基站防雷与接地技术规范》521.docx

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基站防雷与接地技术规范》521

中国移动通信企业标准

QB-W-011-2007

基站防雷与接地技术规范

ProtectionofRadioBaseStationsagainstLightningDischarges

版本号：

1.0.0

2007－5－8发布2007－5－8实施

中国移动通信有限公司发布

前言

本规范依据有关雷电防护的国家标准和信息产业部标准，结合移动通信基站实际情况，提出了移动通信基站防雷与接地设计的技术规定，同时对基站防雷与接地工程的建设、验收，及防雷设施的维护管理作了具体的规定，是中国移动通信基站进行防雷与接地设计、施工、维护的技术规范。

本规范由中移有限网[2007]67号印发。

本规范由中国移动通信有限公司网络部提出并归口。

本规范起草单位：

中国移动通信有限公司中国移动通信集团浙江有限公司。

本规范主要起草人：

方力高健於光鑫俞龙云。

本规范解释单位：

中国移动通信有限公司网络部。

目录

1范围1

2引用标准1

3术语和定义1

4总则5

5移动通信基站的联合接地系统5

5.1地网的组成5

5.2接地体10

5.3接地线与接地引入线10

5.4接地汇集线与接地汇流排11

5.5接地电阻11

5.6非自建机房的接地系统12

6移动通信基站的防雷与接地15

6.1直击雷防护15

6.2供电线路的防护15

6.3馈线的接地保护16

6.4通信线路的防雷与接地17

6.5监控系统的防护18

6.6其它设施的防雷与接地18

6.7方仓（彩钢板）机房的防雷与接地18

6.8浪涌保护器的使用19

7移动通信基站防雷与接地工程的施工21

7.1室外工程21

7.2室内工程23

8移动通信基站防雷与接地工程的验收25

8.1隐蔽工程验收25

8.2初验25

8.3终验26

9移动通信基站防雷与接地系统的维护与管理27

9.1防雷接地设施的日常维护27

9.2浪涌保护器的维护27

附录A关于浪涌保护器的使用规定29

附录B移动通信基站防雷与接地工程的竣工、验收资料34

附录C全国年平均雷暴日数区划图42

附录D全国主要城市年平均雷暴日数统计表43

附录E土壤电阻率参考值45

附录F地网接地电阻的测量46

附录G本规范用词说明47

条文说明48

1范围

本标准是根据相关国家标准、信息产业部标准，参考ITU-T建议等有关资料，结合移动通信基站的实际情况制定。

本标准适用于新建移动通信基站防雷与接地系统的设计、工程建设、维护管理。

对于改建、扩建、整治移动通信基站的防雷与接地系统也可参照本规范执行。

2引用标准

中华人民共和国国家标准GB50057－94《建筑物防雷设计规范》（2000年版）。

中华人民共和国通信行业标准YD5098－2005《通信局（站）防雷接地工程设计规范》。

3术语和定义

3.1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。

3.2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不超过25天的地区；

中雷区为一年平均雷暴日在26～40天的地区；

多雷区为一年平均雷暴日在41～90天的地区；

强雷区为一年平均雷暴日超过90天的地区。

3.3雷击（LightningStroke）

雷云对大地及地面物体的放电现象。

3.4直击雷（DirectLightningFlash）

闪电直接击在建筑物、其它物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。

3.5非直击雷（IndirectLightningFlash）

击在建筑物附近的大地、其他物体或与建筑物相连的引入设备的闪电。

3.6雷电过电压（LightningOvervoltare）

因特定的雷电放电，在系统中一定位置上出现的瞬态过电压。

3.7地（Earth，Ground）

大地或代替大地的某种较大导电体。

3.8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）。

3.9接地系统（EarthingSystem）

接地线、接地汇流排、接地汇集线、接地引入线以及接地体的总称。

3.10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。

3.11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。

3.12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。

3.13接闪器（Air-terminalSystem）

包括避雷针、避雷带（线）、避雷网以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。

3.14雷电引下线（Down-conductorSystem）

连接接闪器与接地装置的金属导体。

3.15接地体（EarthingElectrode）

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。

3.16接地网（GroundGrid）

由一组或多组接地体在地下相互连通构成，为电气设备或金属结构提供基准电位和对地泄放电流的通道。

3.17接地引入线（EarthingConduction）

接地网与接地汇集线之间相连的导电体称为接地引入线。

3.18接地装置（Earth-terminationSystem）

接地引入线和接地体的总和。

3.19基础接地体（FoundationEarthElectrode）

建、构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。

3.20等电位连接（EquipotentialBonding）

将不同的电气装置、导电物体等，用接地导体或浪涌保护器以某种方式连接起来，以减少雷电流在它们之间产生的电位差。

3.21接地端子（EarthingTerminal）

接地线的连接端子或接地排。

3.22接地汇集线（MainEarthingConductor）

接地汇集线是指作为接地导体的条状铜排，通常作为接地系统的主干（母线），可以敷设成环形或线形。

3.23接地汇流排（EarthTerminal）

与接地汇集线相连，并作为各类接地线连接端子的矩形铜排。

3.24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。

3.25工频接地电阻（PowerFrequencyGroundResistance）

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。

3.26联合接地（CommonEarthing）

使基站内建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网，并将机房内设备的工作接地、保护接地以及建筑物防雷接地等共用一组接地系统的接地方式。

3.27防雷区（LightningProtectionZones，LPZ）

需要规定和控制雷电电磁环境的区域。

3.28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。

3.29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。

3.30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。

3.31混合型浪涌保护器（CombinationtypeSPD）

有开关型和限压型器件混合组成的SPD。

3.32SPD残压（SPDresidualVoltage）

雷电放电电流通过SPD时，其端子间呈现的最大电压.。

3.33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。

3.34标称放电电流（Nominaldischargecurrent，IN）

表明SPD通流能力的指标，对应于8/20s模拟雷电波的冲击电流。

3.35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、8/20s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。

3.368/20µs、10/350µs冲击电流波形（8/20µs、10/350µsImpulseCurrentWaveform）

图3.368/20µs、10/350µs冲击电流波形

4总则

4.1为防止和减少雷电对移动通信基站造成的危害，确保人员安全和通信系统的正常运行，特制订本规范。

4.2对于利用非自建房（通信楼、办公楼、大型建筑或居民住宅等）作机房的移动通信基站，其基站接地系统的设置应符合所在建筑物的防雷设施类型，对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系统。

4.3移动通信基站应采用系统的综合防雷措施，包括直击雷防护、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等。

4.4移动通信基站的雷电过电压保护设计，应根据当地雷电活动情况和环境条件选择合理的防护措施，确保必要的防护置信度；同时也应防止过度保护造成不必要的浪费。

4.5本规范是移动通信基站防雷、接地工程设计、施工、监理和维护的技术依据之一。

4.6在移动通信基站防雷、接地工程中，应对隐蔽工程实行随工验收并加强监理，以确保工程的施工质量。

4.7移动通信基站的防雷与接地系统中使用的防雷器件必须是依据国家和行业标准检验合格的产品。

4.8移动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C和附录D的范围确定。

4.9执行本规范个别条文有困难时，在设计中应提出充分的理由并经主管部门审批。

5移动通信基站的联合接地系统

5.1地网的组成

5.1.1移动通信基站的共用地网应由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成。

当电力变压器设置在机房内时，可共用机房地网；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。

5.1.2移动通信机房内的各类接地线应从接地汇集线或共用地网上分别引入。

5.1.3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，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。

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。

当机房设有防静电地板时，应在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线，作为地板金属支架的接地引线排，其材料为铜导线，截面积应不小于50mm2，并从接地汇集线上引出不少于二根截面积为50~70mm2的铜质接地线与引线排的南、北或东、西侧连通。

5.1.4铁塔地网组成

5.1.4.1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。

5.1.4.2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。

5.1.5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），以相互组成一个周边封闭的地网。

5.1.6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；也可在铁塔四角设置辐射型接地体，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。

5.1.7地网形式

5.1.7.1落地塔地网

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。

若落地塔设有避雷针引下线时，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，并设有避雷针引下线时，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，对土壤大地电阻率较低区域，仅采用环形接地体即可。

而大地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。

铁塔建在机房旁的地网示意图见图5.1.7.1-1，大地电阻率较低时铁塔建在机房旁的地网示意图见图5.1.7.1-2，大地电阻率较高、有引外接地时铁塔建在机房旁的地网示意图见图5.1.7.1-3。

图5.1.7.1-1铁塔建在机房旁边的地网示意图

图5.1.7.1-2大地电阻率较低时铁塔建在机房旁的地网示意图

图5.1.7.1-3大地电阻率较高时铁塔建在机房旁的地网示意图

5.1.7.2铁塔建在机房上的地网

当铁塔设在基站屋顶时，铁塔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）。

若铁塔上设有避雷针引下线时，该引下线应接至专设的避雷针接地体，避雷针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。

在正方形机房的两对角线上设置水平接地体，并在两水平接地体相交处设垂直接地体，两水平接地体与垂直接地体焊接连通，该处作为机房内接地引入线在地网上的引接点。

馈线接地排的接地引入线应就近接至机房环形接地体上。

铁塔建在机房上时的地网示意图见图5.1.7.2。

图5.1.7.2铁塔建在机房上的地网示意图

5.1.7.3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。

若大地电阻率大于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。

当设有避雷针引下线时，其避雷针接地体的设置、避雷针引下线的引接方式，以及机房内的接地引入线和室外馈线接地排的引接要求同于5.1.7.2。

铁塔四角包含机房时典型地网的设计见图5.1.7.3。

5.1.7.3铁塔四角包含机房的地网示意图

5.1.8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。

5.2接地体

5.2.1接地体埋深（接地体上端距地面的距离）宜不小于0.7m。

在严寒地区，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。

5.2.2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，垂直接地体间距为垂直接地体长度的1~2倍，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。

5.2.3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。

5.2.4水平接地体应采用热镀锌扁钢，其规格不小于40mm×4mm。

5.2.5垂直接地体应采用长度为2.5m的不小于50mm×50mm×5mm热镀锌角钢、或直径不小于50mm、壁厚不小于3.5mm的热镀锌钢管。

5.3接地线与接地引入线

5.3.1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。

5.3.2一般设备（机架）的接地线，应使用截面积不小于16mm2的多股铜线。

5.3.3环境监控系统等小型设备的接地线应采用截面积不小于4mm2多股铜线连接到本机架的汇流排，然后用16mm2的多股铜线连接到接地汇集线或接地汇流排。

5.3.4严禁在接地线中加装开关或熔断器。

5.3.5接地线布放时应尽量短直，多余的线缆应截断，严禁盘绕。

5.3.6接地引入线长度不宜超过30m，其材料为40mm×4mm的热镀锌扁钢或截面积为95mm2的多股铜缆。

5.3.7机房内的等电位连接宜采用星形接地方式，接地汇集线应通过接地引入线与地网的环形接地体（或环形接地装置）单点连接，地网的引接处宜接近交流配电箱，以便就近设接地汇流排供交流配电箱、埋地电力电缆金属铠装层或钢管以及电源第一级SPD接地用。

接地引入线与地网的连接点还应避开避雷针、避雷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。

5.3.8接地引入线出土部位应有防机械损伤和绝缘防腐的措施。

5.4接地汇集线与接地汇流排

5.4.1接地汇集线宜采用条状或环形在机架上方沿走线架布设，材料为铜材，截面积不应小于40mm×4mm；当接地汇集线采用排状时，总汇流排应不小于400mm×100mm×5mm的铜排。

接地汇集线宜沿墙体直接与接地引入线连接。

接地汇集线应与建筑钢筋保持绝缘。

5.4.2接地汇流排为设备与接地汇集线相连时的过渡母排，可按需设置。

接地汇流排宜采用截面积不小于100mm×5mm的铜排，并应采用截面积不小于70mm2的多股铜导线与接地汇集线直接连接。

5.4.3接地汇流排的安装位置应选择在设备密集的区域，排状的接地汇集线应尽量安装在既便于接地引入线的接入又便于各设备接地的位置。

5.4.4接地汇集线和馈线接地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。

5.5接地电阻

5.5.1移动通信基站所在区域土壤电阻率低于700Ω•m时，基站地网的工频接地电阻宜控制在10Ω以内；当基站的土壤电阻率大于700Ω•m时，可不对基站的工频接地电阻予以限制，此时地网的等效半径应≥20m，并在地网四角敷设20～30m的辐射型接地体。

5.5.2地网增设辐射型接地体时，可根据周围的地形环境确定接地体的走向、埋深、长度和根数。

5.6非自建机房的接地系统

5.6.1对于利用非自建房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。

5.6.2建筑物雷电引下方式分类：

5.6.2.1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48mm2，其厚度不应小于4mm。

5.6.2.2自然引下线：

利用混凝土内钢筋、钢柱作为雷电自然引下线并同时采用基础接地体。

5.6.3利用通信楼作基站的接地系统

5.6.3.1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。

若铁塔上的避雷针设有引下线时，应将其接至铁塔地网远离机房一侧。

5.6.3.2对于天线支撑体设于通信楼屋顶的，天线支撑体（若有避雷针引下线应包括引下线）应在不同方向与通信楼避雷带多处焊接连通。

当通信楼的防雷设施采用专用引下线时，天线支撑体（若有避雷针引下线应包括引下线）及拉线塔的拉线等不能与除避雷带外的其他金属构件（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（若有避雷针引下线应包括引下线）及拉线塔的拉线等不能与楼顶非外围柱子（塔楼柱子除外）中的钢筋有电气连接。

5.6.3.3对基站机房设于通信楼顶层的，馈线接地排的接地应从楼顶避雷带就近引接；基站机房设于通信楼底层的，馈线接地排的接地应从地网就近引接。

5.6.3.4基站机房的接地汇集线的引接可按以下顺序处理：

1）接地汇集线首先应考虑直接从通信楼机房的接地汇集线上引接。

2）当接地汇集线无法从通信楼机房的接地汇集线上引接时，按通信楼防雷设施类型处理：

I.对通信楼的防雷设施采用专用引下线的，接地汇集线可就近从专用引下线接近地面处引接。

II.对通信楼的防雷设施采用自然引下线方式的，当基站机房设于通信楼顶层时，接地汇集线可从屋顶避雷带上引入，但其引接点应与天线支撑体（若有避雷针引下线应包括引下线）在避雷带上连接点的距离应相隔5m以上。

当基站机房设于通信楼底层时，接地汇集线可就近从地网引接。

5.6.4利用办公楼、大型建筑、居民住宅作基站的接地系统

5.6.4.1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5.6.3.1），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避雷带，并设专用引下线（设置要求参见5.6.2.1），避雷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，同时新设的两地网连线的距离在30m以内时，应将两地网在地下焊接连通；