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8.2 联合接地系统
考虑到各接地系统(交流工作接地、直流工作接地和保护接地)在电流入地时可能相互影响,传统做法是将各接地系统在距离上分开20m以上,称为分设接地系统。但是随着外界电磁场干扰日趋增大,分设接地系统的缺点日趋明显。从20世纪90年代开始,在国内外出现了联合接地系统。
8.2.1 联合接地的优点
为了说明联合接地的优点,我们应该从分设接地系统讲起。
1.分设接地系统
分设接地系统是指工作接地、保护接地和防雷接地等各种单设接地装置,并要求彼此相距20m.这种方式是我国20世纪50年代至70年代末通信局(站)所采用的传统接地方式,它存在如下缺点。
①侵入的雷浪涌电流在这些分离的接地之间产生电位差,使装置设备产生过电压。
②由于外界电磁场干扰曰趋增大,如强电进城、大功率发射台增多、电气化铁道的兴建,以及高频变流器件的应用等,使地下杂散电流发生串扰,其结果是增大了对通信和电源设备的电磁耦合影响。而现代通信设备由于集成化程度高,接收灵敏度髙,因而提高了环境电磁兼容的标准。分设接地系统显然无法满足通信的发展对防雷以及提高了的电磁兼容标准的要求。
③接地装置数量过多,受场地限制而导致打入土壤的接地体过密排列,不能保证相互间所需的安全间隔,易造成接地系统间相互干扰。
④配线复杂,施工困难。在实际施工中由于走线架、建筑物内钢筋等导电体的存在,很难把各接地系统真正分开,达不到分设的目的。
2.联合接地系统
目前,美国、日本和德国等国家在通信大楼均采用了联合接地的方式。我国在20世纪90年代中制定的部颁《通信局(站〉电源系统总技术要求》中明确地规定了采用联合接地的技术要求。
联合接地系统由接地体、接地引入、接地汇集线和接地线所组成,如图8-6所示。图8-6中接地体是由数根镀锌钢管或角铁,强行环绕垂直打入土壤,构成垂直接地体。然后用扁钢接地汇集线是指通信大楼内分布设置,且与各机房接地线相连的接地干线。接地汇集线又分垂直接地总汇集线和水平接地分汇集线两种,前者是垂直贯穿于建筑体各层楼的接地用主干线,后者是各层通信设备的接地线与就近水平接地进行分汇集的互连线。

接地引入线是接地体与总汇集线之间相连的连接线。
接地线是各层需要进行接地的设备,与水平接地分汇集线之间的连线。
采用联合接地方式,在技术上使整个大楼内的所有接地系统联合组成低接地电阻值的均压网,具有下列优点。
①地电位均衡,同层各地线系统电位大体相等,消除危及设备的电位差。
②公共接地母线为全局建立了基准零电位点。全局按一点接地原理而用一个接地系统,当发生地电位上升时,各处的地电位一齐上升,在任何时候,基本上不存在电位差。
③消除了地线系统的干扰。通常依据各种不同电特性设计出多种地线系统,彼此间存在相互影响,而采用一个接地系统之后,使地线系统做到了无干扰。
④电磁兼容性能变好。由于强、弱电,髙频及低频电都等电位,又采用分屏蔽设备及分支地线等方法,所以提高了电磁兼容性能。
8.2.2 联合接地的组成
理想的联合接地系统是在外界千扰影响时仍然处于等电位的状态,因此要求地网任意两点之间电位差小到近似为零。
1.接地体地网
图8-7所示为接地体地网示意图。

接地总汇集线有接地汇集环与汇集排两种形式,前者安装于大楼底层,后者安装于电气室内,接地汇集环与水平环形均压带逐段相互连接,环形接地体又与均压网相连,构成均衡电位的接体。再加基础部分混凝土内的钢筋互相焊接成一个整体,组成低接地电阻的地网。
接地线网络有树千形接地地线网、多点接地地线网和一点接地地线网。一点接地地线网是由接地电极系统的一点,放射形接至各主干线,在连接各种用电设备系统。
2.接地母线
在联合接地系统中,垂直接地总汇集线贯穿于电信大楼各层的接地用主干线,也可在建筑物底层安装环形汇集线,然后垂直引到各机房水平接地分汇集线上,这种垂直接地总汇集线称为接地母线。
3.对通信大楼建筑框架的要求
要求建筑物混凝土内采用钢框架与钢筋互连,并连接联合地线焊接成法拉第‘’鼠笼罩“状的封闭体,才能使封闭导体的表面电位变化形成等位面(其内部场强为零),这样,各层接地点电位同时进行升高或降低的变化,使之不产生层间电位差,也避免了内部电磁场强度的变化,如图8-8所示。

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