接地和防雷的基本知识

1. 接地系统

1. 接地系统的组成和功能

1） 接地系统的组成

接地的组成是通过导电体将电气器件的裸露导电部分接地

已连接到系统。它由接地、接地体（接地电极）、接地引入线和接地收集线组成

接地线等

2） 接地系统的作用

接地的作用主要是防止人们受到触电、设备和线路损坏、预防

防止火灾和雷击，防止静电损坏，保证通信系统的正常运行。组成

系统各部分的功能如下：

（1） 接地：接地系统中所指的接地是一般的接地，但它是导电的

并且具有无限的容量，可以用作良好的参考电位。

（2）接地体（接地极）：接地体是使通信局（站）的电流在各线路上

与地球物理结合，通过与地球扩散和平衡电位合并而形成电接触的金

属部分。

（3）接地引入线：贯穿通信局（站）安装楼层的接地体和接地线。

连接在主收集线之间的连接线称为接地引入线。

（4）接地收集线：接地收集线是指在通信局（站

）。

一组可以连接到每个通信机房的接地线的接地干线的总称。根据等电位 prima

为了提高接地的有效性，减少杂散电流对地的回流，将接地线分为几线

分为垂直总采集线和水平接地采集线两部分，其中垂直总采集线

它是一条干线，与一端的接地入口线和另一端的建筑物通信

钢筋连接到每层的水平接地和歧管，形成径向结构。用于防雷

电气电磁干扰、垂直和直接收集线应在建筑物中央安装;同样在建设中

建筑物底层设有圆形收集线，垂直引向各机房的水平接地分配线。

（5）接地线：通信局（站）内需要接地的各种设备及水平接地点

这

共用线之间连接线的横截面积应由可能通过的最大负载电流决定

不允许使用裸线进行部署。

2. 接地系统分类

交流和直流电源系统和建筑物防雷都需要接地，并且有各种接地分类

一般可分为功能接地和保护性接地。上述各种接地点的性质和功能

下面将介绍它。

1） 功能接地

用于保证设备（系统）的正常运行，或使设备（系统）可靠、积极

正是它的作用。

（1）工作接地：工作接地分为交流工作接地和直流工作接地。在

在通信电源的交流供电系统中，三相四线制电源的中性点往往是直接连接的

接地，例如中性点的接地，例如配电变压器的次级线圈和交流发电机的电枢绕组

这称为交流工作接地。它的接地线称为零线。通信电源中的直流电源系统

为保证通信设备的正常运行，保证通信质量，设置电池极

接地方法称为直流工作接地。

（2）信号电路接地：连接设置保证信号具有稳定的参考电位

地球。

（3） 屏蔽接地：将电气干扰源引入地面，以抑制外部电磁干扰

子器件的冲击还可以减少电子设备产生的干扰对其他电子设备的影响。

（4） 逻辑接地：为确保稳定的参考电位，请在电子设备中放置适当的

金属部件用作 “逻辑 ”，金属地板通常用作逻辑基础。

（5）测量接地：在通信电源的接地系统中，专门用于检验和测试通信

设备工作接地所埋设的辅助接地称为测量接地。我通常直接拿起它

流动工作接地盒中的地线在行上，需要时与直流工作接地装置并联使用

在测量工作接地的接地电阻时，将引线从接地箱内的接地铜排上拆下

当作测量接地而不是直流工作接地时。

2） 保护接地

保护接地是为了人员和设备的安全而接地。

（1）保护接地：在通信供电设备中，设备在正常情况下与带电连接

部分绝缘的金属外壳与接地体之间良好的金属连接可以防止设备

这

接地可保护工人的安全，使其免受因绝缘层损坏而造成的触电风险

措施，称为保护接地（或安全接地）。

（2）防雷接地：通信局和车站通常有两种防雷接地装置，一种是用于

一种由建筑部门设计的旨在保护建筑物免受雷击的防雷接地装置

加载;另一种是防止雷电过电压损坏通信设备或供电设备

以及埋地防雷接地装置。其功能是高压输电线路受到雷击时的阀型

避雷器中的阀板被击穿，通过避雷接地装置将雷电流引入地面，从而起到保护作用

其他设备的安全性。

（3） 防静电接地：将静电荷引入大地，防止静电在人体上积聚

以及设备造成的危险。

（4） 防电蚀接地：将埋在地下的金属体作为牺牲阳极或阴极以防止触电

电缆、金属管等的电腐蚀

3. 通信系统的接地方法和要求

在通信系统中，根据接地功能的不同，分为工作接地、保护接地和防御

雷电接地。工作接地可分为直流工作接地和交流工作接地。防雷接地

也称为过压保护接地。用于 AC 和 DC 工作接地系统、保护接地系统

而防雷接地系统的设置，目前有两种方式：单独接地和联合接地。

1） 独立的接地系统

所谓单独接地，就是它们各自成为一个独立的接地系统，以及系统之间的接地线

它们彼此不相连，各种系统的接地装置也是相互分离的。

为避免接地体的相互作用，提高接地体的效果，接地要求三分别

类接地装置的接地体之间的距离应大于 20m。如果土壤确实可用

当地面面积不大时，可采用人工改良土壤的方法，降低接地电阻，使每个

减少接地装置占用的土地面积，如果接地电阻不是太高，可以使用它

这

不同接地装置的接地体之间的距离应适当缩短，但不得小于 10m。

独立接地系统的问题：

（1）在大型局和站中，接地系统更为复杂，例如电源设备外壳的接地

保护，使保护接地装置和交流工作接地装置连接在一起;通信设备机

直流接地，通过接线架的连接，将直流工作地线和交流地线连接起来

因此，很难分离接地系统。

（2）在中小型局（站）中，有时由于场地限制，依赖每个接地装置

它是如此接近，以至于无法绝对分开。

（3）在微波站内，由于设备的结构和安装，直流工作接地，天空

被放置

防雷地线已接通，直流接地系统和防雷接地系统不能分开。

（4） 由于各种通信设备的随机和不可控的连接，以及由于接地

这

各种接地系统实际上是相互互连的。

（5） 由于与不同接地体连接的各个部件之间的电位差较大

因此，存在危及人员、设备和房屋建设安全的可能性。

2） 联合接地系统

通信大楼钢筋混凝土框架结构、主楼地下基础钢结构

由于对地电阻小，本体可作为接地装置的接地体，用于建筑物的通信工作，体积大

他们中的大多数使用钢筋作为电线的避雷保护。通信工作接地与建筑物的防雷接地

在电气上很难分离。因此，通信枢纽建筑的接地系统将是各种接地线

汇合连接到一般接地母线，即工作接地、保护地和避雷地连接在一起

进入接头接地。

在一些新建的通信局和车站的工程设计中，由于通信的需要和地形

限位、交流和直流接地系统以及建筑物防雷系统已合并为一个接地系统

它们必须多次正确连接，以便整个接地网中的导体位于同一位置

位置

电位，且公共接地装置的接地电阻不得大于 0.5 Ω。

此外，整个接地网内导体的连接点必须接触良好、牢固可靠。

因为当大气放电产生的雷电流流过整个接地网时，局中的铁架

而电源线中的地线，有可能成为分流雷电流，如果触点不良，容量

易引起闪络或接触加热。如果所有连接点都坚固可靠，并且已接地

设备本身的电阻非常小，这将促进雷电的中和以及设备和人员的安全

会有很好的保证。

联合接地的优点：

从技术上讲，整个建筑物中的所有接地系统都组合在一起，形成低接地电阻制服

压网，具有以下优点：

（1）地电位均衡，同层线系电位大致相等，从而消除对设备的危害

位差;

（2） 公共接地总线为全世界建立了一个参考零电位。全局按一点对地

原则上，对于接地系统，当地电位上升时，各地的地电位一起上升

升，基本没有电位差;

（3） 消除了地线系统的干扰。根据各种电气特性设计各种站点

线路系统在各个层面上，彼此之间都有相互影响，现在使用接地系统后，使接地

线路系统无干扰;

（4） 电磁兼容性能提高。由于电的强弱，高频电和低频电都是等电位的，

此外，采用屏蔽设备和分支地线等方法，提高了电磁兼容指标。

2. 防雷系统

1. 雷电的危害

雷电的破坏作用非常巨大，可在通信站引起火灾和爆炸

事故、供电设备损坏、停电、燃烧设备、计算机系统、控制和调节

系统等。

1） 电气效应

当巨大的雷电流流过防雷装置时，防雷装置的电位会上升，从而

高电位作用在电线、电气设备或金属管上，在它们之间产生放电

电，这种现象称为逆袭。它可能导致电气设备的绝缘损坏，从而导致高压窜流

进入低压系统，这可能直接导致接触电压和跨步电压事故。

由于雷电流的快速变化，它会在周围空间产生强大而多变的空间

磁场，磁场中的导体感应出非常高的电动势，导致其闭合

电路的金属导体会产生较大的感应电流，从而导致发热和其他危险。

当雷电流进入地面时，会在地面上产生跨步电压，从而导致人身伤害或死亡。

2） 热效应

巨大的雷电流穿过雷击点，并在很短的时间内转化为大量的热量。

雷击点的热值约为 500~2000J，引起爆炸物燃烧或使金属熔化

飞溅引起的火灾或爆炸。

3） 机械效应

当物体受到巨大的雷电流通过时，由于雷电流的高温，一个

一般在 6000~20000 摄氏度，甚至高达数万摄氏度时，气体在被击物体的间隙中

裂缝中的水分也急剧蒸发成大量气体，使其进入被击中的物体内部

产生强大的机械压力，造成撞击物体的严重损坏或爆炸。

4） 静电感应

当金属物体处于雷云或来自地球的电场中时，会在金属上感应出大量电流

充电后，雷云被释放出来，虽然云和地球之间的电场消失了，但它是由金属物体感应的

然而，积累的电荷没有时间立即逸出，从而对地产生高压，称为静电感应

应该电压。静电感应电压通常高达数万伏特，可以穿透数十厘米的空气

因此，有间隙、火花放电，用于贮存易燃物品和易燃、易爆物品

房屋很危险。

5） 电磁感应

电磁感应是由于当雷击时，巨大的雷电流会在周围空间中迅速变化

磁场在变化的磁场中从金属导体感应出很大的电动势。如果导体

闭合，如果导体中有间隙或接触电路中的某个位置，则仅在金属物体上产生感应电流

电阻较大，由于感应电动势大，在缺口处会发生火花放电

局部过热发生在接触电阻高的区域，这会点燃周围的可燃物。

6） 雷电波的侵入

雷电在架空线和金属管道上产生脉冲电压，导致雷电波沿线路传播

或者管道的快速扩散。如果它侵入建筑物，它可以使配电和电线绝缘

层击穿、造成短路或导致建筑物中的易燃或易爆材料燃烧和爆炸。

7） 对人造成伤害

闪电击中快速穿过身体的电流，可立即使呼吸中枢、心室颤动或心脏瘫痪

突然停搏会对脑组织和一些主要器官造成严重损伤，导致休克或发作

然后是死亡。雷击产生的电火花也会导致人们遭受不同程度的烧伤。

8）高电压对建筑物防雷装置的反击作用

当防雷装置受到雷电击中时，对避雷器接收器、引下线和接地体有非常强的作用

高压。如果建筑物内外的电气设备或其他金属管道安装了防雷装置

什么时候

他们靠得很近，他们被释放，这种现象被称为反击。反击可用

它会损坏电气设备的绝缘，烧穿金属管道，甚至产生易燃易爆物品

火灾和爆炸。

9） 浪涌

最常见的电子设备危险不是由于直接雷击，而是由于雷击

由电源和通信线路中感应的电流浪涌引起。一方面，由于电子

这

设备的内部结构高度集成，另一方面降低了工作过电压浪涌的承受能力

由于信号源路径的增加，系统比以前更容易受到雷电侵入。浪涌电流

电压可以从电源或信号线逸出到计算机或数据设备中。

（1） 电涌：电涌不仅源于雷击，还源于供电系统短路时故障

和大负载甩出时会产生电涌，电网绵延数千英里，无论雷击如何

发生线路浪涌的可能性也很高。当远处发生雷击时，雷击波

浪涌以光速穿过电网，穿过变电站等衰减，当它到达您的计算机时可能仍然存在

几千伏，这种高电压很短，只有几十到几百微秒，或者不足以烧毁电脑

通信设备，但通信设备内部的半导体元件受到很大的损坏

随着这些损害的加深，通信设备变得越来越不稳定，这可能会很重

到数据丢失。

（2）信号系统浪涌：信号系统浪涌电压的主要来源是感应雷击

电磁干扰、无线电干扰和静电干扰。金属物品（如电话线）受这些限制

这

干扰信号的影响会导致传输数据出现误码，从而影响传输的准确性

传输速率。消除这些干扰将改善网络的传输。

2. 通信系统的防雷配置和要求

信息产业部出台了各类通信站通信电源专项防雷标准

源头防雷提出了具体要求，主要有两点：一是电力电缆应有金属屏蔽层

而且必须埋在通讯局站的进出。二是在电源上安装避雷器逐步实现

多级保护。

1） 供电系统的多级保护

（1） 供电系统的初级保护供电系统

第一级过电压保护器通常采用 60~120kA（8/20μs 波形）氧化

锌避雷箱一般安装在低压配电柜的电源入口处或变压器的低压侧

它用于直接从电源线拦截雷电过电压。

为了防止火灾并切断后续电流，必须在保护器的相引线上串联空气

OFF 或 Fuse 进行转换，该保险丝小于预熔丝。应特别注意系列赛的开场

断开或熔断必须小于系统的短路故障电流，否则在保护器发生故障时将无法实现

起到保护作用。

为防止电源电压波动对过电压保护造成异常损坏，电源采用电气化

在电压不稳定的区域，选择具有高工作电压 （AC RMS

320~385V）。

如果保护器的接地点连接到变压器接地网，建议将每相保护器拉直

地对地连接;当保护器的接地点未与变压器接地网连接时，应连接各相保护器

先连接到零线，然后接地。

（2） 供电系统的二次保护供电系统

次级过电压保护器通常使用 15~40kA（8/20μs 波形）的氧化锌

保护器一般安装在电源柜的电源入口处。它的主要作用是降低一个

过压保护器的雷电剩余电压消除了第一级和第二级保护器之间的线路感应的雷击

过压，以防止接地电网中的潜在不平衡。

通常可以使用 32A 空气开关进行保护，TN 系统应使用四个氧化锌

模块接地，TN系统应采用3+NPE连接。有电量监控

系统、遥信模块均可选择。工作电压的选择与第一阶段的选择相同。

（3） 供电系统的三级保护

当设备配置分散或要求较高时，可以增加第三级防护。第三关结束了

电压保护器一般安装在设备电源的入口处，可根据情况选择氧化锌和半锌

导体放电管、（SAD）等装置，磁通量为10~15kA