4 总则
4.0.1 为防止和减少雷电对通信机房的危害,确保人员和通信系统的正常运行;并防止因地电位不一致而影响网元设备间信号的正常传输,特制定本规范。 4.0.2 通信机房应采取包括直接雷防护、联合接地、等电位连接、电磁屏蔽和雷电过电压保护在内的综合防雷措施,设置外部装置和内部防雷装置,并消除或减小网元设备间的地电位差。
4.0.3 通信设备内部的接地方式与机房直流配电系统、大楼内的连接结构和接地三者密切相关,对大楼内公共连接网(CBN)的设置、直流电源结构、设备内部接地方式应必须提前规划、综合考虑。
4.0.4 本规范是通信大楼防雷、接地工程设计、施工、监理和维护的技术依据之一。
4.0.5 通信大楼设计涉及建筑、构筑物的防雷接地部分还应符合GB 50057《建筑物防雷设计规范》。对于本规范在防雷与接地方面未涉及的部分可按YD 5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》实施。
4.0.6 执行本规范个别条文有困难时,在设计中应提出充分理由并经主管部门审批。
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5 接地系统 5.1 外部防雷装置
5.1.1 机房的建筑物应设外部防雷装置。外部防雷装置由接闪器、引下线和接地装置组成,主要用于对直击雷的防护。布置接闪器时,可单独或任意组合采用滚球法、避雷网。 5.1.2 接闪器
接闪器包括避雷针、避雷带(线)、避雷网以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。
1、避雷针
通信大楼宜使用经济、可靠的常规避雷针,避雷针一般宜采用热镀锌圆钢或钢管焊接制成,直径应不小于下列各值:
a)针长1m以下:圆钢为12mm;钢管为20mm; b)针长1~2m:圆钢为16mm;钢管为25mm。
2、避雷带和避雷网
a)楼高超过30m时,楼顶宜设暗装避雷网,房顶女儿墙应设避雷带,塔楼顶应设避雷针,且三者应相互多点焊接连通。
b)暗装避雷网、各均压网(含基础底层)可利用该层梁或楼板内的两根主钢筋按网格尺寸不大于10m×10m相互焊接成周边为封闭式的环形带。网格交叉点及钢筋自身连接处均应焊接牢靠。
c)避雷网和避雷带宜采用热镀锌圆钢或扁钢,避雷带应优先采用圆钢,圆钢直径应不小于8mm。
d)30m及30m以上,大楼外墙上的栏杆、门窗等较大的金属物应与外部防雷装置就近相连。
3、房屋顶上的各类金属管道、广告牌、散热器等突出屋顶面的金属设施应就近与避雷带连接,屋顶四周的彩灯线应采用屏蔽线或穿放在金属管道内,其屏电缆或金属管道两端应与避雷带连接。 5.1.3 雷电引下线
1、建筑物防雷装置中的雷电流引下线宜利用机房外围各房柱内的外侧主钢筋(不小于二根)。钢筋自身上、下连接点应采用搭接焊,且其上端应与房顶避
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雷装置、下端应与地网、中间应与各楼层均压网焊接连通,形成法拉第笼式结构。楼顶设有塔楼或铁塔时,塔楼柱子和铁塔塔脚亦应按以上要求设雷电流引下线。
2、通信大楼明设的雷电流引下线应满足下列要求:
a)圆钢直径应不小于12mm,扁钢的截面积应不小于160mm2; b)引下线应均匀对称布放,其间距应不大于18m,数量应不少于两根; c)对于高度超过30m的建筑物,30m以上每向上间隔一层应设置一次均压带,并应与各引下线及建筑物金属构件电气连接。 5.2 接地网
5.2.1 通信大楼应采用联合接地方式,将围绕建筑物的环形接地体、建筑物基础地网及变压器地网相互连通,共同组成联合地网。大楼区域设有地面铁塔时,铁塔地网必须与联合地网在地下多点连通。
5.2.2 机房区域有多个建筑物时,应使用水平接地体将各建筑物的地网相互连通,形成封闭的环形结构。距离较远(两地网边缘隔离大于30m时)或相互连接有困难时,可作为相互独立的机房分别处理。
5.2.3 当电力变压器安装在通信大楼内时,其接地系统可用大楼的接地装置。 5.3 接地体
5.3.1 接地体埋深宜不小于0.7m(接地体上端距地面的距离)。在严寒地区,接地体应埋设在冻土层以下。在土壤较薄的石山或碎石多岩地区可根据具体情况决定接地体埋深,在雨水冲刷下接地体不应暴露于地表。
5.3.2 垂直接地体宜采用长度不小于2.5m(特殊情况下可根据埋设地网的土质及地理情况决定垂直接地体的长度)的热镀锌钢材,垂直接地体间距为垂直接地体长度的1~2倍,具体数量可以根据地网大小、地理环境情况来确定,地网四角的连接处应埋设垂直接地体。
5.3.3 水平接地体应采用热镀锌扁钢,其规格不小于40mm×4mm。
5.3.4 垂直接地体宜采用长度为2.5m的不小于50mm×50mm×5mm热镀锌角钢,使用钢管时壁厚应不小于3.5mm。
5.3.5 接地体之间的所有连接,必须使用焊接。焊点均应做防腐处理(浇灌在混凝土中的除外)。
5.3.6 接地体应避开污水排放口和土壤腐蚀性强的区段。难以避开时,其接地体
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截面应适当增大,镀层不宜小于100μm。也可选用石墨电级、混凝土包封电极或其它新型材料。
5.3.7 接地体扁钢搭接处的焊接长度:应为宽边的2倍;采用圆钢时应为其直径的10倍。
5.3.8 建筑物周围设置的环形接地体,应与建筑物基础地网每隔5~10m相互作一次连接。 5.4 接地引入线
5.4.1 接地引入线长度不宜超过30m,宜采用40mm×4mm或50mm×5mm热镀锌
扁钢。接地引入线不宜与暖气管同沟布放,其出土部位应采取防机械损伤及防腐保护措施。
5.4.2 垂直接地主干线直接与地网连接时,应从地网上不同的两点引接地引入线。
5.4.3 在土壤腐蚀性强的地段,接地引入线应作防腐蚀处理。
5.4.4 接地引入线应避免从利用建筑物钢筋作为雷电流引下线的柱子附近引入。 5.5 室内等电位连接
5.5.1 通信大楼内接地系统的等电位连接,从组成结构上分,可分为公共连接网(CBN)和设备连接网(EBN)。
5.5.2 公共连接网(CBN)主要由建筑物内部的墙壁(包括柱子)、天花板和地板内的钢筋,以及室内金属管道、走线架、支撑金属构件、安装设备的机座或导轨等两部分组成。后者在安装时允许与前者存在非有意连接,但必须与建筑物外墙(包括柱子)和屋顶内的金属绝缘,其绝缘要求应大于10kV、1.2/50μs,或者当施加500DCV时,阻抗应大于等于100kΩ。
5.5.3 设备连接网(EBN)一般可采用网状、星形或网状-星形混合型接地结构。EBN与CBN的连接方式可分为单点连接和多点连接,当EBN与CBN采用单点连接方式时,其EBN称为隔离连接网(IBN),而EBN与CBN采用多点连接方式时,其EBN称为网状连接网(MBN)。等电位连接的基本结构和组合方式见图5.5.3-1和图5.5.3-2所示。
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图5.5.3-1 等电位连接的基本结构 图5.5.3-2 等电位连接的组合方式
5.5.4 通信系统的等电位连接方式,采用星形(S型)还是网状(M型),除考虑通信设备的分布和机房面积大小外,还应根据通信设备的抗扰度及设备内部的接地方式来选择。
5.5.5 设备连接网(EBN)的选用
EBN可分为隔离连接网(IBN)和网状连接网(MBN),EBN的选用应根据通信设备直流供电方式而定。
1、共直流隔离连接网(DC-C-IBN)
当机房使用2线设备时,直流供电方式应采用共直流回流系统(DC-C),其设备连接网应采用隔离连接网(IBN),构成共直流隔离连接网(DC-C-IBN),IBN与CBN除了在接地窗口(SPC窗口)内的SPC母线排(SPCB)处单点连接外,在其它部位应与CBN的各组件(包括地板及建筑物梁、柱内的钢筋等)有大于10kV、1.2/50μs的绝缘,或者当施加500DCV时,阻抗应大于等于100kΩ。
IBN通常采用连接栅网结构的网状IBN,此外也可采用密集型网状隔离连接网。
2、隔直流网状连接网(DC-I-MBN)
当机房使用3线设备时,直流供电方式应采用隔离直流回流系统(DC-I),其设备连接网宜采用网状连接网(MBN)。构成隔直流网状连接网(DC-I-MBN),MBN与直流回流线(BR)是全程隔离的,他们之间只允许在总接地汇流排(MET)或SPCB单点连接。
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