通信设备安全与保护接地PPT课件

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1、单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版副标题样式1 1* *通信设备安全与接地保护(第二版) 主讲:谢定笙本专题内容的中心 通信设备为何要设工作接地? 如何正确做好通信设备的接地保护?第一章 什么叫接地 一 、地电位和接地的概念 二、接地装置的组成 三、什么是工作接地 四、什么是保护接地第二章 雷电的特性和危害 一、雷电的形成和特性 二 、雷电对电气设备的危害形式 直接雷击 静电感应雷击 电磁感应雷击 第三章 通信机房和设备的接地规范 一 、联合接地方式与接地系统 二、 地线接线规则和线径选择 第四章 接地电阻的测量 一、接地电阻的组成 二、接地电阻值指标 三、接地电阻的测量要求 四、接地电

2、阻的测量方法 二线法 三线法 四线法第五章 通信机房保护接地存在问题 一、把机房大楼的立柱钢筋当地极 二 、工作地线接到保护地线排上 三、接地母线和接地线线径小 四 、电缆交接箱保护接地不容忽视 五、接地电阻测量方法不够正确第一章 什么叫接地 一、地电位和接地的概念 大地是一个电阻非常低，而且电容量非常大的物体，在吸收大量电荷后仍能保持电位不变。 因此，在电气工程中，常以大地作为零电位的参考点。把电气设备或线路的某一部分，通过接地装置与大地连接起来，称为“接地”。 如果要测试接地点与大地间的对地电位，必须离开被测接地体20米以上才是大地真正的零电位。因为一个接地体在注入电流后，在其周围18m内

3、 的大地会产生一个电场。 地电位和接地原理图接地电极电位上升E / V020距离（m）接地电流I/A大地第一章 什么叫接地 二、接地装置的组成 接地装置包括接地体和接地线。 1、 接地体 是埋入土壤中或混凝土基础中把电流导入大地的金属导体。多根接地极组成的接地体称为地网。 接地体分为自然接地体和人工接地体两类。 2、接地线 是被接地设备与接地体可靠连接的导体。如果一个接地体 要接多台设备，就把地线分为两段，与接地体直接 的一段称为 接地母(干)线，与设备连接的一段称为接地线。 接地装置和等电位连接原理图 大地接地电极接地电流被接地的设备1接地线被接地的设备2被接地的设备3第一章 什么叫接地 三

4、、什么是工作接地 对于具有高灵敏度的各种电子设备装置来讲，信号是以电压的形式来接收的场合较多，无论是模拟信号还是数字信号，为了防止外界信号的干扰，在接收电压信号的时候，要求有一个稳定的电位基准点，能提供这个基准点的就是大地的接地。 我们通信工作电源为-48V，+0V接地。电源接地的良好是通信设备稳定工作的基础，是传输设备防止雷击、疏导静电、抵抗干扰，防止通信信号产生畸变或波形失真的首要保证条件。 稳定电位基准点的工作接地机组2机组1机组3接地数字信号输入数字信号输出工作接地对传输信号的影响 保护地保护地工作地用户通信机房用户数据机房通轴缆屏蔽层同轴缆芯线2M峰值2.37V光端机MODEM_VV

5、 2M数字信号是HDB3(三阶高密度双极性码),便于正负脉冲均衡，无直流分量,便于直接传输。用户通信机房是-48V直流电源，用户数据机房用220V交流电，双方通过2M同轴电缆相连。当通信机房接地良好，数据机房接地失效时，MODEM输出口为220V交流工作地，电源感应电荷通过2M电缆的屏蔽层向通信机房流动，2M屏蔽层上出现直流电位差和交流干扰，即产生一个随交流信号变化而呈周期性变化的电压Vs值。当Vs值达到0.5V左右时，就会对同轴电缆芯线上传送的2M电脉冲产生较大的干扰，使MODEM输出的波形，产生畸变，峰峰值偏离2.37V范围，导致光端机对受到的电脉冲无法辨认处理，最终结果数据机房内的终端设

6、备无法正常工作。Vs 第一章 什么叫接地 四、什么是保护接地： 是通过导线将电器设备金属外壳与大地连接，以达到如下目的和作用： 1 、防漏电保护 2 、防静电保护（静电产生） 3、 防雷电保护 第一章 什么叫接地 对于集成电路、电子计算机，静电是大敌。通过合理的电源插座接线，可以防止静电危害和漏电伤害。 火线L中性线N 保护线PE 电源三芯插座接地第一章 什么叫接地 我们在通信维护工作中，常遇到防静电问题。例如，我们从传输机架上拔电路板时，手腕上必须套紧接地手腕带。这是因为现代的电子设备电路中大量使用了静电敏感器件（CMOS和混合式集成电路）。一有不慎，如用手摸触这些器件的引线，人体所带静电就

7、通过器件放电，结果使之损坏。 鲜为人知的事是，静电损坏器件具有“延时”的特点。即在静电放电把敏感器的结或绝缘层击穿后，不是立即使器件失效，直到化学的或电化学对器件腐蚀后才使之失效，这个延时过程大约需经36个月。 数据传输设备的等电位接地LN配电箱数据传输设备A数据传输设备BPa1a2b1Nb2Lg2g3g1R1R2R3Ua1g2Ua2g2、分地排 楼层总排 MDF测量室 总地排 MDF接地铜条 交换室传输室电力室六楼四楼三楼二楼一楼五楼通信机房安装保护接地系统第二章 雷电的特性和危害一、雷电的形成和特性二、雷电危害的形式 1 、直接雷击 2 、静电感应雷击 3 、电磁感应雷击 第二章 雷电的特

8、性和危害一、雷电的形成和特性 1、雷电的形成 在雷雨季节，地面的空气受热上升，空气中水蒸气受地面热气的气流影响，垂直上升到高空，由于高空气压低，上升的气流体积立即膨胀，温度下降，水蒸气遇冷凝结成小水滴悬浮在空中，并逐渐积聚和增多，便形成了大块的浓积云。浓积云团在形成过程中带有正的或负的电荷，这些带有电荷的浓积云就成为了雷云。 第二章 雷电的特性和危害 1、雷电的形成 当雷云中电荷积聚到 2530kV/ cm 的电场强度时（无线电广播电波1m V/c m ），则空气间绝缘被破坏，正负电荷的雷云或雷云与大地之间会发生强烈的放电现象。我们所看到的“闪电”就是放电产生的强大火花；雷声就是放电后空气受热

9、短时急剧膨胀而产生的爆炸声响。这就是雷电现象。 （年平均雷爆日（打雷就算）海口114.4、景洪120.8、湛江94.6。）第二章 雷电的特点和危害2、雷电的特性 雷击是放电的过程，每次雷击由三四次脉冲放电组成（最多可达到几十个脉冲）。每次脉冲放电都由先导放电，主放电和余光组成。主脉冲放电时间不超过50100s ，而主放电的波头只不过几微秒，一次雷击全部放电时间不超过 500 ms 。雷击所放电的电流达30 kA，最大值可达300kA 。感应的雷电压最大可达 500600 k V ，直接雷击电压可达几千kV 。 交流电流沿导体流动时，将产生趋肤效应。雷电流不但具有强烈的冲击性，而且有高频的特性。

10、因此，雷电流的趋肤效应更为突出。 第二章 雷电的特点和危害二、雷电对电气设备的危害的形式1 、直接雷击2 、感应雷击（静电感应雷击 电磁感应雷击） 从220电源线路入侵 从通信线路入侵直接雷击感应雷击电磁感应雷击示意图通信设备感受雷电磁场示意图 伴随雷击 产生的磁场 在大楼空间 内的磁场附近的雷击点 钢筋混 凝土大楼 雷电流 I感应磁场 B RB I/R 当 I=100kA 则 R=83m 大楼立柱钢筋BI第三章 通信机房和设备的接地规范一、联合接地方式与接地系统二、地线接线规则和线径选择第三章 通信机房和设备的接地规范一、联合接地方式与接地系统 1、根据原邮电部 “通信局（站）电源系统总技术

11、要求” （ YD/T1051-2000 ），交换机所在通信局应采取各类通信设备的工作地，保护地以及建筑防雷接地，共用一组接地体的集中接地方式，称为联合接地方式。 通信机房的接地引入线应避免从作为雷电流引下线的钢筋柱子附近引入。各机房各类缆线金属外护层接地引入点也应避免在建筑物外侧柱内作为雷电引下线的柱子附近引入。总接地排与地网的连接点必须与防雷引下线的接地点相距不少于3米。 计算机中心、网络控制中心应尽量放在房间的中央，即磁场最弱的地方，并尽量避免使用墙上的插座。 地网联合接地方式 24x4镀锌扁钢连接铁塔地网铁塔地网机房地网机房地网变压器地网变压器地网2 2寸寸镀锌钢管垂直接地体镀锌钢管垂直

12、接地体第三章 通信机房和设备的接地规范 2、接地系统 通信大楼内机房所有设备的金属外壳都应接地，金属走线架、水管等金属物也必须接地。机房内金属物良好的接地不但是用电安全的要求，也是屏蔽雷电感应、均衡设备电位的重要措施。工作接地和保护接地必须“同地不同线”。 接地有单点接地、多点接地和混合接地三种方式。从抗干扰的角度讲：低频通信设备宜用单点接地，高频通信宜用多点接地，高、低频混合通信设备宜采用混合接地。 目前部标统一规定各种通信机房都用单点接地方式，即大楼设总接地汇集排，在相应楼层、机房安装分接地汇集排，分接地汇集排与 总接地汇集排进行星型连接，各设备的保护地与工作地要按照“共地不共线”的原则再

13、与相应的分汇集排相接。分地排楼层总排MDF测量室总地排 MDF接地铜条交换室传输室电力室四楼三楼二楼一楼五楼通信机房联合接地方式和接地系统大地相距3m基础钢筋地网 通信设备等电位保护接地机架、设备、组件等连接导体列头柜地排或楼层地排设备1设备5设备2设备3设备6设备4至楼层地排或地网总地排第三章 通信机房和设备的接地规范二、地线接线规则和线经选择 1、由联合接地体的垂直总接地排（端子板）上所接的接地母（干）线引入机房的层排，通信设备各机架的保护接地线就近引入层排或分地排。 接地母线与地极引出线的连接，不能直接用螺丝来固定接口，必须用氧焊工艺焊接，多条接地母线时，要安装接线排（端子板）。 第三章

14、 通信机房和设备的接地规范 2、各机架设备要接工作地，接线来自列头柜工作地线接线端子，接线端子接线源自电力室（配电屏）工作地排。电力室直流电源工作地应从接地汇集线上引入。 3、各设备金属框壳要接保护地线，接线来自列头柜保护地接线端子，接线端子与地线分排或层排相连。 4、交换机测量台的配线架应从垂直总接地排引入保护接地线，配线架与机架间不应通过走线架形成电气连。为了可靠接地，配线架应接两条地线。第三章 通信机房和设备的接地规范 5、 通信机房内保护地线的布置方式，采取辐射式或平面型，机房内所有设备，除从分地排上就近引接地线外，不得通过安装加固螺栓与建筑钢筋相碰而形成电气连通。（ 5ESS交换机要

15、求固定底座与机架要绝缘。）第三章 通信机房和设备的接地规范 6、保护接地线应采用良导体（铜）导线，要使用整线，中间不能有接头，并且不准使用裸导线布放。 众所周知，交流电流沿导体流动时，将产生趋肤效应。雷电流既是高频又是高强度，因此，接地线其截面积应根据可能通过的最大电流负荷确定。(应根据现有设备的数量和今后可能要扩容增加考虑。) 第三章 通信机房和设备的接地规范7、地线线径要求 一般要求: 县局机房楼层总排至地网总地排的保护地线母（干）线用 240mm 平方，分地排至楼层总排的地线不小于 70mm ，单个机柜到分地排或列头柜接地端子板的地线可用 16mm 平方铜缆 (线)， 交换模块局和接入网

16、机房的接地母线线径 应为12095mm 平方。第四章 接地电阻的测量一、接地电阻的组成二、接地电阻值指标三、接地电阻的测量要求四、接地电阻的测量方法 二线法 三线法 四线法第四章 接地电阻的测量一、接地电阻的组成 接地装置的接地电阻有三部分组成：接地电极自身的电阻、接地极之间的互电阻、接地极表面和土壤之间的接触电阻。 影响接地电阻最重要的是接地电极周围大地的电阻率。其次是接地电极的形状和尺寸。（设计接地装置的依据）第四章 接地电阻的测量二、接地电阻值指标 1、采用联合接地体时1 ，单独设置接地体时 4。 2、通信机房 位置交换换容量限制接地电电阻值值通信局机房10000 门10000 门=0.5 接入网机房 5 电缆交接箱10 第四章 接地电阻的测量三、接地电阻的测量要求 接地装置的质量，主要决定它的接地电阻是否达到要求。接地电阻值的大小，是衡量接地体与大地的接触程度。接地电阻值越小，接地装置装置的质量越好。 从最坏的角度考虑，接地电阻的测量应在土壤干燥时期进行。第四章 接地电阻的测量四、接地电阻的测量方法 直线排列测量法：二线法，三线法，四线法 20m 20mP C 大楼 三线直线测