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通信設(shè)備的接地技術(shù)及接地電阻的計算

文檔作者：苗潤責(zé) 文檔來源：河北邯鄲供電局		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年02月10日
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通信設(shè)備的接地技術(shù)及接地電阻的計算
河北邯鄲供電局 苗潤責(zé)
在通信系統(tǒng)中，通信設(shè)備良好的接地系統(tǒng)是保證通信設(shè)備長期、穩(wěn)定、可靠運行的必
要條件．通信條件中的接地技術(shù)，主要有防雷接地、保護接地、屏蔽接地、工作接地、聯(lián)
合接地、測試接地等．在這些接地技術(shù)中，除了測試接地是臨時采取的接地措施外，其他
的接地措施均為永久性的措施，但實際工程中并不是將他們分別設(shè)置成獨立的接地系統(tǒng)．
而大都將他們合而為一，進行聯(lián)合接地．
一
、接地技術(shù)的種類
1、防雷接地
為了防止通信線路和設(shè)備遭受直擊雷和感應(yīng)雷的危害，防止雷電的沖擊電壓和沖擊電
流沿著導(dǎo)體傳輸?shù)酵ㄐ旁O(shè)備上而危擊人身和設(shè)備的安全，就必須在通信線路及高頻傳輸線
路或?qū)w進人機房之前采取防護措施，將雷電沖擊電流旁路人地，亦將雷電沖擊電壓限制
在允許的范圍內(nèi)． 以確保人身和設(shè)備的安全．這種接地技術(shù)稱為防雷接地．
2、靜電屏蔽接地
將屏蔽體與大地結(jié)成一體，具有良好的屏蔽性能，這種接地稱為屏蔽接地．靜電屏蔽
接地技術(shù)可以有效地防止外界電場的干擾，阻止電氣回路問的電磁耦合，還可以防止設(shè)備
內(nèi)振蕩源產(chǎn)生的電磁波輻射出去，干擾其他設(shè)備或危害人體健康．
3、工作接地
為了保證通信設(shè)備的正常運行而設(shè)置的接地裝置或采取的接地措施稱為工作接地．
4、強電保護接地
為了防止通信設(shè)備的絕緣因破壞而造成觸電危險，通常將通信設(shè)備或其他電氣設(shè)各的
外殼、機架、其他金屬構(gòu)件與接地裝置連在一起，這種接地稱作強電保護接地．
5、聯(lián)合接地
為了簡化接地裝置，在通信設(shè)備采取接地措施時，大都將工作接地，強電保護接地．
防雷接地，屏蔽接地等合并為一個接地系統(tǒng)，這種接地稱為聯(lián)合接地．
6、測試接地
用于檢查、測量通信設(shè)備的工作接地、保護接地、防雷接地而設(shè)置的輔助接地，或者
為了檢查、測量通信設(shè)備的技術(shù)性能、技術(shù)指標(biāo)而設(shè)置的接地措施稱為測試接地．
二、接地方式
1、星形接地
圖1為星形接地方式．從接地排開始，按星形方式輻射到各通信設(shè)備機架上去，再從
機架按星形方式分別輻射到各機盤上去．這種接地系統(tǒng)的特點是不同設(shè)備和不同接地點之
間的接地引線的路由是分開的，力求減小環(huán)流的影響，但其致命弱點是一旦地線排對地開
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路或接觸不良，則整個設(shè)備或局站將失去接地系統(tǒng)．
圖1 星形接地方式 圖2 網(wǎng)形接地方式
2、網(wǎng)形接地
圖2為網(wǎng)形接地方式，它是將不同設(shè)備、機架和不同點的接地線互連起來形成一個
網(wǎng)．這種接地方式的主要特點是不同設(shè)備的工作地線的截面足夠大，不會產(chǎn)生過大電位
差．從而減小了設(shè)備間及通信回路問的相互干擾．在事故情況下，能對維護人員提供有救
的保護措施．特別在大型局站，采用網(wǎng)形方式，不致因不同路由接地引線的隨機連接而引
起雜音．
三、接地電阻的計算
1、單個金屬棒接地體接地電阻的計算
圖3 水平和金屬棒接地
電阻的計算示意圖
1 T 1 1
h
一 一
1
V
卜_
圄4 垂直埋金屬棒接地
電阻的計算示意圖
(1)單個金屬棒水平埋人地下時(見圈3)，接地電阻R為
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R 三f in dh
式中p．_土壤電阻率(n·m)； 卜水平接地體長度(m)；
d詠平接地體外徑(m)； h-水平接地體埋深(皿)．
由式(1)可知， 由于d遠比，和h的尺寸小，d的增加對減少接地電阻R的作用不
太．要降低接地電阻，有效措施是增加接地體的長度1和埋深h．金屬棒實用上太多采用
4～l0毫米外徑的鍍鋅盎條．
(2)金屬棒垂直全埋A地下時(見圖4)，接地電阻R為：
= ㈣ (2)
式中p．-土壤電阻率(n·m)； l-金屬棒長度(m)；
d一金屬棒外徑(m)； h-金屬棒埋深(m)．
(3)金屬垂直埋沒，其頂端與地表齊平時，接地電阻R為：
= H等(n) (3)
式中各符號及單位與式(2)相同．
由式(2)(3)可知，增加金屬棒的埋深h對降低接地電阻R作用不大明顯，增大金
屬棒的長度L和減小土壤電阻棗p對降低接地電阻R的作用較為明顯．但當(dāng)金屬棒的長
度由l米增加到3米時，其作用較為有效．一般接地體的長度選為1．5～3m．其外徑宜選
用25~4cm．
如果金屬棒接地體改用等邊或不等邊角鐵時，可先將其換算為與角鐵表面積相同的圓
棒，再求其相應(yīng)的半徑，最后用上述公式進行計算。其換算公式為：
A．等邊角鐵換算公式
r=0．42b (4)
式中r一圓棒半徑(m)； b-角鐵逝寬(m)．
B 不等邊角鐵的換算公式
r=0．515b (5)
式中 r圓梓半徑(m)； b-角鐵窄邊寬度(m)．
2、板狀接地體接地電阻的計算：
= (1+ D)(n) (6)
式中p一土壤電阻率( ．m)； D一圓板的等效外徑(m)； h一接地體的理深(m)．
四 利用系數(shù)
為單個接地體的接地電阻值達不列規(guī)定要求值時，應(yīng)該將多個單一接地體并聯(lián)起來，
構(gòu)成聯(lián)合接地體．幾個單一接地體并聯(lián)后的理想電阻值R 為：
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R ：墨
^
但是， 由于每一接地體之間的相互屏蔽效應(yīng)使得實際的聯(lián)臺接地體的接地電阻值RL
大于并聯(lián)理想電阻值R ，即R1>R 。R 與R-的比值常稱為利用系數(shù) 其表示式為：
R
= (8)
^ j
由(8)式可見，利用系數(shù) 總是小于1． 是衡量接地體接地效果的一個重要參數(shù)．
3 聯(lián)合接地裝置接地電阻的計算
(1)多個金屬棒排成一線形垂直埋人地下，并用水平連接帶將他們連在一起后．組成
聯(lián)臺接地體(見圖5)，其接地電阻R為：
R ．R
式中 R廣單根金屬棒接地電阻； R _水平連接帶接地電阻：
n一金屬棒灼個數(shù)： t／1-金屬棒利用系數(shù)； 2_連接帶利用系數(shù)。
利用系數(shù) 、 的取值如表1所示．
表1 線形地埋方式利用系數(shù)表
肆距／肆長 根數(shù) 利用系數(shù)
a／f n I 1
2 0 85 0 9
3 0．78 0 82
l
5 0．7 0．75
l0 0．6 0．62
2 0．9 0．93
3 0．87 0．9
2
5 0 8 0 87
l0 0．73 0．75
2 0．94 0．95
3 3 0 9 0．94
5 0．86 0．93
機槊或設(shè)備 接地線
— — — ／呻 。。
圖5 多個金屬棒線形垂直地埋方式
圖6 多個金屬棒環(huán)形垂直地埋方式
(2)多個金屬棒排戚環(huán)形垂直埋人地下并用水平連接帶連成環(huán)形。聯(lián)合接地體(覓圖
6]接地電阻R為：
R= ct∞
式中R廣單個金屬棒的接地Fb阻： Rr水平連接帶的接地電阻：
n一垂直金屬棒的個數(shù)； ．一金屬棒的利用系數(shù)； 2_水平連接帶的利用系數(shù)．
利用系數(shù)值 的選取如表2所示．
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裊2 環(huán)形地理方式利用系數(shù)表
棒距／棒長 根數(shù) 利用系數(shù) 棒距／棒長 根數(shù) 利用系數(shù)
a／ 督l a／ 吼 h
3 0．5 0．75 6 0．5 0．7
4 0．45 0．65 2 10 0．4 0．66
6 0．4 0．6 20 0．3 0．6
l
l0 0．3S 0．5S 3 0．75 0．9
20 0．25 0．5 4 0．7 0．85
40 0 0_4 3 6 0．65 0．8
3 0．6 0．8 l0 0．56 口．75
2
4 0．5S 0．75
參考文獻
1．通信設(shè)備接地技術(shù)姜勝、候景韓、張?zhí)幹?民出版~：A982年I2月
2．通信防雷技術(shù)林秋望編著，人民郵電出版社,1985年l1月
(上接第2j頁)
FJ系列接地卡使通信站的防霄技術(shù)在接地和搭接上成功地走出了新路，對設(shè)備安裝
以壓接為主的施工安裝方法是一次成功的探索和革新，具有突出的社會和經(jīng)濟效益，與非
銀焊和非含銀環(huán)氧樹脂密封的壓接相比，采用卡接的方式，一般一個微波站要多投入改造
費800-1200元．對于保護幾十萬元至上百萬元的設(shè)備對象和減少通信線路中斷的經(jīng)濟效
益比較，不僅是值得的，而功能造價比也是非常高的．
最后尚須指出的是。在國外的一些資料及專著中已明確指出，僅僅是以高強度螺栓壓
接作防雷搭接已披淘汰，壓接應(yīng)以含銀環(huán)氧樹脂密封，國內(nèi)的專家也指出，焊接是一種好
方法，銀焊是最好的．用高強度螺栓壓接也是可以的．除了焊接和壓接，能不能尋找到一
種在機械和電氣連接上更好的方法昵?這是四川省電力系統(tǒng)通信站防雷工作會議上與會者
的共同愿望．
四川省電力局調(diào)度局與成都宏明電器開關(guān)廠共同研制的FJ系列的防雷接地卡，耐機
械性能張力和壓力試驗，故障時載流量試驗，電氣接觸連續(xù)性試驗與接地系統(tǒng)測試的結(jié)果
表明，全部數(shù)據(jù)都遠優(yōu)于螺栓壓接．為此， 四川省電力局以川電調(diào)(1991)072號文通知
要求各供電局發(fā)電廠參照太和微波通信站和成都調(diào)度綜合樓防雷整改樣板．采用FJ系列
接地卡，抓緊通信站防雷安全措施施工，確保通信設(shè)備在雷季安全運行．
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