通信局站的防雷接地
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通信基站的防雷与接地目前,不同类型通信基站为我们提供不同程度的服务,这方便了信息社会快速发展。
然而雷电对通信基站破坏也是比比皆是。
针对雷电对通信基站的破坏,结合在维护中发现的不同情况,我从通信基站有关雷电的产生和防范方面进行探讨。
一、雷电对通信基站的危害1、直击雷的危害。
雷云以对地放电的主通道通过被保护物,即称被保护物被直击雷击中。
雷电直接击中通信基站建筑、通信设备、通信电缆和操作人员,可能会造成建筑损毁、设备损坏、人员伤亡和电气短路引起火灾等事故,因此直击雷发生的概率虽然很小,但其危害十分大,所以不能掉以轻心。
2、感应雷的危害。
雷云对地放电的主通道虽然没有经过被保护物,但放电过程中产生的强大的电磁场可以在附近的导体感应起电磁脉冲,我们称为雷电电磁感应脉冲,即通常所说的感应雷。
显然感应雷是由直击雷引起的,感应雷产生于导体中并沿导体传播,损坏与导体相联的某些设备或设备中的某些器件(这些设备或器件的耐冲击水平较低)。
通信基站的设备中有大量的集成电路通过金属导线相连,并且通信基站也通过电力电缆和各种通信传输电缆与外界相连,这就为感应雷的侵入提供了良好的条件。
感应雷形成的破坏直观上虽然不及直击雷大,但其损害的往往是通信设备的核心器件,具有很强的破坏力,给正常通信带来障碍。
研究表明,直击雷可在其周围1000米范围的半导体上感应起危险电压,加上通信基站与外界连接的各种长距离电缆可在更大的范围内感应上雷电电磁脉冲,并几乎无衰减的沿电缆传入通信基站。
因此对通信基站来讲遇感应雷的概率远大于直击雷的概率,可以这样说通信基站防雷主要是防感应雷。
二、通信基站的防雷1、直击雷的防护虽然有不少专家学者在努力研究有效的防止直击雷的方法,但直到今天我们还是无法阻止雷击的发生。
实际上现在公认的防雷击的方法仍然是200年前富兰克林先生发明的避雷针。
①接闪器。
避雷针及其变形产品避雷线、避雷带、避雷网等统称为接闪器。
一定高度的金属导体会使大气电场畸变,这样雷云就容易向该导体放电,并且能量越大的雷电就越易补金属导体吸引。
中华人民共和国通信行业防雷接地标准信息产业部邮电设计院(原邮电部设计院)是制定中华人民共和国通信行业防雷接地标准的唯一编制单位上世纪60年代,邮电部设计院的防雷专家就对工程中出现的雷害事故进行了广泛、深入的研究,1986 年开始编制国内外第一个将联合接地理论用于通信局(站)的标准YDJ26-89 《通信局站接地设计技术规定》(综合楼部分)到YD5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》的颁布已经是第五个标准了,YD5098-2001 使通信局(站)的防雷技术进入到一个崭新的阶段,该标准采取广泛与IEC 及ITU 等相关国际标准接轨的编写方法,不但结合了中国国情,也充分考虑了通信局(站)的具体情况而推出的集科学性、先进性、实用性与国际接轨的工程设计标准。
目前已经在通信局(站)防雷工程中起到非常明显的效果,全面的解决了占通信局(站)雷击事故85% 以上的雷电过电压保护问题,下面对中华人民共和国通信行业防雷接地标准与移动通信及网络系统的防雷等相关问题进行介绍。
1 中华人民共和国通信行业防雷接地标准China national standards on lightning discharges and earthing1) YDJ26-89 《通信局(站)接地设计暂行技术规范》(综合楼部分)Temporary Specifications on Earthing Design for Telecommunication Bureaus(Stations) (T elecom Integrated Building Part) - -- 原邮电部第一个通信局(站)防雷接地标准,在世界上第一个将联合接地的理论写在通信局(站)防雷接地的标准中;2) YD2011-93 《微波站防雷与接地设计规范》Specifications on Lightning Discharges and Earthing Design for Microwave Stations ;3) YD5068-98 《移动通信基站防雷与接地设计规范》Specifications on Lightning Protection and Earthing Design for Mobile Communication Base Stations ;4) YD5078-98 《通信工程电源系统防雷技术规定》Specifications on Lightning Protection for Power Supply System in Engineering of Telecommunications ;5 ) YD5098-2001 《通信局(站)雷电过电压保护设计规范》Specifications for Engineering Design of Lightning Over-Voltage Protection for Communication Bureaus(Stations ), 该规范是为了解决综合通信大楼、交换局、数据局、模块局、接入网站、IP 网站、移动通信基站、卫星地球站、微波站等因雷电感应通过电源线、信号线、网络数据线、天馈线、遥控系统、监控系统引入的雷害,确保通信设备的安全和正常工作而编制的。
通信基站防雷设计与接地方案分析早晨的阳光透过窗帘,洒在键盘上,手指轻轻敲击,关于通信基站防雷设计与接地的方案在我脑海中逐渐浮现。
这十年来,我见证了无数项目的诞生,每一个方案都是一场思维的盛宴。
让我们一起探讨这个话题。
一、通信基站防雷设计的重要性想象一下,如果没有防雷设计,通信基站就像一个毫无防护的婴儿,暴露在风雨之中。
一旦雷击发生,整个基站都可能瘫痪,造成巨大的经济损失。
防雷设计,就是为基站穿上坚实的盔甲,确保通信的稳定与安全。
二、通信基站防雷设计的具体措施1.避雷针安装避雷针是防雷设计的核心。
我们需要根据基站的具体位置和周围环境,合理选择避雷针的高度和位置。
就像给基站戴上一顶帽子,既能保护基站,又不影响其正常工作。
2.等电位连接3.防雷模块应用在基站内部,我们可以安装防雷模块,就像给基站装上“防火墙”。
这些模块能够在雷击发生时迅速响应,将多余的电流引导至地面,保护基站设备免受损害。
三、通信基站接地设计接地设计是防雷设计的延伸,也是保证基站安全的重要环节。
1.接地装置选择接地装置的选择至关重要。
我们需要根据基站所在地的土壤电阻率、地质条件等因素,选择合适的接地装置。
就像为基站打造一双“铁鞋”,确保其稳定地站在大地上。
2.接地电阻测量接地电阻是衡量接地效果的重要指标。
我们需要定期测量接地电阻,确保其符合国家标准。
就像给基站做“体检”,确保其健康状况良好。
3.接地系统维护接地系统的维护是长期的工作。
我们需要定期检查接地装置的完整性、接地线的连接情况等,确保接地系统的稳定可靠。
四、通信基站防雷设计与接地方案的实施1.前期调研在实施防雷设计与接地方案前,我们需要对基站所在地的气候、地质、环境等因素进行详细的调研,确保方案的科学性和可行性。
2.设计方案根据前期调研的结果,制定具体的防雷设计与接地方案。
方案要充分考虑基站的特点和实际需求,确保方案的实用性和针对性。
3.施工实施在施工过程中,我们要严格按照设计方案进行,确保施工质量。
中国移动通信局(站)防雷、接地
检查要求
中国移动通信集团公司
二零零二年十一月二十六日
前言
移动通信网络规模不断扩大,用户数量不断增多,用户对服务质量的要求也越来越高。
我国地域辽阔,许多移动通信局(站)地处雷害多发区。
近几年,一些移动通信局站因为防雷设施失效或不完善而遭受雷击,给企业带来了一定的经济损失。
为减少移动通信局(站)遭受雷害的损失,确保局(站)工作人员的安全,切实保障移动通信网的安全可靠运行,中国移动集团公司要求各级维护管理部门强化安全意识,严格按照规定检查项目内容和检查周期进行维护检查,发现问题及时整改,尽快完善接地、防雷设施,确保局站安全可靠运行。
移动通信局(站)接地、防雷检查项目
(每半年检查一次)
移动通信局(站)接地、防雷检查项目
(每半年检查一次)
移动通信局(站)接地、防雷检查项目
(每半年检查一次)。
通信基站综合防雷接地方案编制依据工程涉及的产品规范与标准;工程施工涉及的规范、标准及验收规范、标准等须完全满足所有中华人民共和国的规范、标准,包括(但不限于此):《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》YD5098-2005《通信局(站)防雷与接地工程设计规范》GB50689-2011《通信局(站)防雷与接地工程验收规范》YD/T5175-2009《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343-2012)《交流电气装置的接地》(DL/T621-1997)《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-2006)《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T 620-1997)1联合接地在整个防雷系统中接地系统是一个基本前提,只有具备了良好的接地系统,防雷设备才能真正发挥作用。
所以,接地系统的建设是所有防雷工作的基础。
1.1接地的目的1)接地是为了防止电磁干扰起屏蔽作用;2)接地是为了泄放过电压以保护设备和人身安全;3)接地是为了起着工作回路的作用;4)接地是为了给通信设备提供零电位参考点。
5)在受到雷击时以供大电流泄放入地,以保护设备和人身安全。
1.2地网的组成根据移动通信基站防雷与接地设计规范YD5068中规定:1)移动通信基站应按均压、等电位的原理,将工作地、保护地和防雷地组成一个联合接地网。
站内各类接地线应从接地汇集线或接地网上分别引入。
2)移动通信基站地网由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成,地网的组成如图1所示。
基站地网应充分利用机房建筑物的基础(含地桩)、铁塔基础内的主钢筋和地下其他金属设施作为接地体的一部分。
当铁塔设在机房房顶,电力变压器设在机房楼内时,其地网可合用机房地网。
图1移动通信基站地网示意图3)机房地网组成:机房地网应沿机房建筑物散水点外设环形接地装置,同时还应利用机房建筑物基础横竖梁内两根以上主钢筋共同组成机房地网。
内容简介用户至上用心服务Customer First Service Foremost用户至上用心服务Customer First Service Foremost用户至上用心服务Customer First Service Foremost通信局站雷击类型用户至上用心服务Customer First Service Foremost用户至上用心服务Customer First Service Foremost通信局站雷害所损害设备类型打坏的各种通信网络设备h电源设备h交换设备h传输设备h数据设备h平台设备h监控设备h控制设备h基站设备h微波设备h IT设备打坏各种SPDh电源SPDh数据SPDh网络SPDh信号SPDh天线SPDh保安单元打坏外线h市电外线h光缆外线h电缆外线中断通信工作h电源中断h电源异常h基站瘫痪h基站异常h基站掉电h传输中断h传输异常h数据中断h数据异常h监控中断h监控异常66内容简介用户至上用心服务Customer First Service Foremost通信局站的地网用户至上用心服务Customer First Service Foremost通信局站的地网用户至上用心服务Customer First Service Foremost通信局站地网标准要求大型重要局站地网接地电阻小于1Ω小型局站地网接地电阻小于3 Ω99用户至上用心服务Customer First Service Foremost地质条件恶劣地网建造石头地质上建地网山区建地网h尽量扩大地网面积h尽量更换上好土壤h尽量延伸地网至远处好土壤h尽量多用高效降阻剂h尽量多做外围放射线地网h尽量多将建筑、铁塔、变压器连接成一个整体地网h市电电缆埋地套铁管进基站h尽量延伸地网至山下好土壤h尽量多用高效降阻剂h尽量多做外围放射线地网h尽量多将建筑、铁塔、变压器连接成一个整体地网h尽量采用深长垂直接地体h尽量减少大电流进入机房内h市电电缆埋地套铁管进基站h降阻剂法h外延接地降阻法h深井式接地级降阻法h水下地网法h大规模换土法最大困难:地面土质太差,土壤电阻率太高。
通信局站防雷与接地工程设计规范GB50689篇一:《通信铁塔技术要求(V1.0)》中国铁塔股份Q/ZTT 1001—20142014-11-05发布通信铁塔技术要求 V1.0 2014-11-06实施中国铁塔股份发布目录1234 总则 ................................................... ...................................................... .................................. 1 术语 ................................................... ...................................................... .................................. 3 基本规定 ................................................... ...................................................... .......................... 4 铁塔结构技术要求 ................................................... (4)4.14.24.34.44.54.64.74.84.9 一般规定 ................................................... ...................................................... ........................ 4 荷载与作用 ................................................... ...................................................... .................... 4 材料选用 ................................................... ...................................................... ........................ 5 构件设计 ................................................... ...................................................... ........................ 7 节点连接 ................................................... ...................................................... ........................ 8 铁塔制作技术要...................................................... ........ 9 铁塔安装技术要求 ................................................... ...................................................... ...... 10 铁塔验收要求 ................................................... ...................................................... .............. 12 铁塔维护要求 ................................................... ...................................................... .. (12)4.10 铁塔工艺及防雷接地要求 ................................................... (12)5 标准铁塔选择与使用 ................................................... ...................................................... .. (14)5.15.26 标准铁塔 ................................................... ...................................................... ...................... 14 屋顶拉线桅杆标准杆身.................................................... ....................................................14 非标铁...................................................... (15)附录A 铁塔建设的无线工艺要求分析 ................................................... .. (16)A.1 运营商的网络制式 ................................................... ...................................................... . (16)A.2 分场景建设需求 ................................................... ...................................................... .. (16)A.3 天线挂高的需求 ................................................... ...................................................... .. (17)A.4 通信系统电磁干扰要求 ................................................... ...................................................... .. 18A.5 铁塔无线专业工艺要求 ................................................... ...................................................... .. 23附录B 通信铁塔分类与标准塔型 ................................................... (25)B.1 通信铁塔分类与应用建议 ................................................... . (25)B.2 铁塔风压设计要求 ................................................... ...................................................... . (25)B.3 标准铁塔设计的45种塔型 ................................................... .. (26)B.4 屋顶拉线桅杆标准杆身设计的2种塔型 ................................................... . (27)前言本技术要求依据相关国家标准和行业标准,结合中国铁塔股份(以下简称为“公司”)建设实际情况,提出了公司在铁塔建设上的技术要求,将为公司铁塔建设提供技术依据。
通信局(站)防雷技术总 则为了使通信局(站)防雷设计因地制宜地采取防雷措施,防止或减少雷击发生所造成的财产损失及人员伤亡,本文将依据国家(部)颁布GB50057-93 、GBJ79-85标准并结合国际防雷专家提出的全面防雷系统理念:从控制雷击点、安全引导雷电流入地网、完善的低阻抗地网、等电位联接、电源浪涌冲击的防护、信号及通信电源浪涌的防护等方面拟定防雷措施,力争做到安全可靠、技术先进、经济合理。
一、通信局(站)建筑物防直击雷 1.1设计说明1.1.1控制雷击点通过接闪体(避雷针)引导雷电流安全入地,以保护建筑物及通信设备免遭雷击。
.2根据国家标准GB50057-94标准,通信局(站)划分为第二类防雷设施。
1.2接闪器的选择1.2.1通信局(站)宜采用安装在建筑物上的避雷网(带)、避雷针或由其组合的接闪器。
(见图一)1.2.2一个完善的避雷针,应该有最大值的保护范围,不会对环境造成污染、对通讯产生干扰。
目前常用的,且理论上已较为成熟的避雷针有以下两种:图一被动式传统避雷针:保护范围小、可靠性差、易产生侧向跳火及强电干扰。
主动式球体避雷针,保(见图二)护范围大,可靠性高,无干扰。
1.2.3主动式球体避雷针的工作原理:在静态时,能尽量减少包围着的空间电荷,将球体上积累的电荷及时放电,此时放电电流很小,表面电场相对平滑和电晕极小,不易引发雷击。
在动态时,当雷电先导向接闪体运动时,由于球体避雷针有较强的积累电荷能力,球体表面电场迅速增加,并触发雷崩过程,形成“向上闪流”与雷云的步进先导放电接通,提前拦截附近的雷击目标,因此有较大的保护范围。
1.3.接闪体的布置1.3.1接闪体布置应符合GB50057-94标准见(表一)。
第二类防雷设施接闪器布置 表一1. 3.2避雷针与避雷网(带)相互连接。
网格距离建筑物高度0.2≈0.3m ,引下线不应小于2根,应沿建筑物四周均匀或对称布置,主动式球体避雷针传统式避雷针图二间距≤18m ,见图四 1.4.避雷针的保护范围计算 (GB50057-94),见(图三) 1.4.1单支避雷针保护范围确定。
通信局站的防雷接地通信局站的接地系统简介通信局站的接地系统包含:接地体、接地总汇集线、接地引入线、接地排等。
其中,接地体就是埋入地中并直接与大地接触的金属导体,也就是通常所称的地网;接地总汇集线是建筑物内各种接地线汇接的地方,可以理解为建筑物内的总接地排;接地引入线是建筑物内接地总汇集线与接地体之间的连接线。
有了接地引入线连接到地网,接地总汇集线才算是连接到了地网;接地排就是从接地总汇集线上接出到建筑物各层或各房间中的接地装置,各机房内通信设备的接地,都接到机房的接地排上,如图5-1所示。
设备接地的路径为:设备的接地线->接地排->接地总汇集线->接地引入线->接地体,就实现了设备与大地的接地连接。
对于相对比较简陋的机房(例如,只有一个机房的通信局站),机房内的接地排也可以看做是整个局站的接地总汇集线。
这时从接地排上直接连接接地引入线到接地体就可以了。
图5-1还画出了建筑物的直击雷防雷保护装置——-避雷针及引下线。
一般建筑物的直击雷保护装置由安装在楼顶的避雷针(或避雷带、避雷网)以及雷电流的引下线组成,雷电流引下线可以是多根的。
对于一些高大的现代建筑,往往有必要将外墙体的建筑钢筋(或金属结构)与直击雷避雷装置良好的连接在一起。
对于通信局站而言,很重要的一点是建筑物的防雷接地和建筑物内通信设备的接地应共用一组接地体,如图5-1所示。
工作接地与保护接地在国内,通信局站的接地常常提到两个概念:工作接地和保护接地。
在这里有必要将这两个概念做一解释,过去公司内部对这个问题的认识一直比较混乱,造成了很多的误解。
保护接地:设备金属外壳及其他非正常带电部分的接地。
工作接地:在AC/DC电源内(或配电屏内),输出直流48V总接线排的正极接地。
对于24系统,是直流24V的负极接地。
以上解释与国内信息产业部相关规范中的定义文意一致。
对于设备的保护接地,一般比较好理解。
但是“工作接地”的概念往往不易理解正确,下面澄清几个常容易理解错误的问题:a、工作接地的概念不是针对直流用电通信设备的48V正极(或24的负极)的电源线连接直流用电通信设备的48V正极(和24的负极)到电源设备的连接应该属于电源线连接的概念,不应属于接地线连接范畴。
b、“工作地”的称呼不规范国内的防雷接地标准中,工作地不是一个规范性的用语,是在规范的长期使用中,在一些场合把“工作接地”的概念误改成“工作地”,造成了一定的混乱和概念不清。
公司内以前长期把设备上的48V正极称为“工作地”,是不规范的。
通信局站等电位连接的基本要求基本要求:a、通信局站内,应采用通信设备的工作接地、保护接地、建筑物的防雷接地合用一组接地体的联合接地方式。
b、对于移动通信站,要求机房地网、铁塔地网、配电变压器(如果配电变压器在移动通信站内的话)地网连接成一个统一的地网。
这是两项最基本的通信局站等电位连接要求,对于通信设备的防雷至关重要。
最根本的作用是为了防止通信局站内雷击发生时,不同的接地体之间产生地电位反击。
由于地电位反击很可能导致通信设备的一些接口引入过大的雷击过电压和过电流,即使接口部分有合理设计的防雷电路,通信设备也不能有效防止这种情况下的设备遭受雷击损坏。
由于上述两项通信局站的等电位连接要求主要是由用户完成的,因此在安装、硬件工程质量检查、维护等相关工作中,应特别注意对上述两项要求进行检查。
移动站天馈系统外部防雷接地要求a、基站的天线应有避雷针保护,天线应处于避雷针30?角的保护范围之内,如图5-2所示。
b、天馈线应铺设在走线桥上进入机房或埋地进入机房。
c、天线的馈线应在铁塔顶、铁塔底及机房入口处外侧就近良好接地。
当铁塔高度大于或等于60m时,同轴电缆馈线的金属外护层还应在铁塔中部增加一处接地,如图5-2。
铁塔底的接地应在馈线经走线桥上铁塔的转弯处上方0.5~1米范围内实施,同时走线桥应良好接地。
d、走线桥始末两端应良好接地e、铁塔和机房、配电变压器(如果在移动站内的话)应合用一个地网。
30度角天线30度角避雷针接地夹馈线接地夹室外接地排接地体避雷器基站设备铁塔室内保护地铜排a b低压配电系统简介本章所描述的低压配电系统是根据国际电工委员会标准IEC 664-1的要求来定义的,适用于海拔至2000m ,额定交流电压至1000V ,额定频率至30kHz 或直流至1500V 的系统中。
另外,在通信设备中所说的交流配电,一般是指220/ 380V 的供电系统。
IEC 364-3标准中,按照载流导体的配置和接地的方法划分成TN 、TT 和IT 交流配电系统,在下面的图示中给出了配电系统的一些实例。
图中:---在大多数情况下,配电系统适用于单相和三相设备,但为了简化起见,图中仅划出了单相设备;---供电电源可以是变压器的次级绕组,电动机驱动的发电机或不间断电源系统;字母代号的含义:第一个字母T 或I 表示电源对地的关系,第二个字母N 或T 表示装置的外露导电部分对地关系,横线后字母S 、C 或C-S 表示保护线与中性线的组合情况。
TN 配电系统TN 配电系统中,电源有一点(通常是中性点)直接接地,设备端的外露导电部分通过保护线(即PE 线包括PEN 线)与该接地点连接的系统。
按照中性线(N )与保护线的组合情况,TN 系统又分为以下三种型式: ---TN-S 系统:整个系统中保护线PE 与中性线N 是分开的,见图5-2;---TN-C-S系统:系统中有一部分保护线PE与中性线N是分开的,见图5-3;---TN-C系统:整个系统中保护线PE与中性线N是合一的,见图5-4。
TN-S配电系统实例TN-C-S配电系统实例如图5-4在系统的某一部分中,中线和保护接地功能合并在一根单独的导线上(PEN)注:将PEN导线分解成保护接地线和中线的点可在建筑物入口处或建筑物的配电板上。
TN-C配电系统实例这三种供电类型在我国都有比较广泛的应用。
由图5-3、5-4、5-5可以看出,TN-S系统因为有单独的保护接地线,因此,对设备而言是最可靠的。
但是由于增加了一根单独的PE线,而使供电系统的造价提高。
该用电设备金属外壳接到PE线上,PE线正常工作时不呈现电流,因此外壳不呈现对地电压。
出现事故时易切断电源,比较安全。
通常该系统主要应用在用电量大的楼宇中,也适用于环境条件较差的场所。
TN-C系统有一根由中性线和PE线功能合并的PEN线,相对TN-S系统少了一根线,因此使供电系统成本减少。
但如果出现三相负荷不平衡时(在我国的电网中常有这种情形发生),在PEN线上就会有较大的电流。
为解决这类问题,通常要求从电源端到设备端每隔50m,将PEN线接地一次。
由于TN-C系统的安全措施比较复杂,如果实施不规范容易引发问题,国内一般在建筑物内部不使用TN-C的供电方式。
综合TN-C和TN-S系统的某些优点,又推出了一种TN-C-S系统,主要应用在用电量较小的建筑物或线路末端环境较差的场合。
TT配电系统具有一个直接接地点的配电系统,设备上需要接地的零部件在用户建筑物中连接到接地电极上,该接地电极与配电系统的接地电极无电气连接,如图5-6。
TT系统每一设备金属外壳或外露可导电部分采用各自的PE接地线单独接地,故障时电流较小,往往不足以使保护装置动作,安全性较差。
只适合于功率不大的设备,或作为精密电子设备的屏蔽接地,主要应用在农村低压电力网。
这种系统的缺点在于,因为雷击或相线对地意外短路产生的转移过电压,将对人和设备造成损害。
同时,如果因为中性线折断产生的失零过电压,使相线电压可达到700V。
因此,TT系统要求:除变压器低压侧中性点直接接地外,中性线不得再行接地,且保持与相线同等绝缘水平。
为防止中性线机械断线,截面积不小于表5-1的规定。
全网必须实施漏电保护,且中性线不得装设熔断器或单独的开关装置。
按机械强度要求中性线与相线的配合截面注:相线的材质与中性线的材质相同时有效三相线加中线的TT配电系统实例IT配电系统IT配电系统。
电源与地绝缘或通过阻抗连接,而设备的外露导电部分则接地的系统,如图5-7。
三相线(加中线)的IT配电系统IT系统在供电端有一点通过阻抗或限压装置接地,发生单相接地故障时,短路电流很小,保护装置不会动作供电系统还可以继续运行。
被PE线接地的设备外壳不会带电,但其它处的中性线电压会升高。
主要应用在对安全有特殊要求的场合,如:矿井、火药库或纯排灌的动力电力网。
采用IT 配电系统时要求:配电变压器低压侧及各出线回路应装设过流保护,网络内的带电导体严禁直接接地;各相对地应有良好的绝缘水平,在正常运行情况下,从各相测得的泄漏电流(交流有效值)应小于30mA。
与配电系统有关的接地故障所谓接地故障是指电气回路中的带电导体,即相线和中性线(L线和N线)与大地、电气设备金属外壳以及各种接地的金属管道、结构之间的短路。
它是单相对地短路,但其事故后果和防范措施与一般短路不同。
为便于区别,国际电工标准将它称作接地故障(Earth fault)。
大家知道,金属性短路的短路电流大,常用的熔断器、断路器等过流保护装置能有效的切断电源,从而防止了火灾的发生;电弧性短路的短路电流小,过流保护器往往不能及时切断电源,而电弧、电火花的局部温度可达千度以上,甚至可使附近的可燃物质起火。
接地故障火灾多的原因不仅是它发生的机率大,而且一旦发生接地故障,它还往往以持续的电弧性短路的形式存在,比一般短路更易引燃起火。
TN系统的接地故障多为金属性短路,故障电流较大,可利用原来作负荷保护和短路保护的过电流保护电器(熔断器、低压断路器)兼作接地故障保护,这是TN系统的优点。
但在某些情况下,如:线路长、导线截面小而使线路导体阻抗增大,过电流保护器常不能满足它的切断故障电流时间的要求,产生电弧性短路而造成危险。
所以在TN系统中,常将保护线与接地良好的金属导体相连接,使保护线的电位尽量接近地电位,降低发生接地故障和PEN线断线时,外露导电部分和保护线的对地故障电压。
TT系统发生接地故障时,故障电路内包含有外露导电部分接地极和电源接地极的接地电阻Ra和Rb,如图5-8所示。
与TN系统相比,TT系统故障电路阻抗大,故障电流小,更易以电弧性短路的形式出现。
并且由于Ra的作用,使设备外壳对地电压升高,如果超过了安全电压的标准50V时,将会对人身造成危险。
因此在TT系统中推荐采用漏电保护器作接地故障保护。
TT系统在实际应用中,应当根据三种配电系统各自的特点,选择合理的接地和保护方式。
局内布线交流电源线进入通信局站的低压电力电缆宜埋地引入,宜采用具有金属铠装屏蔽层的电缆(或穿金属管屏蔽),屏蔽层两端接地(或金属管两端接地)。
电缆埋地长度宜不小于50m。
普通的信号电缆本小节中的普通信号电缆指E1线、网线等等非用户线类的信号电缆。