机房接地与防雷技术

主要内容
➢ 接地系统组成分类 ➢ 接地电阻测量 ➢ 雷电产生及危害 ➢ 雷电防护方法及原理 ➢ 防雷器原理与分级防护技术 ➢ 防雷接地系统日常维护
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接地电阻规范要求
通信局（站）名称
接地电阻值（）
综合楼、国际局、汇接局、万 门以上移动交换局
<1
2000门以上1万门以下的移动交 换局
2000门以下移动交换局、光缆 端站、载波增音站、卫星地球 站、微波枢纽站、移动通信基
雷暴日
少雷区 Td≤25 中雷区 25<Td≤40 多雷区 40<Td≤90 强雷区 Td>90
什么是雷暴日？
地面落雷密度
Ng＝0.024Td1.3 [次/(km2·a)]
雷暴日 25 40 90
次/平方公里年 1.58 2.90 8.33
雷电波形
Imax 0.9Imax
0.5Imax 0.1Imax
3
接地系统的组成
接地系统由 五部分组成
接地配线 地线排
接地引入线 地
接地体
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接地系统组成分类
接地配线 接地排 接地主干线 接地引入线 接地体
常用接地系统分类
一、按用途分
直流接地系统
交流接地系统 测量接地系统
工作地
保护地 工作地
保护地
防雷接地系统
二、按形式上分
分设
交流 直流 建筑防雷
合设
机房接地与防雷系统
主要内容
➢ 接地系统组成分类 ➢ 接地电阻测量 ➢ 雷电产生及危害 ➢ 雷电防护方法及原理 ➢ 防雷器原理与分级防护技术 ➢ 防雷接地系统日常维护
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接地概念
➢接地：将电力设备、过电压保护装置与大地之间作良 好的电气连接，称为接地 ➢接地体：埋入地中并直接与大地接触的金属导体，分 为人工接地体和自然接地体 ➢接地装置：接地线与接地体合称 ➢接地网：由若干接地体在大地中相互用接地线连接起 来的一个整体 ➢接地线：连接接地体与电气设备接地部分之间的金属 导线，一般可用钢筋、角钢、铜导线等
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雷电基本知识
雷电是云与云之间、云内部 、云与大气、云与大地之间 产生的放电现象
云际闪电
云内闪电 云地闪电
雷电的产生-雷雨云
条件： ➢ 足够的水蒸气； ➢ 空气形成温度差，潮湿空气形成强大上升气流； ➢ 形成强烈持久上升气流的因素不被破坏或防碍。
雷电参数简介
雷暴日 雷电活动区与活动规律 地面落雷密度 雷电流波形
➢ 电流和电压极棒位置应避开架空线路和地下金属管道走向 ，否则测量结果大大偏低。
➢ 测试极棒应牢固可靠接地，防止松动。三点在一条直线上 ，否则产生较大的误差。
➢ 不宜在雨天或雨后测量。
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降低接地电阻方法
➢ 更换土壤，电阻率较低的土壤（如粘土、黑土及砂质粘土）代替； ➢ 人工处理土壤，食盐、木炭、炉灰、氮肥渣、电石渣、石灰等，万不
交流工作地不能与其他接地共用接地排 直流工作地建议不与其他接地共用接地排 保护地采用良好的等电位连结 接地线不应串联
机房地网
机房系统等电位连接结构
基本结构
组合方式
IEC标准：每一建筑物（每一装置）的所有接地体都应与等电位地直接连接在一起。
室
外
室
汇
外 汇
流
流
排
排
哪种是星型接地？哪种是网状接地？
得已时采用； ➢ 深埋接地极，3m深土壤电阻系数100％，4m75％，5m60％，6.5m50％
，9m20％； ➢ 多支外引式接地装置。河流湖泊、水井、泉眼、水库、大树下等土壤
电阻率较低的地方，或者敷设水下接地网； ➢ 利用接地电阻降阻剂； ➢ 采取伸长水平接地体。
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Βιβλιοθήκη Baidu地电阻测量-两侧布极法
电流极到地网的距离和电压极到地网的距离应相等，均 ≥5D。一般不宜采用该法。
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F1623主机正面
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RA双极测量
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RA三极测量
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RA四极测量
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钳形表
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无棒测量
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地阻测量的其它注意事项
➢ 测试前了解地网结构形式、尺寸及周围空中、地下环境， 如架空线、地下金属管道、地下电缆等，尽量避开。
站
<3
<5 (年雷暴日小于 20 天，
接地电阻≤10Ω〉
微波中继站、光缆中继站
<10
每年检查接地系统1并3 测电阻（工频）
接地电阻测量-直线布极法
50~60%范围移动3次
d1=2（土壤均匀）~3（不均匀）D，d2=0.618d1，误差1% 斜坡用投影距离。
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接地电阻测量-三角形布极法
d12=d13=2D，Q=28.95º≈30º，误差接近零，Q越大误差也越 大，Q=180º时误差最大。如果测试场地窄小，不能满足d12 =d13=2D的条件时，也可取d12=d13≥D。
电话1
R1线
R 1
电话2
R线 2
R 2
直流工作地
配电变压器
A B C
交流工作接地 被保护线路
A B C N
防雷子
A B C N
交流工作地
电气 设备
与保护地
接地保护
交 流 负
载
防雷地
防雷地
6
机房联合接地
A B C N
交流重复地
配电
防雷
器
保
护
防雷地 地
直流
—
电源
+
UPS
保 护 地
保 护 地 直流工
作地
建筑物等电位连结
等电位汇流排
电源 通信线路
水管 燃气管
阴极保护输送管
Z
基础接地极
接地装置的使用
接地体上端距地面不小于0.7m，寒冷地区应埋在冻土层以下 水平接地体一般采用4*40mm的热镀锌扁钢 垂直接地体一般采用5*50*50mm的热镀锌角钢 垂直接地体长度宜不小于2.5m，间距不宜小于5m 水平接地体应挖沟埋设，沟宽以0.4米为宜 钢质垂直接地体宜直接打入沟内 接地装置宜采用焊接或熔接 钢质和铜质接地装置之间连接应采用熔接或采用搪锡后螺栓连接
典型波形：8/20、10/350
T1：视在波头时间 T2：视在波尾时间
T1=1.25T
T
T1
T2
t (μs)
直击雷
直击雷
脉冲电流 : 20 ~200KA 上升时间 : 约 1 µs
危害
雷电流热效应 雷电流机械效应 雷电流冲击波效应
防护
直击雷防护系统( LPS) 预防 : 雷暴预测
电压
浪涌电压 幅值很高
浪涌电压
维持时间很短
时
在微秒级
间
直击雷
电磁感应雷
电磁感应雷
雷电流极大峰值和陡度（di/dt）产 生瞬变电磁场，处于电磁场内导体 产生感应电动势
危害
感应过电压（浪涌） 感应过电流
防护
屏蔽接地 SPD泄放
IB
U
电磁感应雷入侵
线路来波
雷击损坏设备的渠道
主要内容