14.2 关于地网要求
1.“6.2基站地网(YD 5098—2005)”部分摘要如下:
6.2.1 移动基站的主地网应由机房地网、铁塔地网组成,或由机房地网、铁塔地网和变压器地网组成。
6.2.3 铁塔地网应采用40mm×4mm的热镀锌扁钢,将铁塔四个塔脚地基内的金属构件焊接连通,铁塔地网的网格尺寸不应大于3m×3m。
6.2.4 当铁塔位于机房旁边时,应采用40mm×4mm的热镀锌扁钢,在地下将铁塔地网与机房环形接地体焊接连通……
6.2.6 专用电力变压器设置在机房内时外,且距地网边缘40m以内时,应用水平接地体与地网焊接连通。
6.2.7 移动基站所在地区土壤电阻率低于700Ω·m时,基站地网工频接地电阻值宜控制在10Ω以内;当基站土壤电阻率大于700Ω·m时,可不对基站工频接地电阻予以限制,此时地网等效半径应不小于20m,并在地网四角敷设20~30m的辐射形水平接地体。
之后的“条文说明”对6.2.7解释如下:“对少数大地电阻率很高(大于700Ω·m)的基站不限制工频接地电阻值,而要求地网达到雷电最大有效冲击半径20m,并同时提高电源第一级过电压保护和设备端口的保护水平,作为补偿措施”
根据上述要求,可画出其中一种典型的接地网示意图(铁塔内小网格未画出),如图14-1所示。
2.点评
电阻率为700Ω·m时,将机房地网、铁塔地网、变压器地网变成一个不小于1000m2的闭合地网,接地电阻值为
即可满足小于10Ω的要求。
电阻率更低时,随之缩小地网即可。
图14-1 通信接地中一种典型的接地网示意图
可当基站土壤电阻率大于700Ω·m时,要求“地网等效半径应不小于20m”,这就相当费解了。
YD 5098—2005第2章“术语”篇列举并详细解释了大量广为人知的名词术语,但对其独创的“地网等效半径”一词却避而不谈,这是很不合理的。
换而言之,对基站土壤电阻率大于700Ω·m的情况,YD 5098—2005提了一个大家都不懂的要求,而且这样的要求还无法解释通。有文献将与地网同等面积的圆半径作为地网等效半径,显然用在这里是解释不通的,否则,还不如要求地网面积不小于(π·202)m2≈1257m2,后者更加直观、易懂。
我们只能将“地网等效半径”理解为后面“条文说明”中的“雷电最大有效冲击半径”。
可问题是“雷电最大有效冲击半径”也是个接地专家普遍看不懂的名词,而“雷电最大有效冲击半径20m”则背离了基本接地常识,只能用有错误来解释了。
从预防冲击雷电流的角度来说,一个基本共识就是,土壤电阻率越高,单根辐射形接地极有效长度就要越长,所以,DL/T 621—1997《交流电气装置的接地》、GB/T 50065—2011《交流电气装置的接地设计规范》要求单根辐射形接地极最大长度符合表14-1所列的规定。
表14-1 单根辐射形接地极最大长度
因此,对于基站地网要求,YD 5098—2005其实所要表达的就是:他们曾用“优化地网面积”改造了部分地网,并获得了短期的成功。这样的成功应该可以推广至全国,至于为什么,他们没法通过接地的专业理论解释清楚。