通信基站防雷接地技术要求10.docx

通信基站防雷接地技术要求10.docx

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通信基站防雷接地技术要求10

中国铁塔股份有限公司公司通信企业标准

Q/ZTT1009-2014

通信基站防雷接地技术要求

（试行）

版本：

V1.0

前言

本技术要求依据相关国家标准和行业标准，结合中国铁塔股份有限公司建设实际情况，提出了中国铁塔股份有限公司在通信基站防雷接地建设上的技术要求，为防雷接地系统设计、施工、验收、维护提供技术依据。

本技术要求适用于新建、扩建、改建通信基站工程。

本技术要求由中国铁塔股份有限公司负责解释、监督执行。

本技术要求起草单位：

中国铁塔股份有限公司、中国移动通信集团设计院有限公司

1总则

1.0.1为防止和降低中国铁塔股份有限公司通信基站因雷击造成的危害，确保人员安全和通信设备的安全和正常工作，制定本技术要求。

1.0.2本技术要求适用于中国铁塔股份有限公司通信基站防雷与接地系统的设计，系统工程建设、维护管理可参照执行。

1.0.3在执行本技术要求与国家标准及行业规范有矛盾时，应以国家标准及行业规范为准。

1.0.4通信基站防雷与接地工程涉及到其它领域的内容，尚应符合国家现行有关标准的规定。

1.0.5通信基站防雷接地工程应建立在联合接地、均压等电位、分区保护的基础上，并应根据电磁兼容原理，按防雷区划分原则，对防雷器的安装位置进行合理规划。

1.0.6通信局（站）雷电过电压保护工程，必须选用经过国家认可的第三方检测部门测试合格的防雷器。

1.0.7通信基站的雷电过电压保护，应根据当地雷电活动情况和环境条件，选择合理防护措施的同时，也应防止过度保护造成不必要的浪费。

1.0.8通信基站所在地年雷暴日的确定，应依据当地气象部门提供的有关数据，或者参照本规范附录A和附录B的范围确定。

1.0.9下列国家标准及行业规范对于本技术要求的应用时必不可少。

《建筑物防雷设计规范》GB50057。

《通信局（站）防雷与接地工程设计规范》GB50689

2术语

2.0.1雷暴日（ThunderstormDay）

一天中可听到一次以上的雷声则称为一个雷暴日。

2.0.2雷电活动区（KeraunicZones）

根据年平均雷暴日的多少，雷电活动区分为少雷区、中雷区、多雷区和强雷区；

少雷区为一年平均雷暴日数不超过25的地区；

中雷区为一年平均雷暴日数在26～40的地区；

多雷区为一年平均雷暴日数在41～90的地区；

强雷区为一年平均雷暴日数超过90的地区。

2.0.3雷击风险评估（evaluationoflightningstrikerisk）

根据雷击的各种因素，综合评估因雷击大地导致局（站）损害程度确定防护等级、类别的一种方法。

2.0.4直击雷（DirectLightningFlash）

直接击在建筑物或防雷装置上的闪电。

2.0.5直击雷保护（directlightningflash）

防止雷闪直接击在建筑物、构筑物、电气网络或电气装置上的措施。

2.0.6雷电过电压（LightningOver-voltare）

因雷电放电，在系统端口上出现的瞬态过电压。

2.0.7地（Earth，Ground）

大地或代替大地的某种较大导电体。

2.0.8接地（Earthing）

将导体连接到“地”，使之具有近似大地（或代替大地的导电体）的电位，可以使地电流流入或流出大地（或代替大地的导电体）。

2.0.9接地系统（EarthingSystem）

系统、装置和设备的接地所包含的所有电气连接和器件，包括埋在地中的接地体、接地线、与接地体相连的电缆屏蔽层、及与接地体相连的设备外壳或裸露金属部分、建筑物钢筋、构架在内的复杂系统。

。

2.0.10综合防雷（SyntheticalLightningProtectionTechnology）

对建筑物及内部电子信息系统进行直击雷防护、联合接地、等电位连接、电磁屏蔽、雷电分流和雷电过电压保护的系列措施。

2.0.11外部防雷装置（ExternalLightningProtectionSystem）

由接闪器、引下线和接地装置组成，主要用于防直击雷的防护装置。

2.0.12内部防雷设施（InternalLightningProtectionFacility）

由等电位连接系统、接地系统、屏蔽系统、浪涌保护器等组成，主要用于减少和防止雷电流产生的电磁危害。

2.0.13接闪器（Air-terminalSystem）

直接接受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网。

2.0.14引下线（Down-conductorSystem）

连接接闪器与接地装置的金属导体。

2.0.15接地体（EarthElectrode）

为达到与地连接的目的，一根或一组与土壤（大地）密切接触并提供与土壤（大地）之间的电气连接的导体。

2.0.16地网（Earthgrid）

由埋在地中的互相连接的裸导体构成的一组接地体，用以为电气设备或金属结构提供共同的地。

2.0.17接地引入线（EarthingConnection）

接地体与总接地汇集排之间相连的连接线称为接地引入线。

2.0.18接地装置（Earth-terminationSystem）

接地引入线和接地体的总和。

2.0.19基础接地体（FoundationEarthElectrode）

建筑物基础中地下混凝土结构中的接地金属构件和预埋的接地体。

2.0.20等电位连接（EquipotentialBonding）

将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或防雷器连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差。

2.0.21接地汇集线（EarthingBusBar）

用于连接各类接地线的条状母排，或线形或环形母线。

2.0.22总接地汇流排（MainEarthingTerminal，MET）

用于将各类接地线连接到接地装置的接地汇流排，是系统的第一级接地汇流排。

2.0.23馈窗接地汇流排（feederwindowEarthingTerminal）

设置在馈窗口附近，用于入户馈线等接地的接地汇流排。

2.0.24土壤电阻率（EarthResistivity）

表征土壤导电性能的参数，它的值等于单位立方体土壤相对两面间的电阻，常用单位是Ω•m。

2.0.25工频接地电阻（PowerFrequencyEarthResistance）

工频电流流过接地装置时，接地体与远方大地之间的电阻。

其数值等于接地装置相对远方大地的电压与通过接地体流入地中电流的比值。

2.0.26联合接地（CommonEarthing）

将基站内各类通信设备不同的接地方式，包括通信设备的工作接地、保护接地、屏蔽体接地、防静电接地、信息设备逻辑地等和建筑物金属构件及各部分防雷装置、防雷器的保护接地连接在一起，并与建筑物防雷接地共同合用建筑物的基础接地体及外设接地系统的接地方式。

2.0.27浪涌保护器（SurgeProtectiveDevices，SPD）

通过抑制瞬态过电压以及旁路浪涌电流来保护设备的装置。

它至少含有一个非线性元件。

2.0.28开关型（间隙型）浪涌保护器（SwitchingtypeSPD）

无浪涌时呈高阻状态，对浪涌响应时突变为低阻的一种SPD。

常用器件有气体放电管、放电间隙等。

2.0.29限压型浪涌保护器（VoltageLimitingtypeSPD）

无浪涌时呈高阻状态，但随着浪涌的增大，其阻抗不断降低的SPD。

常用器件有氧化锌压敏电阻、瞬态抑制二极管等。

2.0.30混合型浪涌保护器（CombinationtypeSPD）

由开关型和限压型器件组合而成的SPD。

2.0.31SPD残压（SPDresidualVoltage）

雷电放电电流通过SPD时，其端子间呈现的最大电压.。

2.0.32标称导通电压（Nominalstart-upvoltage）

在施加恒定1mA直流电流情况下，氧化锌压敏电阻的启动电压。

2.0.33标称放电电流（Nominaldischargecurrent，In）

表明SPD通流能力的指标，对应于8/20μs模拟雷电波的冲击电流。

2.0.34最大通流容量（Maximumdischargecurrent，Imax）

SPD不发生实质性破坏，每线（或单模块）能通过规定次数、8/20μs模拟雷电波的最大电流峰值。

最大通流容量一般大于标称放电电流的2.5倍。

2.0.358/20µs、10/350µs冲击电流波形（ImpulseCurrentWaveform）

图2.358/20µs、10/350µs冲击电流波形

3基本规定

3.1一般规定

3.0.1通信基站的防雷应根据地网的雷电冲击半径、浪涌电流就近疏导分流、站内线缆的屏蔽接地、电源线和信号线的雷电过电压保护等因素，选择技术经济比合理的方案。

3.0.2通信基站的地网设计应根据基站构筑物的形式、地理位置、周边环境、地质气候条件、土壤组成、土壤电阻率等因素进行设计，地网周边边界应根据基站所处地理环境与地形等因素确定其形状。

3.0.3通信基站的防雷与接地应从整体的概念出发将基站内几个孤立的子系统设备，集成为一个整体的通信系统全面衡量基站的防雷接地问题。

3.0.4通信基站的雷击风险评估、雷电过电压保护、SPD最大通流容量，应根据年雷暴日、海拔高度、环境因素、建筑物形式、供电方式及所在地的电压稳定度等因素确定，且应确保各级SPD的协调配合。

3.0.5通信基站必须采用联合接地系统。

3.0.6安装在民用建筑物上的通信基站应确保建筑物内供电系统的安全。

3.2接地体

3.2.1接地体埋深（接地体上端距地面的距离）不宜小于0.7m。

在寒冷地区，接地体应埋设在冻土层以下。

在土壤较薄的石山或碎石多岩地区可根据具体情况决定接地体埋深，在雨水冲刷下接地体不应暴露于地表。

3.2.2垂直接地体宜采用长度不小于2.5m（特殊情况下可根据埋设地网的土质及地理情况决定垂直接地体的长度）的热镀锌钢材、铜材、铜包钢等接地体。

垂直接地体间距不宜小于5m，具体数量可以根据地网大小、地理环境情况来确定，地网四角的连接处应埋设垂直接地体。

3.2.3在大地土壤电阻率高的地区，地网的接地电阻值难以满足要求时，可设置辐射型接地体，也可采用液状长效降阻剂、接地棒以及外引接地方式。

3.2.4当城市环境不允许采用常规接地方式时，可采用接地棒接地的方式。

3.2.5水平接地体应采用热镀锌扁钢。

水平接地体应与垂直接地体焊接联通。

3.2.6接地体采用热镀锌钢材时，其规格应符合下列规定：

（1）钢管的壁厚不应小于3.5mm。

（2）角钢不应小于50mm×50mm×5mm。

（3）扁钢不应小于40mm×4mm。

（4）圆钢直径不应小于10mm。

3.2.7接地体采用铜包钢、镀铜钢棒和镀铜圆钢时，其直径不应小于10mm。

镀铜钢棒和镀铜圆钢的镀层厚度不应小于0.254mm。

3.2.8除在混凝土中的接地体之间所有焊接点外，其他接地体之间所有焊接点均应进行防腐处理。

3.2.9接地装置的焊接长度，采用扁钢时不应小于其宽度的2倍；采用圆钢时不应小于其直径的10倍。

3.3接地引入线

3.3.1接地引入线应作防腐蚀处理。

3.3.2接地引入线宜采用40mm×4mm或50mm×5mm热镀锌扁钢或截面积不小于95mm2的多股铜线，且长度不宜超过30m。

3.3.3接地引入线不宜与暖气管同沟布放，埋设时应避开污水管道和水沟，且其出土部位应有防机械损伤的保护措施和绝缘防腐处理。

3.3.4与接地汇集线连接的接地引入线应从地网两侧就近引入。

3.3.5接地引入线应避免从利用建筑物钢筋作为雷电引下线的柱子附近引入。

当需利用建筑物楼柱钢筋引入时，应选取建筑物内墙的全程连通的钢筋。

3.3.6接地引入线与地网的连接点还应避开接闪杆、接闪带引下线及或铁塔塔脚，其间距应大于5m，条件允许时，宜取10~15m。

3.4接地汇流线

3.4.1机房内宜采用环形接地汇集线。

总接地汇流线应通过接地引入线与地网的环形接地体单点连接。

总接地汇流线应设在配电箱和第一级电源SPD附近以便于供交流配电箱、埋地电力电缆金属铠装层或钢管以及第一级电源SPD的接地。

3.4.2总接地汇流线宜采用排状，并在机架上方走线架高度附近挂墙绝缘安装，材料为铜材。

截面积不小于95mm2。

接地汇集线可采用环形或线形，并在机架上方沿走线架布设。

3.4.3接地汇集线为设备与总接地汇流排相连时的过渡母线或母排，可按需设置。

接地汇集线的安装位置应选择在设备密集的区域，以方便各设备的就近接地。

3.4.4为便于馈线等在机房入口处的接地，应在机房入口处设置馈窗接地汇流排。

馈窗接地汇流排和总接地汇流排在地网上的引接点，应根据实际情况，尽量相隔一定的距离（一般情况下宜不小于5m）。

出于防盗等的需要，馈窗接地汇流排也可以设置在馈窗口的室内侧，但必须确保馈窗接地汇流排与包括走线架在内的其它金属体和墙体绝缘。

4.4.5接地汇集线与接地线采用不同金属材料互连时，应防止电化腐蚀。

3.5接地线

3.5.1基站内的各类接地线的截面积，应根据最大故障电流和机械强度选择。

3.5.2一般设备（机架）的接地线，应使用截面积不小于16mm2的多股铜线。

3.5.3光缆金属加强芯和金属护层应在分线盒内可靠接地，并应用截面积不小于16mm2的多股铜线引到总接地汇集线上。

光传输机架设备或子架的接地线，应使用截面积不小于10mm2的多股铜线。

3.5.4基站智能动环监控单元（FSU）、数据采集器、光端机、BBU等小型设备的接地线，当单独安装时，应采用截面积不小于4mm2多股铜线。

当安装在开放式机架内时，应采用截面积不小于2.5mm2的多股铜线连接到本机架的接地汇集线，然后用16mm2的多股铜线将机架接地汇集线连接到室内总接地汇流排。

3.5.5接地线中严禁加装开关或熔断器。

3.5.6接地线布放时应尽量短直，多余的线缆应截断，严禁盘绕。

3.5.7接地线两端的连接点应确保电气接触良好。

3.5.8由接地汇集线引出的接地线应设明显标志。

4通信基站的联合接地系统

4.1通信基站的接地系统

4.1.1通信基站地网应由机房地网、铁塔地网或者由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成。

基站地网应充分利用机房建筑基础（含地桩）、铁塔基础内的主钢筋和地下其它金属设施作为接地体的一部分。

当电力变压器设置在机房内时，应共用机房地网；当铁塔建于机房屋顶时，铁塔地网与机房地网合为一个地网。

4.1.2机房地网的组成：

机房地网由机房基础接地体（含地桩）和外围环形接地体组成。

环形接地体应沿机房建筑物散水点外敷设（与机房外墙之间的水平距离宜为1m），并与机房基础接地体横竖梁内两根以上主钢筋焊接连通。

机房基础接地体有地桩时，应将地桩主钢筋与环形接地体焊接连通。

室外机柜等基础金属构件较少情况，应围绕室外机柜3m远范围设置封闭环形（矩形）接地体。

在土壤电阻率较高的地区，宜敷设多根辐射型水平接地体（简称辐射型接地体，下同）。

在碎石多岩地区其外型也可根据地形设置。

环形接地体每边长一般为10~20m。

辐射型接地体的长度宜20～30m，其走向为联合地网向外辐射方向，它也可在铁塔地网上敷设，在辐射型接地体终端附加垂直接地体。

4.1.3铁塔地网组成

4.1.3.1角钢塔

铁塔地网应采用40mm×4mm的热镀锌扁钢，将铁塔四个塔脚地基内的金属构件焊接连通，铁塔地网的网格尺寸不应大于3m×3m。

铁塔地网的环形接地体宜沿铁塔外围水平距离1m处铺设。

4.1.3.2通信管塔（或杆塔）

通信管塔（或杆塔，下同）地网应围绕管塔3m远范围设置封闭环形（矩形）接地体，并与通信管塔地基钢板四角焊接连通。

管塔地网的环形接地体宜沿管塔外围水平距离1m处铺设。

4.1.3.3变压器地网的组成：

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地网之间，应每隔3~5m相互焊接连通一次（至少有两处连通），以组成一个周边封闭的地网。

4.1.3.4当地网的接地电阻值达不到要求时，可适当扩大地网的面积，即在地网外围增设1圈或2圈环形接地装置。

环形接地装置由水平接地体和垂直接地体组成，水平接地体周边为封闭式，水平接地体与地网宜在同一平面上，环形接地装置与地网之间以及环形接地装置之间应每隔3~5m相互焊接连通一次；也可在铁塔远离机房侧的塔脚处设置辐射型接地体，其长度宜限制在10~30m以内。

环形接地装置的周边可根据地形、地理状况决定其形状。

4.1.4地网形式

4.1.4.1铁塔建在机房侧方的地网

应将机房、落地塔（包括角钢塔和钢管塔）、变压器地网相互连通组成一个共用地网。

若落地塔设有接闪杆引下线时，其引下线应接至落地塔地网或环形接地装置远离机房一侧。

机房内的接地引入线应接至机房环形接地体（或环形接地装置）远离落地塔的一侧。

基站使用拉线塔，并设有接闪杆引下线时，其引下线（用塔身作雷电引下线时其塔身）必须接至机房环形接地体（或环形接地装置）远离机房一侧，且在途中与其它接地体不得连接并保持一定的间距。

基站使用钢管塔时，应从钢管塔基础敷设不少于两根辐射型接地体，辐射形接地体应根据周围的地理环境向远离机房方向敷设。

钢管塔的地网应与机房地网在两侧用水平接地体可靠连通。

在设计地网时，对土壤电阻率较低区域，仅采用环形接地体即可。

而土壤电阻率较高并需引外接地时，宜将引外接地体埋在低电阻率区域或土壤潮湿区域，同时应注意引外接地处与基站地网边缘距离不宜超过30m。

塔侧房地网示意图

4.1.4.2铁塔建在机房上的地网

当铁塔设在基站屋顶时，应利用建筑物四根立柱内的钢筋作为雷电流引下线。

地网除利用建筑物基础接地体外，还应环绕机房设置环形接地体共同组成，并在地网四角设置辐射型接地体（对变压器地网与机房地网相连的基站，辐射型接地体可视情况处理）。

若铁塔上设有接闪杆引下线时，该引下线应接至专设的接闪杆接地体，接闪杆接地体宜设在机房某侧环形接地体（或环形接地装置）向外延伸约10m远处。

馈窗接地汇流排的接地引入线应就近接至机房环形接地体上。

4.1.4.3铁塔四角包含机房的地网

铁塔四角包含机房是指基站机房建在铁塔四角塔脚之内，机房通常采用框架结构建筑。

机房的基础接地体和铁塔地网应就近互连，并在铁塔四角外设环形接地体，三者共同组成共用地网，接地网的面积应不小于15m×15m。

若土壤电阻率大于700Ω•m时，应在原地网的基础上增设辐射型接地体，对变压器地网与机房地网相连的基站，辐射型接地体敷设可根据实际情况处理。

当设有接闪杆引下线时，其接闪杆接地体的设置、接闪杆引下线的引接方式，以及机房内的接地引入线和馈窗接地汇流排的引接要求同于4.1.4.2。

塔下房地网示意图

4.1.5地网宜在不同方向上至少设2个测试点，以便于测量，并有明显的测试点标志。

4.2非自建机房的接地系统

4.2.1对于利用非自建的建筑物作基站机房的，要了解原建筑物本身有无防雷设施和防雷设施的类型，对于原建筑物无防雷设施的，应设置确保原建筑物和基站共同安全的防雷接地系统。

对于原建筑物有防雷设施的，应根据原建筑物防雷设施的类型，设置基站的防雷接地方式，以确保原建筑物和基站的共同安全。

4.2.2建筑物雷电引下线分类

4.2.2.1专用引下线：

雷电专用引下线不应少于两根，但周长不超过25m且高度不超过40m的建筑物可只设一根引下线。

引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于25m。

引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。

圆钢直径不应小于8mm。

扁钢截面积不应小于50mm2，其厚度不应小于4mm。

4.2.2.2自然引下线：

可利用混凝土内钢筋、钢柱作为雷电自然引下线。

4.2.3利用通信楼作基站的接地系统

4.2.3.1对基站机房设在通信楼内、并使用落地塔时，其铁塔地网应与通信楼地网在地下每隔3~5m相互焊接连通一次（至少有两处连通），共同组成一个环绕通信楼四周封闭式的地网。

若通信楼四周难以在地下敷设接地体时，可走墙根或线槽过渡到可以入地区域再埋地，从而形成沿通信楼四周的封闭环形接地装置。

若铁塔上的接闪杆设有引下线时，应将其接至铁塔地网远离机房一侧。

4.2.3.2对于天线支撑体设于通信楼屋顶的，天线支撑体（若有接闪杆引下线应包括引下线）应在不同方向与通信楼接闪带多处焊接连通。

当通信楼的防雷设施采用专用引下线时，天线支撑体（若有接闪杆引下线应包括引下线）及拉线塔的拉线等不能与除接闪带（网）外的其他金属构件（包括建筑物内的钢筋）有电气连接。

当通信楼的防雷设施采用自然引下线时，天线支撑体（若有接闪杆引下线应包括引下线）及拉线塔的拉线等不能与除接闪带（网）及楼顶外围柱子外的其它钢筋有电气连接。

4.2.3.3基站机房的总接地汇流排的引接应按以下顺序处理：

1）基站的总接地汇流排应首先考虑直接从通信楼机房的总接地汇流排上引接。

2）当1）无法实现时，宜根据通信楼雷电引下线的类型处理：

I.通信楼采用专用引下线：

总接地汇流排应就近从地网或专用引下线接近地面处引接。

II.通信楼采用自然引下线：

a）当基站机房设于通信楼底层时，总接地汇流排应就近从地网引接。

b）当基站机房设于通信楼顶层时，总接地汇流排宜从屋顶接闪带上引入，但其引接点应与天线支撑体（若有接闪杆引下线应包括引下线）在接闪带上连接点的距离应相隔5m以上。

当利用建筑物楼柱钢筋引入时，应选取建筑物内墙的全程连通的钢筋。

4.2.3.4基站机房的馈窗接地汇流排的引接按如下原则处理：

1）通信楼采用专用引下线：

I.馈窗接地汇流排应就近从地网或专用引下线接近地面处引接。

II.当无法从地网或专用引下线接近地面处引接时，为防止在机房内形成直击雷电流的泄放通路，馈窗接地汇流排宜与基站机房的总接地汇流排共用同一接地引入线，或直接接到总接地汇流排上。

2）通信楼采用自然引下线：

I.当基站机房设于通信楼底层时，馈窗接地汇流排应就近从地网引接。

II.当基站机房设于通信楼顶层时，为防止在机房内形成直击雷电流的泄放通路，馈窗接地汇流排的引入路由应与基站机房的总接地汇流排保持一致，即要么都从楼顶接闪带上引入，要么都从建筑物楼柱钢筋引入，或直接接到总接地汇流排上。

4.2.4利用办公楼、大型建筑、居民住宅作基站的接地系统

4.2.4.1对于利用办公楼、大型建筑和居民住宅（下通称商品房）作基站机房的，通常把天线支撑体设于屋顶（对于天线支撑体使用落地塔的，其地网的设置可参见4.2.3.1），基站的防雷接地系统应根据商品房有无防雷设施和原有防雷设施的类型进行设置。

1）对无防雷设施的商品房

使用无防雷设施的商品房作基站机房时，通常应按专用引下线的方式设置防雷设施。

即在商品房的屋顶四周设接闪带，并设专用引下线（设置要求参见4.2.2.1），接闪带与专用引下线焊接连通。

同时围绕商品房在不同方向上设置两个地网，若商品房有基础接地体时，则地网应与基础接地体焊接连通；若商品房无基础接地体或地网无法与基础接地体相连时，应将两地网在地下焊接连通。

专用引下线应以最短的途径与地网相连，引下线在地面上方1.7m至地下0.3m的一段接地线应采用绝缘套管防护。

设于商品房屋顶的天线支撑体（若有接闪杆引下线应包括引下线）应在不同方向与接闪带多处焊接连通。

同时，专用引下线、天线支撑体（若有接闪杆引下线应包括引下线）及拉线塔的拉线等不能与除接闪带外的其他金属构件（包括建筑物内的钢筋）有电气连接。

总接地汇流排和馈窗接地汇流排均应就近从地网或专用引下线接近地面处引接。