼采用－40 mm×4 mm以上熱鍍扁鋼焊接，扁鋼埋設(shè)深度大于70 cm，扁鋼上下填充稀土降阻劑。每個(gè)泄流坑采用1 000 mm×500 mm×8 mm熱鍍鋅鋼板一塊，埋設(shè)深度＞1.5 m。每個(gè)泄流坑之間的水平距離＞20 m。變壓器地線先引線至一專用泄流坑接地體，再與閉合環(huán)帶連接。均壓環(huán)帶進(jìn)入機(jī)房引入線不少于2處。被保護(hù)的設(shè)備及物體有可能在雷擊時(shí)使機(jī)房機(jī)架間產(chǎn)生一些危險(xiǎn)的不衡電位，因此，機(jī)房?jī)?nèi)作等電位連接處理。

3 樹型分枝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求

材料要求：扁鋼、角鋼、泄流板必須為熱鍍鋅材料。泄流板規(guī)格(長(zhǎng)×寬×高)：1 000 mm×500 mm×8 mm;垂直接地體角鋼：∠50 mm×50 mm×5 mm;水平接地體扁鋼：－40 mm×4 mm等。

施工要求：

①泄流坑要求(長(zhǎng)×寬×高)不低于：1 000 mm×500 mm×8 mm;

②回填土：水平接地極間隔不大于1.5 m;

③泄流坑不低于：土山2個(gè)，石山4個(gè);所建泄流坑必須另設(shè)，不得與原泄流坑共享。城區(qū)內(nèi)基站考慮到具體施工條件，采取角鋼泄流方式，不要求單獨(dú)挖泄流坑。

④地質(zhì)環(huán)境(巖石、無(wú)植被或少植被、土壤電阻系數(shù)較大)泄流坑15～40 m選取。

⑤幅射式角鋼接地體，從閉合環(huán)均壓帶延伸每間隔2.5 m打入角鋼接地體一根并與扁鋼良好焊接，扁鋼埋設(shè)深度＞70 cm，長(zhǎng)度約為了35～40 m。

4 小結(jié)

①在電阻率較高的地區(qū)，“樹型分枝結(jié)構(gòu)”接地法可在各類基站地網(wǎng)的邊緣使用，以擴(kuò)大地網(wǎng)的等效半徑及面積。

②采用稀疏分布的長(zhǎng)垂直接地體，使樹型分枝向地網(wǎng)下端滲透流散，形成三維空間。

③將與地網(wǎng)連接的幅射形水平接地體周圍和末端接地體采用“樹型分枝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”來(lái)處理，這樣由于“樹枝效應(yīng)”等效擴(kuò)大地網(wǎng)面積。

④在天線鐵塔避雷針引下線所接的垂直接地體周圍采用“樹型分枝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”接地處理，這樣有利于增加雷電流的泄流能力。

⑤所經(jīng)接地體表面與土壤的接觸電阻，從接地體開始向遠(yuǎn)處擴(kuò)散雷電流。

⑥為了降低基站接地電阻，建在接地電阻較大的山地基站，可利用塔基鋼筋，埋設(shè)地樁有困難的山地可從塔基沿山體的自然溝壑，最好選擇陰暗潮濕的地方，制作橫向輻射接地網(wǎng)，輻射接地網(wǎng)長(zhǎng)度應(yīng)小于30～40 m之間，塔基四周輻射的橫向接地網(wǎng)越多也有利于雷電散流。

通過(guò)以上對(duì)“樹型分枝結(jié)構(gòu)法”介紹，我們了解了該方法的優(yōu)越性，主要體現(xiàn)在：既符合GB50057—94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范;YD5098—2001通信局(站)雷電過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范;YD2011—93微波站防雷與接地設(shè)計(jì)規(guī)范;YD5068—98移動(dòng)通信基站防雷與接地規(guī)范;YD5078—98通信工程電源系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)定要求，又節(jié)約成本，效果又明顯等優(yōu)勢(shì)，這在黔西南州部分山地基站使用后收到了明顯的效果。特別是在海撥地勢(shì)較高的高山全巖石無(wú)植被或植被薄，且土壤電阻系數(shù)較大的站點(diǎn)，能因地治宜來(lái)解決這類基站的防雷接地問(wèn)題。

TM862

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1003－6598(2012)05－0059－02

2012－08－12

王戀平(1963—)，男，助工，主要從事防雷技術(shù)研究工作。