8．4．1　移动通信基站接地

移动通信基站必须采用联合接地方式，并应根据基站构筑物的形式、周边环境、土壤组成、土壤电阻率、地形以及地网的雷电有效冲击半径等因素，确定地网的边界和形状。

1．接地网基础知识介绍

联合接地就是按均压、等电位原理，使通信局（站）内各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，并将电气电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电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。

联合接地系统由接地网、接地引入线、接地汇集线（包括接地汇流排）和接地线组成。通信局（站）联合接地示意图如图8－20所示。

图8－20　通信局（站）联合接地示意图

设备接地的路径是：设备中的接地端→接地线→接地汇集线（包括接地汇流排）→接地引入线→接地网→大地。接地连接线不得使用铝材。

通信局（站）采用联合接地，把建筑物钢筋结构组成一个笼式均压体，同时实施等电位连接，从而较好地保障了工作人员和设备的安全，并对通信设备起到了一定的屏蔽作用。

2．基站地网的组成

移动通信基站的接地网是由机房地网、铁塔地网和变压器地网相互连通组成的一个共用地网，如图8－21所示。当电力变压器设置在机房内时，其地网可合用机房地网；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。

图8－21　移动通信基站地网示意图

（1）机房地网的组成

机房地网由机房建筑基础接地体（含地桩）和外围环形接地体（包括水平接地体和垂直接地体）组成。环形接地体应沿机房建筑物散水点外敷设（距离建筑物地基1 m以上），并与机房建筑物基础横竖梁内两根以上主钢筋焊接连通。机房建筑物基础有地桩时，应将各地桩主钢筋与环形接地体焊接连通。环形接地体每边长一般为10～20 m。

在土壤电阻率较高的地区，宜敷设多根辐射形接地体。辐射形接地体为水平接地体，长度宜20～30 m，其走向为联合地网向外辐射方向，在辐射形接地体终端附加垂直接地体。

（2）铁塔地网的组成

角钢塔：基站使用角钢塔时，铁塔地网应采用40 mm×4 mm的热镀锌扁钢，将铁塔4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3 m×3 m。

角钢塔位于机房旁边时，应采用40 mm×4 mm的热镀锌扁钢，在地下将铁塔地网与机房外环形接地体焊接连通。铁塔地网与机房地网之间可每隔3～5 m相互焊接连通一次，且连接点不应少于两点。

机房被包围在铁塔四脚内时，铁塔地网与机房的基础地网应连为一体，外设环形接地体应在铁塔地网外敷设，并与铁塔地网多点焊接连通。

钢管塔：基站使用钢管塔时，应从钢管塔基础处敷设不少于两根辐射形水平接地体，水平接地体应根据周围的地形环境，向远离机房的方向敷设。钢管塔的地网应和机房地网在两侧用水平接地体可靠连通。

（3）变压器地网

专用电力变压器设置在机房外，且距机房地网边缘30 m以内时，变压器地网与机房地网应采用水平接地体焊接连通。当电力变压器距机房地网边缘大于30 m时，宜设独立地网，可以不与机房地网连通。

（4）接地电阻超过10Ω的应对措施

移动通信基站所在地区土壤电阻率低于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，可根据地形、地理状况决定其形状，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3～5 m相互焊接连通一次。也可在铁塔四角设置辐射形接地体，其长度宜限制在10～30 m以内。

当移动通信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不小于20 m，并在地网四角敷设20～30 m的辐射形水平接地体，以利于分散雷电流。

3．基站地网的形式

（1）铁塔建在机房旁的地网

机房、落地塔（包括角钢塔和钢管塔）、变压器相互独立的地网相互连通组成一个共用地网。当落地塔设有避雷针雷电引下线时，其引下线应接至落地塔地网远离机房一侧。机房内的接地引入线应接至机房环形接地体远离落地塔的一侧。

当大地电阻率较低时，仅采用周边封闭的共用地网即可。当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30 m。

当大地电阻率较高，且有引外接地时，铁塔建在机房旁的地网示意如图8－22所示。若大地电阻率不高，则不需要引外接地；当大地电阻率较低时，辐射形接地体也不必敷设。

（2）铁塔建在机房上的地网

当铁塔设在基站的屋顶上时，铁塔四脚应与屋顶避雷带就近不少于两处焊接连通，机房铁塔应利用建筑物框架结构建筑四角柱内的钢筋作为雷电引下线。接地系统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地网，并在地网四角设置辐射形接地体。

若设有专用的铁塔避雷针雷电引下线，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向外延伸约10 m远处。

图8－22　铁塔建在机房旁的地网示意图

铁塔建在正方形机房上时，应在机房两对角线设辐射形水平接地体，并在其相交处焊接，机房内的接地引入线应从两对角线的水平接地体相交焊接处引接；馈线接地排的接地引入线应就近接至机房环形接地体上。其地网示意图如图8－23所示。

图8－23　铁塔建在机房上的地网示意图

（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15 m×15 m。当大地电阻率大于700Ω·m时，应在原地网的基础上增设辐射形接地体，对变压器地网与机房地网相连的基站，辐射形接地体敷设可根据实际情况处理。

在设有专用的铁塔避雷针雷电引下线时，避雷针接地体的设置、雷电引下线的引接方式，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（2）。

4．基站的接地引入线

移动通信基站接地引入线的材料为40 mm×4 mm的热镀锌扁钢，或截面积为95 mm²的多股铜缆。接地引入线一般应从机房地网环形接地体引到机房环形接地汇集线或总接地汇流排。

机房内环形接地汇集线或总接地汇流排的接地引入线和馈线接地排的接地引入线，在地网上的引接点应根据实际情况尽量相隔一定距离。

接地引入线与地网的连接点，宜避开避雷针、避雷带的雷电引下线与地网的连接点及铁塔塔脚，其间距应大于5 m，条件允许时，宜取10～15 m。

5．基站的接地汇集线及接地汇流排

（1）采用网状接地结构

移动通信基站当机房内的等电位连接采用网状接地结构时，应在机房内沿走线架或墙壁设置环形接地汇集线。环形接地汇集线的材料，YD5098—2005中规定，应采用截面积不小于90 mm²的铜材或160 mm²的热镀锌扁钢；有的通信运营企业则在企业标准中规定，采用截面积不小于40 mm×4 mm的铜材。环形接地汇集线应多点就近与地网连通，站内设备由环形接地汇集线就近接地，连接方法如图8－24所示。

图8－24　基站环形接地汇集线与设备及地网连接示意图

（2）采用星形接地结构

移动通信基站当机房内的等电位连接采用星形接地结构时，设置总接地汇流排，应采用不小于400 mm×100 mm×5 mm的铜排，并预留相应的螺孔以便连接。基站的总接地汇流排宜沿墙体直接与接地引入线连接，接地引入线应与地网的接地体单点连接。

总接地汇流排应设在交流配电箱和电源第一级浪涌保护器（SPD）附近，开关电源以及其他设备的接地排母线均由总接地汇流排引接。如设备机架与总汇流排相距较远，可以采用两级汇流排，连接方法如图8－25所示。二级接地汇流排宜采用截面积不小于100 mm×5 mm的铜排，并应采用截面积不小于70 mm²的多股铜缆与总接地汇流排直接连接。机房采用星形接地方式，并使用两级接地汇流排时，第一级电源防雷箱、交流配电箱及光缆加强芯和金属护层的接地线，应从总接地汇流排接地；站内其他设备从第二级汇流排接地。

目前我国移动通信基站室内接地系统的等电位连接，大多采用星形接地结构。

（3）馈线接地排

移动通信基站宜在机房馈线口的室外侧设置馈线接地排，作为馈线的接地点，此即室外汇流排。馈线接地排应采用截面积不小于40 mm×4 mm的铜排，并采用40 mm×4 mm的镀锌扁钢或不小于95 mm²的多股铜导线就近与机房地网做可靠连接，其引接点不宜在铁塔一角。

图8－25　基站星形接地时汇流排与设备及地网连接示意图

6．基站的接地线与接地处理

基站接地线和接地处理还应符合下列要求：

（1）采用星形接地结构时，各设备的保护地线，应单独从接地汇流排上引入，严禁复接（即严禁在一个接地线中串接几个需要接地的设备）。机房接地系统示意图举例如图8－26所示。

（2）开关电源系统的直流工作地线，应采用不小于70 mm²的多股铜导线，单独从接地汇集线或接地汇流排上引入。

（3）机房内走线架、电池架、机架、金属通风管道、金属门窗等均应做接地处理。室内走线架不得与室外馈线架直接连通。

（4）走线架、接地汇集线和接地汇流排固定在墙体或柱子上时，必须牢固、可靠，当采用星形接地结构时，它们应与建筑物内的钢筋绝缘。

图8－26　采用星形接地结构时机房接地系统示意图

（5）铁塔上架设的馈线及其他同轴电缆金属外护层应分别在天线处、离塔处以及机房入口处外侧就近接地；当馈线及其他同轴电缆长度大于60 m时，宜在铁塔中部增加一个接地连接点。接地连接线应采用截面积不小于10 mm²的多股铜线。室外走线架始末两端均应接地。

（6）光缆以地埋方式进入机房时，埋地长度宜不小于50 m（对于少雷区和雷暴强度较弱的地区可减小），一般可从线路终端杆开始埋设，直埋光缆的金属屏蔽层或钢管两端应就近可靠接地。