移动基站接地电阻监测研究

孙新仓，邵 瑛，吕桂芳

郑州恒联通信技术有限公司，河南郑州 450016

移动基站接地电阻监测研究

孙新仓，邵 瑛，吕桂芳

郑州恒联通信技术有限公司，河南郑州 450016

采用变频法测量接地电阻，将辅助电压极置于接地体与辅助电流极之间距离的0.59处。可以精确地测量接地电阻的大小，减少工作量；应用FIR 滤波与FFT插值的抗干扰方案。使得沿线机房接地电阻在不断电的情况下实现精确的在线监测。应用该系统对移动基站机房接地电阻进行了现场实际测量。结果表明。该系统在电气化铁路强电磁干扰环境下能准确测量，可靠工作。

雷暴日；直击雷；接地系统

0 引言

在建筑机电、通信安装工程中，接地工作常被认为其技术含量不高、工艺简单、范围狭小，而容易被施工人员忽视，在施工过程中出现不规范作业或纰漏。移动基站的雷电防护是确保通信传输安全的重要环节。目前国内为研究和使用单位对此十分重视。开发一种简捷、有效的安全监测与防护系统，及时、准确地掌握基站运行情况，确保施工安全、提高工作效率，降低运营成本的有效措施之一。

1 移动基站接地系统现状

1.1 移动基站接地的一般原则

移动通信基站必须采用联合接地，站内等电位连接、馈线接地分流、雷电过电压保护和直击雷防护的综合防雷措施；地网的建设应根据基站构筑物的形式、周边环境、土壤组成、土壤电阻率、地形以及地网的有效冲击半径等因素，确定地网的边界和形状。

1.2 接地引入线和室内接地的处理

接地引入线的长度不宜超过30m，材料为40mm×4mm的热镀锌扁钢，或截面积为95mm2的多股铜缆。接地引入线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）；接地引入线与地网的连接点宜避开避雷针的雷电引下线及铁塔塔脚。

1.3 移动基站设置在高层建筑物屋顶的接地

基本情况：高层建筑物在接地设计中一般是指接地引入线距离大于40m，从大地直接引入地线至移动基站超出了设计要求范围的建筑物，因其海拔高，发射信号不容易阻挡，建筑物楼顶常常是移动基站选址的理想场所，然而因其接地引入线距离过长。接地电阻自然很难达到设计要求。

1.4 接地网处理方法

1）将大楼基础题钢筋充分利用起来做基础地网，将一些关键位置的钢筋全部焊接起来，而不是简单绑扎起开；2）在建筑物的外围挖地沟，并按接地标准规定的密度打下一定深度的角钢，争取加大垂直接地体的深度，同时与建筑物的外围桩连接起来；3）在建筑物的外围挖地沟，并按接地标准规定的密度打下一定深度的角钢，争取加大垂直接地体的深度，同时与建筑物的外围桩连接起来。

1.5 移动基站设置在建筑物地下室的接地

1.5.1 基本情况

通信设备部分因重量较大，而现有建筑物大多为办公、住宅用建筑物，起初建设时并没有考虑通信设备的承重问题，选择将移动基站建设在建筑物地下室从而避开设备承重问题也是移动基站选址的一个重要参考原因。

1.5.2 接地网处理方法

这类情况可以参照移动基站设置在高层建筑物屋顶的地网建设方法，只是基础钢筋网应选在地下室的钢筋网。

1.6 移动基站设置在特殊土壤中的接地

1.6.1 基本原理

众所周知，一个接地装置的接地电阻往往有3部分组成：第一部分是接地体本身的电阻，由于接地体都是钢铁、铜等金属组成的；第二部分是接地体金属与土壤接触面的接触电阻；第三部分是电流经接地体流入土壤后散布时的电阻。

1.6.2 操作施工方法

稀土降阻剂一般以水泥浆状形式应用于地网中，首先是挖好所有该放降阻剂的地沟和孔洞，地沟深度和宽度应遵照一般移动基站的接地网工程施工要求。然后，按照说明书要气将粉末降阻剂和水按比例调和，搅拌均匀；将调好的降阻剂倾注在所有水平和垂直接地体周围。最后，给地沟和空洞回填导电性能较好的新黏土，再用重物将所有地沟和孔洞压实，按规定恢复地面。

移动基站接地系统存在的问题：通过对现有移动通信基站的实际调查，发现移动基站在接地系统上都或多或少存在不少严重的接地问题，这给移动基站的正常运行带来了很大的隐患，一旦遭受雷击，后果不堪设想。这些基站大多是建设在上述特殊位置，接地网不宜建设。主要有以下问题：1）没有建设接地网；2）没有接地引入线；3）无法施工；4）有接地，但是接地电阻达不到接地要求。

2 移动基站接地系统解决方案

如果按照施工种类来划分，可以有4种施工类型：

第一种：属于接地网不符合要求需要改造，不需要做引下线，但是需要对机房的连接进行处理的情况。比如说在利用天馈引下线做主引线时，需要对机房连接到主网的引线做特殊技术处理，以防止由于引线在泄流过程中流入机房，造成烧毁设备。这类施工主要是地下和地面施工，含有局部的特种空中作业。主要包括，开槽、钻孔、焊接，接地极植入、降阻剂敷设，电气连接，表面恢复等工程；第二种：楼顶起抱杆，机房在楼上与抱杆在同一侧，同侧具备施工条件（有施工场地和引下连接路径）的，可以采用离子棒加纳米粒子接地模块加降阻剂的方式来构成接地网，用镀锌扁铁或圆钢来做引下线，引下线外面做绝缘美化处理。并按规范要求设置接地断卡。这类施工主要是：地下、地面施工和大量高空作业。主要包括，开槽、钻孔、焊接，接地极植入、降阻剂敷设，电气连接，引下线敷设与美化、表面恢复等工程；第三种楼顶增高架和楼内机房均无接地，就近不具备施工条件，需要多次转接，才能实现的。此种情况耗费材料和人工都较多，需要根据每个现场的不同情况来做，采用离子棒或电铸铜棒或接地模块配合降阻剂构成接地网，采用镀锌扁铁和铜缆来连接增高架和机房，引下线外面做绝缘美化处理并按照规范要求设置接地断卡。

第四种增高架或抱杆无接地，机房在楼下也无接地，建筑物作业面面临主要街道，需要地面和室内走线特殊处理的。

3 结论

本项目的创新之处主要在于：鉴于雷电防护监测系统建设的特殊性和独立性等特点，在各个防护点上安放雷电信号检测的网络节点端机。设计由变频电源及其控制单元、数据采集单元、数据处理单元及远程通信的功能三部分组成的网络监测平台，进一步提高基站系统的雷电耐受水平，降低雷击跳闸率，为提高运行的可靠性和稳定性提供依据。

[1]吴坤君.移动通信基站接地问题研究[J].重庆邮电学院学报：自然科学版，2006(4).

[2]酆广增.移动通信的技术发展[D].西部大开发科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集，2000.

[3]移动通信教学实验系统[D].电子高等教育学会2000年学术年会论文集，2000.

TN929

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1674-6708（2011）50-0067-02