俞 静

(湖北电信工程有限公司,湖北 武汉 430016)

摘要:结合作者多年的接入网施工经验,针对电信接入网中接入网机房、光缆交接箱、电缆交接箱等不同的建设场景接地提出了相应的技术要求,为后续的接入网建设提供了经验借鉴。

关键词:接地;地线

1通信工程接地的作用及地线系统的组成

1.1接地的作用

(1)在市话通信中,将局端电池组的一端接地,以减少由于用户线路对地绝缘不良时引起的串话;(2)将通信设备的金属外壳和电缆金属护套等部分接地,以减少电磁感应,保持一个稳定的电位,达到屏蔽的目地,减少杂音的干扰;(3)在直流远距离供电回路中,利用大地完成供电回路;(4)在交流电力系统中,将三相四线制的中性点接地,以便在发生接地故障时迅速将设备切断,也可以降低人体可能触及的最高接触电压,降低电气设备和输电线路对地的绝缘水平;(5)将电源设备的不带电的金属部分接地或接零、以免设备发生故障,可能产生触电事故,保护维护人员人身安全;(6)为了避免由于雷电等原因产生的过电压而危及人身和击毁设备,特别是室外的光(电)缆交接箱、分线设施等,应装设地线,让雷电流尽快地入地。

1.2地线系统的组成

(1)地:地线系统中所指的地,即一般的大地(土壤)。不过它有导电的特性,并具有无限大的容电量,可以用来作为良好的参考电位。

(2)接地:通信设备及通信设施的任何部分与大地(土壤)间作良好的电气连接称为接地。

(3)接地体(或接地电极):为使电流入地、扩散而采用的与土壤成电气直接接触的金属体。

(4)接地引入线:把接地体(或接地电极)连接到地线盘(或地线汇流排)上去的导线。

(5)接地汇流排:专供接地引入线汇集连接的小型配电极或母线汇接排。

(6)接地配线系统:把必须接地的各个部分联接到地线汇流排上去的导线。

1.3地线的种类

地线的种类:有直流地线、交流地线、测量地线、防雷地线。

(1)直流地线:由工作地线和保护地线组成。工作地线是作为通信设备和直流电源设备正常工作而用的。保护地线是保护人身和设备安全用的。

(2)交流地线:也可以分为工作地线和保护地线。在接地的交流电力系统中,如380/200V三相TN制供电系统,其中性点必须接地组成接零系统,作为工作地线,同时具有保护人身安全作用。

(3)测量地线:在端局中,为了便于测量直流地线的接地电阻值,设置固定的接地体和接地引入线,作为测量仪表地辅助地线。

(4)防雷地线:为了防止建筑物或通信设施受到直击雷、雷电感应和沿管线传入的高电位等引起的破坏性后果,而采取把雷电流安全泄掉的地线系统。

1.4通信工程中需接地的设备

下列设备应接到直流接地系统上:

(1)蓄电池组的正极或负极;

(2)通信设备的机架;

(3)总配线架(MDF、DDF、ODF)的架体;

(4)光缆的金属加强芯,通信电缆的金属隔离层;

(5)通信线路的保安器;

(6)室外通信设施[光(电)交接箱、集线器、分线设备等]的箱(架)体;

(7)机房防静电地面。

下列设备应接到交流接地系统上:

(1)380/220V三相TN制电力网的中性点;

(2)变压器、电机、整流器、电器和携带式用电器具等的底座和外壳;

(3)互感器的二次绕组;

(4)配电屏与控制屏的框架;

(5)室内外配电装置的金属构架和钢筋混凝土框架以及靠近带电部分的金属围栏和金属门;

(6)交直流电力电缆和控制电缆的接线盒、终端盒的外壳和电缆的金属护套、穿线的钢管等;

(7)微波天线塔的线架;

(8)局端的变配电室和主楼局距离如超过50米时,应增设重复接地,并与主楼内交流配电屏零线相连,但重复接地不应与直流工作接地线直接连接。

2接地电阻规范要求

我国《通信局(站)电源系统总技术要求》,规定联合装置的接地电阻见下表,表中的接地电阻值均系直流或工频接地电阻值。

由于通信事业的飞速发展,光纤接入机房的综合性越来越高。为此光纤接入机房的接地电阻值应参考上表中序号2的接地阻值,即接地电阻值<3Ω。

包含有源通信设备的室外机柜应按照设备接地规范的要求,接地电阻值应参考上表中序号3的接地阻值,即接地电阻值<5Ω。

无源的光(电)交接箱的接地电阻值应参考上表中序号4的接地阻值,即接地电阻值<10Ω。

3接地系统材料的选取

接地系统由接地体(接地极)、接地(引入)线、接地汇流排、接地配线等组成。

3.1接地极

接地极是埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。接地极可分为自然接地极和人工接地极两类。

自然接地极有以下几种:地下金属水管系统;建筑物的金属结构和钢筋混凝土结构。

人工接地极水平敷设宜采用:圆钢(Ф8mm)、扁钢(40x4 mm)、金属接地板;垂直敷设宜采用:(50x50x4mm、长2500mm)镀锌角钢、(Φ50mm长2500mm,管壁厚应不小于3.5mm)镀锌钢管、(Ф8mm)圆钢等。为了降低接地电阻和增加抗腐蚀能力,工程中也采用铜棒、铜包钢棒、铝包钢棒等接地极。

3.2接地(引入)线

应采用截面积(中心城区不小于35mm²;郊区及多雷区不小于50mm²)的铜质多芯屏蔽电缆。

3.3接地汇流排

接入机房的接地铜排应采用表面积不小于20000mm²的铜板。其规格>200x100x4mm(长x宽x厚)。

3.4接地配线系统

连接至各个设备和设施的导线应根据其本征特性,采用截面积不小于4mm²的多股屏蔽铜绞线。

4接地系统敷设方式

光纤接入点机房、室外光(电)缆交接箱接地系统的敷设,宜采用单(接地极)点和多(接地极)点两种方式。

当该地土壤电阻率较高或受到地域场地限制,需要采用人工降低接地电阻的方法,以减少接地体的数目。即宜采用单(接地极)点敷设方式。

当该地不受地域场地的限制,则可采用多(接地极)点敷设方式。其组合形式如下:

(1)线形接地体:由若干垂直接地体和一条或多条水平(无闭合)接地体组成。

(2)环形接地体:由若干垂直接地体和水平闭合环路接地体组成。

(3)网状接地体:由若干垂直接地体和水平闭合网格接地体组成。

5接地装置的敷设

(1)接地装置的布置要结合现场实际情况,施工与安装前要弄清地形、地貌,特别是地下管线、线缆分布等。

(2)共用接地系统的接地装置应利用建筑物基础钢筋网与人工接地体组成,一般环形布置,距离墙不应小于1000mm,间隔应尽可能均匀。独立接地系统按要求布置。

(3)接地材料的选取应依照设计,要充分考虑其导电性、热稳定性和耐腐蚀性。普通采用热镀锌钢,考虑腐蚀性以及特殊场合宜采用铜材或铜包钢或铝包钢等其他材料。

(4)接地体可采取带状、棒状、管状、线状及板状等形状,具体形状要因地制宜合理选择,最小截面和厚度应符合“五”中相关要求。

(5)接地体顶部埋设深度应大于500mm,应埋设在冻土层以下。垂直接地体的间距不宜小于其长度的2倍。

(6)水平接地体挖沟埋设;钢垂直接地体宜直接打入地下,铜垂直接地体宜挖沟埋设。

(7)接地装置的连接要牢固可靠,应采用焊接或熔接方式,不得采用压接、栓接、捆扎等方式。

(8)钢材接地装置一般采用焊接,搭接长度应符合相关规定:

(9)铜材接地体宜采用熔接;钢材接地体和铜材接地体连接应采用熔接,此时熔接头宜作防腐、绝缘处理,并用硅酸盐水泥包封。

(10)垂直接地体坑槽、水平接地体沟槽应用净土回填,避免碎石、垃圾等回填。回填时应分层夯实。

(11)接地(引入)线,出土至墙壁线缆引入孔洞处,应用钢管保护。

(12)接地铜排,应采用工作地和保护地分设,并分别固定在两块绝缘胶板上。

6接地装置运行

6.1检查周期

(1)接入机房、光(电)缆交接箱的接地装置按每年检查一次;

(2)根据接入机房的具体情况,对接地(引入)线的运行情况每年检查1-2次;

(3)各种防雷装置的接地装置每年在雷雨季前检查一次;

(4)对有腐蚀性土壤的接地装置应根据运行情况每2年对地面下接地体检查一次;

(5)手持式、移动式测试仪器仪表等设备的接地线应在每次使用前进行检查;

(6)接地装置的接地电阻每2年测量一次。

6.2检查项目

(1)检查接地装置的各连接点的接触是否良好,有无损伤、折断和腐蚀现象。

(2)对含有重酸、碱、盐等化学成分的土壤地带(一般可能为化工生产企业、药品生产企业及部分食品工业企业)应检查地面下500mm以上部位的接地体的腐蚀程度。

(3)在土壤电阻率最大时(一般为雨季前)测量接地装置的接地电阻,并对测量结果进行分析比较。

(4)接入机房、光(电)缆交接箱在扩容或设备(设施)检修后,应检查接地线连接情况,是否牢固。

(5)检查设备(设施)与接地线连接、接地线与接地网连接、接地线和接地铜排、接地配线和接地铜排的连接是否完好。