通信设备防雷接地的基本原则

4.1  通信机房建筑物
 机房建筑以钢筋混凝土结构为宜。
 机房建筑应有避雷针等直击雷保护装置。
 机房建筑的防雷接地（避雷针等装置的接地）应与机房的保护接地共用一组接地体。
 站区内不应有架空走出建筑物的非用户线类信号线。
4.2  电源系统
低压交流配电
 低压电力线的中性线不应在机房内接地。
 交流电源线进入机房的入口处应配装标称放电电流不小于20KA的交流电源防雷器（C级防雷器）。
 通信电源的保护地应与通信设备保护地共用一组接地体，通信电源与通信设备处于同一机房的情况下，宜共用同一个机房保护接地排。
 通信机房的交流供电系统应采用TN-S供电方式。如图4-1所示：

图4-1 TN-S交流供电方式
这种供电对设备的安全运行有很好的保证，包括三种情况：
(1)  低压电力电缆从较远的变压器处采用三相五线（3根相线、1根中线、1根保护地线）向机房供电。
(2)  高压或中压电力线引入通信楼，在通信楼的配电房内变成低压电力电缆输出，低压电力电缆的中性线、保护地线在配电变压器的输出处接通信楼的地网，然后变压器输出三相五线到机房。
(3)  高压或中压电力线引到通信楼附近，在户外由配电变压器变成低压电力电缆输出，低压电力电缆的中性线、保护地线在配电变压器的输出处接配电变压器的地网，然后变压器输出三相五线到机房。
*若2、3情况不能满足，也可采用如下方法：低压电力电缆的中性线、配电变压器的保护地接通信楼的地网（或接配电变压器地网，通信楼的地网与配电变压器的地网在地下统一连接成一个地网），变压器输出三相四线（3根相线，1根中线）到机房。
**通信机房的交流供电系统不宜采用TT的配电方式（见a、b两种例子），可提醒用户尽量避免。例：a、低压电力电缆从较远的变压器处采用三相四线（3根相线，1根中线）向机房供电；b、高压或中压电力线在通信楼旁接配电变压器，配电变压器的地网和通信楼的地网分别使用两组独立的接地体。
直流配电：
 -48V直流电源的正极（或+24V直流电源的负极）应在直流电源柜的输出处接地。
 直流电源柜的工作地、保护地应与通信设备保护地共用一组接地体，直流电源柜与通信设备处于同一机房的情况下，宜用同一个机房保护接地排。
4.3  电缆布放
为了防止强大的雷电侵入波能量通过各种线缆（如电力线、通信线等）损坏通信设备，应采取以下措施来减小雷电能量：
(1)  所有的进出局站的线缆都应采用埋地敷设方式，并应选用具有金属外护套的电缆。对于长途明线进局的线缆，应在进入室内之前至少20m处改换成埋地电缆，电缆的埋深一般为0.6～0.8米。如果采用普通的双绞线或多芯电线，应将它们穿过埋地的铁管后进局。电缆的金属外护套或铁管两端应分别就近与防雷的接地装置相连。
(2)  在上述电缆与架空线连接处应加装浪涌保护器。 保护器的连接线应尽可能短，其接地端应就近与电缆的屏蔽层以及杆塔的接地导体相连。
(3)  所有进出建筑物的线缆应考虑加装浪涌保护器。从EMC的观点来看，保护器最好安装于线缆在建筑物的人口处，但考虑到实际运行环境和安装的方便，建议将保护器安装于被保护设备附近，保护器的连接线应尽可能短，其接地端应就近与地网及电缆的屏蔽层相连。电缆内的空线对也应与屏蔽层及保护器的接地端相连。
同时，由于雷击建筑物或其附近时，会在其周围空间产生强大的电磁场，该电磁场与各种回路耦合，可能在其感应出较高的过电压（一般称为感应雷过电压，简称感应雷）。为了防止通信线、电力线等产生感应过过压，应该采取以下保护措施：
(1)  电力线、通信线等尽可能避免靠近有较大雷电流流过的导体，特别应避免在防雷引下线附近或沿墙角布线。对于室外布放的各种线缆，应避免靠近通信铁塔以及较高的树木等可能遭受直击雷的物体；
(2)  室内各种线缆尽可能相互靠近，以避免它们之间形成较大的感应回路；
(3)  电力线、通信线等尽可能采用屏蔽电缆，屏蔽层两端都应接地；
(4)  当局站地处雷害区或临近有强电磁场干扰源、楼高超过30米时，楼内的垂直布线宜考虑设置金属竖井，或其它防干扰措施。机房内的架间布线宜采用金属槽道进行屏蔽；
(5)  在局站范围内，严禁布放架空线缆。相邻建筑物间的电力线、通信线等应采用屏蔽线或穿过金属管埋地走线，其屏蔽层或金属管应分别接在两个地网以及建筑物的进/出口处。
非用户线类信号电缆
非用户线类信号电缆主要为E1线、以太网线、串口线、以及其它正常情况下用于建筑物内通信设备间互连的信号电缆。
 通信局站内的E1线、网线不应架空走线，特别是移动基站到传输设备的E1线，以及数据通信设备的网线。E1线、网线是室内信号互连线，正常情况下不应架空出户走线。如果由于实际条件出现E1线、网线出户走线的情况，此时应按进局电缆的要求进行E1线、网线的防雷保护，可以采用以下措施来预防雷击的损坏：
(1)  信号电缆宜穿金属管从地下入局，金属管两端接地，信号电缆进入室内后应在设备的对应接口处加装信号避雷器保护，信号避雷器的保护接地线应尽量短。
(2)  如果因条件限制，室外电缆无法从地下走线，信号电缆宜穿金属软管进行屏蔽，金属软管的两端应可靠接地，在机房内可连接到机房保护接地排。电缆进入室内后在设备的对应接口处应加装信号避雷器保护，信号避雷器的保护接地线应尽量短。
(3)  或室外电缆采用具有金属外护套的电缆，金属外护套的两端应可靠接地，在机房内可连接到机房保护接地排。 电缆进入室内后在设备的对应接口处应加装信号避雷器保护，信号避雷器的保护接地线应尽量短。
 出入局站的信号电缆，电缆内的空线对在机房内宜做保护接地。例如：室外引入的E1总电缆内两对同轴线只用了一对，则另一对E1电缆的芯线和屏蔽层可在室内汇接到一块小金属板上，再由小金属板接出一根接地线到机房的保护接地排。
用户线类电缆
MDF架
 所有进入机房的用户外线电缆的金属外护套应在配线架上接地或直接接到机房保护接地排。
 未用的用户外线电缆应在配线架处做接地处理。
用户电缆
  配线架和交换机应采用联合接地方式，即配线架的保护地和交换机的保护地应共用一组接地体，配线架和交换机在同一机房时，宜共用同一个机房保护接地排。
 配线架的接地线长度应尽可能短，不要盘绕。
 配线架接地线建议选用截面积不小于50mm2的多芯铜导线，对于如远端模块、接入网ONU外置配线架接地线截面建议不小于16mm2。
 配线架使用的保安单元应符合电信行业标准的要求，并应按照相关标准的要求对保安单元进行定期抽检，及时更换已失效及性能大幅下降的保安单元。
 严禁用户外线电缆不经过保安单元连到交换机上。
 应保证配线架的接地汇流条与保护地排连接牢固可靠； 连接处不应发生氧化腐蚀；应保证保安单元的接地端与配线架的接地汇流条间有良好的电气连接，连接处不应发生氧化腐蚀等现象。
走线架与设备绝缘的要求：
根据信息产业部标准YDJ26-89《通信局（站）接地设计暂行技术规定（综合楼部分）》要求：第2.1.2条数字通信设备的机架保护接地，应从总接地汇集线或机房内的分接地汇集线上引入，并应防止通过布线引入机架的随机接地；数字通信设备和模拟通信设备共存的机房，两种设备的保护地应分开，并防止通过走线架或钢梁在电气上连通。
同样对于ITU-T K.27和Bellcore GR-1089标准中，对于不同的接地方式，对机架的绝缘也作了相应的说明。
因此，对于设备除了有意连接的接地线之外，设备放置在机房内，不允许因为偶然因素而可能出现另外的接地路径（非有意设计的接地路径）。为此，设备应做绝缘设计，使设备在机房中安装固定好之后：1、独立放置在机房内：设备的外壳与机房地面、墙壁、屋顶、桌面绝缘；2、放置在机架内：设备外壳与机架绝缘（设备和机架均为我司除外）；3、设备外壳与机房走线架绝缘。
对于走线架的接地，按照标准的要求，应通过接地线连接到机房的接地排上。
4.4  接地系统
 机房内各种通信设备及配套设备（移动基站、传输、交换、电源等）均应做保护接地，站内各种设备的保护接地均应汇接到同一个总接地排，同机房设备的保护地应在同一个机房保护接地排上汇接。
 机房内通信设备的工作地、保护地应采用联合接地的方式，即工作地、保护地共同合用一组接地体。
 总接地排不应出现因氧化腐蚀引起地排与地线连接不良导致接地路径上的接触电阻增大，并保证接地线与机房保护接地排接触良好。
 移动基站的机房地网、铁塔地网和变压器地网应在地下进行多点的连接，如图4-2所示。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4-2 地网间多点连接示意图
 机房内走线架、吊挂铁架、机架或机壳、金属通风管道、金属门窗等宜作保护接地。
 综合通信大楼的接地电阻宜不大于1。
 交换设备的接地电阻应满足表4-1的规定。
 


表4-1 交换设备接地电阻要求
接入网、传输、宽带接入、数通、多媒体可参考。
 移动通信基站的接地电阻值应小于5，对于年雷暴日小于20天的地区，接地电阻值可小于10。无线接入基站可参考。
接地系统常见问题：
(1)  ××铁通城域网工程中，会展中心站点接地问题，我方与铁通存在分歧。我司规范要求，采用单独的通信地。铁通公司想采用建筑体构成的地网，且铁路设计院所做设计也是如此。请问这样是否有隐患。
答：1、我司的规范没有要求“采用单独的通信地”，若存在这样的规范，则是不正确的。2、通信设备的接地可采用建筑体构成的地网（当然地网的接地电阻要满足要求），从该地网中引出通信设备的接地排，通信设备接到接地排上。3、通信设备的接地不能只接到建筑物各层的钢筋上，因为钢筋之间的连接大部分不是焊接，连接不一定可靠。4、请参考YDJ26-89标准中对接地有比较详尽的描述。
(2)  ××宽带接入工程在××机房的二次环境检查中发现机房没有联合接地，保护地排和工作地排分别从各自的地线接地体引入机房，在和铁通随工人员的协调后，随工人员答复无法解决此问题。希望能给我们提供一个解决方案。
答：对于我司的设备，按照规范在机柜顶上是将PGND和BGND进行了短连，形成了一体地和设备内部的等电位连接，消除了对机房接地的依赖性。即使是机房分成两个地，对我司的设备影响不大，设备的工程安装可按照两个地进行，即BGND接到工作地排，PGND接到保护地排。
(3)  当用户因条件因素无法提供直流保护地，仅有交流保护地，我司设备接地应如何处理
可将我司设备接到机房的交流保护地，只要交流保护地是可靠与接地体连接，同时接地电阻满足要求。