移动基站地网建设

施工时只需挖一个约 0.5 米的地孔，然后直接砸入，施工较方便，所需时间较短。但砸入时无
法判断下面的情况，要注意防止损坏地下的设施和管线。
在实际测试过程中，B 产品的两根铜包钢在砸入过程中分别发生了连接管和端驱动头的内螺纹
滑丝、无法继续施工和测试的现象，这说明其制造工艺还有待进一步改进，或提出相应的现场解决
PHS 基站地网施工方案选取原则探讨
程劲晖 麦浪
摘要: 本文结合 ＰＨＳ 工程实际测试情况，对常规地网及几种专用接地系统的特点、
施工方法、接地效果等进行了对比，给出了初步分析结果，提出了 ＰＨＳ 基站新建地网施 工方案选取的基本原则。
关键词：接地电阻、长效缓释接地体、铜包钢接地体
一、 概述
根据“广东电信 PHS 基站防雷接地规范”（讨论稿）和 PHS 厂家设备技术资料，为保障 PHS 基站设备的正常运行，防止受到雷击损坏以及出现信号杂音干扰等现象，接地电阻要求小于 10 欧姆， 基站地网应采用采用联合接地方式（即：通信设备的工作接地、保护接地、建筑物防雷接地共同合 用一组接地体的联合接地方式）。
效果受地质条件影响相对较大，直接砸入时一定要考虑地下是否有设备或管线。
C 产品的优点是接地极导电性、抗腐蚀性好，常规降阻剂可改善降阻效果、且成本较低；缺点
是人工挖孔的工程量相对较大。
汇总如下表所示：
1 产品
A
B
2 导电性
好
好
3 抗腐蚀性 好
好
C
普通角钢
好
一般
好
较差
4 降阻效果 好
与地质关系较大
较稳定 与地质关系较大
Ｉ
C、铜包钢接地体
ＩＩ
ＩＩＩ
也是采用水平连铸铜包钢接地棒，由棒和连接管组成，选配件包括尖端头和端驱动头等，单
根长度为 1.2～3.0 米，直径为 12 或 17.2mm。特点与 B 产品相近，但安装方式不同，采用挖孔加普
通降阻剂的方法。
安装步骤(见下图)：需首先钻一个垂直地面、直径约 300mm，深度约为“地极长度+500mm”，
方案。
3、C 产品，铜包钢，加普通降阻剂
在新市的测试地阻为 8.3～9.75 欧；这说明带降阻剂时，铜包钢接地极的降阻效果相对更稳定
一些。
在对比测试中，单根铜包钢的降阻效果较角钢略差，估计是由于 C 公司本次参与测试的铜包
钢的直径更细一ห้องสมุดไป่ตู้。
施工时只需挖一个地孔，占地面积较小；其中人工挖孔所占的时间和工程量较大，若在挖孔
PHS 基站点多面广，在实际工程中，部分室外基站所在大楼未建地网，或现有地网不满足要 求，此时需进行地网改造，改造方式一般是在大楼周围新设一组地网，并与原来的接地系统连接起 来，从而达到增加接地面积、降低接地电阻的目的。
最常见的新建地网是由一定数量的镀锌角钢（垂直接地极，一般长 2～3 米，间隔约 5 米）和 镀锌扁钢（水平接地极，距地面不小于 0.5～0.7 米）组成，垂直地极的数量和地网占地面积需根据 大楼周围的土壤电阻率情况决定（受土质、水位等因素影响）。本方法采用的原材料便宜、造价较低， 而且地网较大，有利于雷击电流的多点迅速泄放，但通常需开挖的地面较多，实际施工难度较大； 而且需不断重复打入地极、测量地阻的步骤，直至满足要求，难以在施工前预估工程量的大小。
3 1×3 米，镀锌角钢
降阻剂 无 无 无
测试结果（Ω） 12.1 14.0 12.0
2×1.5 米，φ17，铜包钢 4
3×1.5 米，φ17，铜包钢 5 1×2 米，镀锌角钢 6 1 和 2 并联测量
3、C 产品 接地极型号
1 1×2.4 米，φ12，铜包钢 2 1×3.0 米，φ12，铜包钢
3 2.4 米，50×50×5mm，角钢 4 3 米，50×50×5mm，角钢 5 1 和 2 并联测量 6 3 和 4 并联测量
Ｉ
B、铜包钢接地体
ＩＩ
ＩＩＩ
ＩＶ
采用水平连铸铜包钢接地棒，标准配件还包括尖头、连接器和端驱动头等，单根长度为 1.2～
2.4 米，直径不小于 17～20mm（推荐规格为长度 1.5 米，直径 17.2mm）。
铜包钢是双金属复合材料，线芯是钢，外层是无氧铜，采用水平连铸法生产工艺，实现铜与
钢之间冶金熔接；表面铜层较厚（平均厚度大于 0.4mm）耐腐蚀性强、导电特性好，使用寿命长；
下图为地极测试点的分布图，我们按不同公司分成三组。每组的接地极埋设位置之间均相距 约 5 米。
51m
9m
33m
12m
２ １
４
３
１
２
３
33m
４
５
３
２
１
地阻仪表测试位置
图例：
Ａ产品埋设地极位置 Ｂ产品埋设地极位置 Ｃ产品埋设地极位置
与图中标识位置对应，现将各种接地极的测试结果汇总如下：
1、 A 产品 接地极型号
过程中遇到较大的石块等阻碍物则会比较麻烦。
4、初步报价对比：A 产品较高，B、C 较低。
5、三者优缺点比较
A 产品的优点是接地极导电性、抗腐蚀性好，离子缓释技术和降阻填充剂可保证降阻效果持久
稳定；缺点是造价相对较高，人工挖孔的工程量相对较大。
B 产品的优点是导电性、抗腐蚀性好，造价相对较低，不需挖深孔，施工更简便，缺点是降阻
再植入接地极和填入填充剂。接地引出线采用适合连接多股铜线、扁钢、圆钢的连接套进行压接的
方式。
Ｉ
ＩＩ
ＩＩＩ
ＩＶ
三、接地系统实测结果
2003 年 5 月，由省电信公司安排组织，设计院和邮科院派人参加了接地系统实地测试工作， 参加测试的包括 A、B、C 三个公司。具体规格有：1、A 公司铜质地极（φ55，3 米管），2、B 公
司铜包钢（φ17.2、单根 1.5 米，φ14、单根 2.4 米），3、C 公司铜包钢（φ12、单根 1.5 米，φ12、 单根 2.4 米）。为了更好地比较各种接地极产品的性能，各公司还准备了角钢、铜管等。
测试地点位于省电信工程公司新市生产基地，原是农田，场地表层有旁边工地的回填土石方； 由于场地较大，根据现场挖孔的情况，各处的地质条件不完全一致，但差别应该不会太大。B 公司 在其接地极的埋设位置测量土壤电阻率为 32Ω，地下水位约 0.7 米至 1.5 米。
由于不少业主不允许在大楼周围开挖太多地面，而且不允许与大楼原有接地网的钢筋连接， 若当地土壤电阻率高，埋设角钢数量不足时，地阻常常无法满足要求。此时，可以考虑采用改善接
地效果比较明显的专用接地系统。
二、几种专用接地系统介绍
为了配合省电信公司的选型要求，我们调查了部分厂家的接地产品，其中，提供较详细资料 的有三个公司：A、长效缓释接地体，埋设方式为挖孔加专用降阻剂；B、铜包钢接地体，埋设方式 为直接砸入,不加降阻剂；C、铜包钢接地体，埋设方式为挖孔加普通降阻剂。下面我们首先对这几 种产品的构成、原理、施工步骤等进行简单介绍：
5 工程量
相对较大 较小，但需注意地下情况 相对较大 较大
6 工程造价 较高
较低
较低
低
五、结论
根据前面的分析，我们可初步得出 PHS 基站新建地网施工方案选取的基本原则： 专用接地系统可以通过改善土壤电阻率、增大接触面积、深埋接地极等技术，在相同的施工 面积内，有效降低接地电阻，达到很好的效果。但其通常具有以下一些缺点：①投资较大，②地网 面积小、③不利于强雷电流泄放等。 根据 PHS 工程的实际施工情况（基站众多、投资有限，而且部分站址可能会搬迁等），在条件 许可的情况下，可尽量采取常规的地网建设方法，包括增加垂直地极（镀锌角钢）和地网面积，添 加常规降阻剂等，这些方法成本低，易施工。 在施工条件差（包括不允许开挖地面、地质条件差等）的站点可以考虑采用专用接地系统。 在前述的三种产品中，A、C 的降阻效果相对稳定一些，更适用于地质较差的地点，这种情况下如使 用 B 产品，宜采用多根接地极并联或加长效降阻剂等措施；对开挖地面限制更严格，而土壤条件较 好的地点（例如周围有水池鱼塘、地下水位较高、土质为淤泥等），则宜考虑采用 B 产品。 垂直接地极最好采用铜质（导电性好）或不锈钢质（耐腐蚀性能好），水平接地体或接地引上 线可采用铜芯电缆（导电性好，但较贵）、镀锌扁钢，或镀锌圆钢。 接地体之间及其与接地引上线的连接：相同材质时可采用焊接，不同材质时，建议采用化学 放热熔接方式；接点均要求作防腐处理。 有条件的地方应保证多点泄流；新建地网宜与原有地网互联，形成联合地网，若难以施工， 则应保持一定距离，以防止互相影响，如形成地电位反击等。 对于非自建机房的移动基站和电信接入站点，机房性质和地网情况与 PHS 基站有一定的相似 性，也可以参照上述原则确定接地施工方案。
采用多根连接传动方式，最大可深入地下 30 米。 安装步骤（见下图）：在挖好的地线坑内用人工打入地下 1.4 米后，测量接地电阻，再连接下
一根继续打入，直到测量接地电阻在 10Ω以下后(一般连接 4 根)，可做引上线。如一组达不到要求 可设二组，采用化学放热焊接技术。选用 Ø12 圆钢做接地引出线，以化学放热焊接方法与接地体（网） 焊接牢固，焊接处需做防腐处理。
1 3 米，φ55，A 产品 2 3 米，50×50×5mm，镀锌角钢
3 2.7 米，φ50，圆铜管
降阻剂 A 公司专用降阻剂 A 公司专用降阻剂 A 公司专用降阻剂
测试结果（Ω） 8.85 11.3 9.8
2、 B 产品 接地极型号
1 2×1.5 米，φ17，铜包钢 2 1×2.4 米，φ14，铜包钢
无
9.5
无
8.7
无
12.8
无
7.67
降阻剂 普通降阻剂 普通降阻剂
普通降阻剂 普通降阻剂 普通降阻剂 普通降阻剂
测试结果（Ω） 8.3 9.75 7.5 7.5 5.5 4.6
四、初步对比分析
1、A 产品，长效缓释接地体加专用降阻剂 在新市的测试地阻为 8.85 欧（此前，A 产品在佛山还做过两次测试，测试地阻均达到 4 欧左 右）；这说明在珠三角的正常地质条件下，A 产品单根 3 米（加降阻剂）的降阻效果一般可满足要求。 施工时只需挖一个地孔，占地面积较小；但其中人工挖孔所占的时间和工程量较大（根据现 场观察，每个孔的开挖时间约 60～90 分钟），若在挖孔过程中遇到较大的石块等阻碍物则会比较麻 烦。 在对比测试中，与 3 米单根普通角钢相比，A 产品的接地电阻相对较低，这说明接地效果确实 比普通角钢好； 2、B 产品，铜包钢，不加降阻剂 在新市的测试地阻介于 8.7～14.0 欧；这说明不带降阻剂时，单纯铜包钢接地极的降阻效果与 砸入点的土质关系较大。但由于 B 产品可以多根连续打入，随着接地极长度的增加，应该可以改善 降阻效果。 在对比测试中，单根 3 米铜包钢的降阻效果与 3 米角钢效果相差不大，估计是由于铜包钢的 直径较细、但材质较好的原因。
A、长效缓释接地体 由内含可逆性缓释填充剂的接地极、引发剂、增效电解离子填充剂和防护帽组成。接地极材 料有铜质和钢质两种，长度有 3 米、2 米、1.5 米等 3 种，直径均为 55mm。 接地极中含有的可逆性缓释填充剂具有吸、放水可逆的特点，保证壳内湿度，填充剂具有良 好的膨胀性和吸附性，可增大接地极的等效截面积；接地系统采用离子缓释技术，适用不同的地质 条件；抗腐蚀性能强，使用寿命长；占地面积小； 安装步骤（见下图）：首先钻一个垂直地面、直径 155mm、深度为“地极长度+145mm”的孔 洞，再植入接地极和填入填充剂。采用 95mm2 多股铜线做接地引出线，引出线与接地极可实行压接、 焊接或熔接的方式，接点防腐处理。
程劲晖 １９９８ 年毕业于华南理工大学，获硕士学位，现在广东省电信规划设计院动力设计所主要从事通信电源设计。 麦浪 １９９２ 年毕业于华南理工大学，获学士学位，现在广东省电信规划设计院动力设计所主要从事通信电源设计。