QB-×-×××-××××
机房接地技术规范
(第二稿)
发布 实施
前 言
本规范以息产业部标准为基础,参考ITU-T的有关建议、要求,吸取国际上部分通信运营商和通信设备制造商的相关标准,结合我国移动通信机房的具体情况,提出了机房接地设计的技术要求,是中国移动通信机房接地的技术规范。
本规范由中移有限网[2008] 号印发。
本规范由中国移动通信有限公司网络部提出并归口。
本规范起草单位:中国移动通信有限公司 中国移动通信集团浙江有限公司。
本规范主要起草人:方力 高健 於光鑫 俞龙云。
本规范解释单位:中国移动通信有限公司网络部
目 录
1 范围
2 引用标准
3 缩写词和术语
4 总则
5 通信大楼接地系统
5,1 外部防雷装置
5.2 接地网
5.3 接地体
5.4 接地引入线
5.5 室内等电位连接
5.6 接地汇集线
5.7 接地线
6 通信大楼的防雷与接地
6.1 通信大楼地网设计
6.2 交流电源的引入与接地
6.3 室内接地系统的设计
6.4 直流配电系统的接地与连接
6.5 通信设备的接地
6.6 进入大楼通信缆线的防护
6.7 机房内辅助设施的接地
6.8 其他设施的接地
6.9 机房内布线
附录 本规范用词说明
条文说明
1 范围
本标准以信息产业部标准为基础,参考ITU-T建议、报告,吸取国际上部分通信运营商和通信设备制造商的相关标准,结合我国移动通信机房的实际情况制定。
本标准适用于新建移动通信大楼的防雷、接地系统工程设计。对于改建、扩建、整治移动通信机房的防雷与接地系统也可参照本规范执行。
关于移动通信基站机房的防雷与接地系统的设计按QB-W-011-2007《基站防雷与接地技术规范》执行。
2 引用标准
YD 5098-2005 通信局(站)防雷接地工程设计规范;
TD/T 5003-2005 电信专用房屋设计规范;
YD/T 1429-2006 通信局(站)在用防雷系统的技术要求和检测方法;
YD/T 694-2004 总配线架;
YD/T 778-2006 光纤配线架;
YD/T 1437-2006 数字配线架;
GB 50057-94 建筑物防雷设计规范(2000年版);
GB/T 17626.5-1999 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验;
ITU-T Recommendation G..703(11/2001)Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces;
ITU-T Recommendation K.27(05/96)Bonding configuration and earthing inside a telecommunication building.
ITU-T Earthing and Bonding Handbook(2003);
GR 1089(NEBS)(2002)
QWEST PUB 77355(Issue E)Grouding-Central Office and Remote Equipment Environment(June 2002)
ERICSSON Bonding and earthing of telecom plants Document structure,Definitions and Abbrevitions.
3 缩写词和术语
3.1 缩写词
BN(Bonding Network)连接网;
BR(Battery Return)直流回流线;
CBN公共连接网(Common Bonding Network)公共连接网;
DC-C(Commom d.c. return)共直流回流系统;
DC-I(Isolated d.c. return)隔离直流回流系统;
DDF(digital distribution frame)数字配线架;
EBN(Equipment Bonding Network)设备连接网;
EMC(Electromagnetic Compatibility)电磁兼容性
FED(Floor equipotential Earthing terminal Board)楼层汇流排
IBN(Isolated Bonding Network)隔离连接网;
LEB(Local equipotential Earthing terminal Board)局部等电位汇流排;
MBN(Mesh-BN)网状连接网或网状BN;
MDF(Main Distribution Frame)总配线架;
N(Neutral conductor)中性线;
ODF(Optical fiber Distribution Frame)光纤配线架;
PDB(Power Distribution Board)电源分配板;
PE(Protective Conductor)保护导体;
SPC(Single Point Connection)单点连接;
SPCB(Single Point Connection Bas)SPC母线排;
SPCW(SPC Window)SPC窗口;
SPD(Surge Protective Devices)浪涌保护器;
UPS(Uninterruptible Power System)交流不间断电源;
VR(Vertical Reise)垂直接地主干线(垂直接地汇集线);
3.2 术语
3.2.1 直击雷(Direct Lightning Flash)
直接击在建筑物或防雷装置上的闪电。
3.2.2 雷电过电压(Lightning Overvoltare)
因特定的雷电放电,在系统中一定位置上出现的瞬态过电压。
3.2.3 地(Earth,Ground)
大地或代替大地的某种较大导电体。
3.2.4 接地(Earthing)
将导体连接到“地”,使之具有近似大地(或代替大地的导电体)的电位,可以使地电流流入或流出大地(或代替大地的导电体)。
3.2.5 接地系统(Earthing System)
接闪器、雷电引下线、接地网、接地汇集线(排)、建筑物钢筋、接地金属支架、以及接地的电缆屏蔽层和接地体相连的设备外壳或裸露金属部分的总称。
3.2.6 综合防雷(Synthetical Lightning Protection Technology)
对建筑物及内部电子信息系统进行直接雷防护、联合接地、等电位连接、电磁屏蔽和雷电过电压保护的系列措施。
3.2.7 外部防雷装置(External Lightning Protection Facility)
由接闪器、引下线和接地装置组成,主要用于防直击雷的防护装置。
3.2.8 内部防雷装置(Internal Lightning Protection Facility)
由等电位连接系统、接地系统、屏蔽系统、浪涌保护器等组成,主要用于减少和防止雷电流产生的电磁危害。
3.2.9 接闪器 (Air-terminal System)
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。
3.2.10 滚球法 (Rolling Sphere Method)
用于建筑物防雷保护计算的简化分析方法。其原理是将雷云边界等效为一个球面(半径45m),用假想球沿被保护物体的外廓滚动时,球面不能到达的区域就为保护区,触及球或穿入其表面位置均为非保护区。
3.2.11 雷电引下线 (Down-conductor System)
连接接闪器与接地装置的金属导体。
3.2.12 接地体(Earthing Electrode)
为达到与地连接的目的,一根或一组与土壤(大地)密切接触并提供与土壤(大地)之间的电气连接的导体。
3.2.13 接地网(Ground Grid)
由一组或多组接地体在地下相互连通构成,为电气设备或金属结构提供基准电位和对地泄放电流的通道。
3.2.14 接地引入线(Earthing Conduction)
接地网与接地汇集线(或总汇流排)之间相连的导电体称为接地引入线。
3.2.15 接地装置(Earth-termination System)
接地引入线与接地体的总和。
3.2.16 基础接地体(Foundation Earth Electrode)
建、构筑物基础中地下混凝土结构中的接地金属构件和预埋的接地体。
3.2.17 工频接地电阻 (Power Frequency Ground Resistance)
工频电流流过接地装置时,接地体与远方大地之间的电阻。其数值等于接地装置相对远方大地的电压与通过接地体流入地中电流的比值。
3.2.18 联合接地(Common Earthing)
使通信机房建筑物的基础接地体和其他专设接地体相互连通形成一个共用地网,并将电子设备的工作接地、保护接地、逻辑接地、屏蔽体接地、防静电接地以及建筑物接地等共用一组接地系统的接地方式。
3.2.19 等电位连接(Equipotential Bonding)
将不同的电气装置、导电物体等,用接地导体或浪涌保护器以某种方式连接起来,以减少雷电流在它们之间产生的电位差。
3.2.20 等电位连接导体(Equipotential Bonding Conductor)
为保证等电位连接所用的连接导体。
3.2.21 接地端子(Earthing Terminal)
接地线的连接端子或接地排。
3.2.22 接地汇集线(Main Earthing Conductor)
接地汇集线是指作为接地导体的条状铜排(或扁钢等),在通信机房内通常作为接地系统的主干(母线),可以敷设成环形或线形。
3.2.23 接地汇流排(Earth Terminal)
与接地母线相连,并作为各类接地线连接端子的矩形铜排。
3.2.24 总接地汇流排(Main Earth-terminal,MET)
单点接地的星形接地系统中,系统的第一级主汇流排。
3.2.25 楼层汇流排(Floor equipotential Earthing terminal Board, FEB)
建筑物内各楼层的第一级接地汇流排。
3.2.26 局部等电位汇流排(Local equipotential Earthing terminal Board, LEB)
电子信息系统设备机房内,作局部等电位连接的接地汇流排。
3.2.27 连接网(Bonding Network,BN)
在直流至低频的频率范围内,能为电子系统和人身通过电磁屏蔽的一组互连的导体构件。电磁屏蔽是指用于转移、阻塞或阻碍电磁能量通过的任何构件。BN无须接地即可达到电磁屏蔽的目的。
3.2.28 公共连接网(Common Bonding Network,CBN)
电信大楼内实施连接和接地的主要手段,它是一组被有意或无意互连的金属构件,用来构成大楼内的主要BN。这些部件包括:结构钢筋或加强钢筋、金属管道、交流电力线护套、PE导体、电缆架和连接导体。CBN一般具有网状拓扑结构,并连接到地网。
注:结构钢筋或加强钢筋是指完全处于建筑物内部的墙壁、天花板和地板(完全内连接)。
3.2.29 网状BN(Mesh-BN)(MBN)
将所有相关的设备机架、机柜和机箱连接在一起,并多点连接到CBN的一种网络。因此,网状BN扩大了CBN。
3.2.30 网状IBN(Mesh-IBN)
IBN中的各部件(例如设备机架)互连而形成网状结构的一种IBN。例如,将列柜间用多点互连或将所有设备机架接至设备底下分布的金属栅格(连接栅网)就可获得这种结构。当然,这种连接栅网与邻近的CBN是绝缘的。如有必要,连接栅也可含有垂直的延伸构件,从而大致形成一个法拉第笼。栅格间距按照电磁环境的频率范围来选定。
3.2.31 隔离连接网(Isolated Bonding Network,IBN)
只经过一个单点(SPC)连接到公共连接网或其它隔离连接网的一种连接网。在此考虑的所有IBN都将经由SPC接至大地。
3.2.32 单点连接(Single Point Connection,SPC)
IBN与CBN相连接的唯一连接点。实际上,SPC并不是一个点,必须有足够的大小,以适应导体的连接。通常,SPC采用铜母线排的形式。如果电缆屏蔽层或同轴外导体拟连接到SPC时,SPC可能是一个具有栅格的框架或一块薄金属构件。
3.2.33 SPC窗口(SPC Window,SPCW)
IBN与CBN之间的接口或过渡区域。它的最大典型尺寸是2m。SPC母线排(SPCB)或框架就安装在这个区域之内,作为连接IBN和CBN的接口。进入系统块并接至IBN 的导体(如电缆的屏蔽层或直流回流导体)必须经由SPCW进入并连至SPC母线排或框架。
3.2.34 保护导体(PE)(Protective Conductor,PE)
用于在电气故障情况下防止电击或连接外露的导电部件所需的导体,与外露的导电部件、外来的导电部件、主接地端子、接地体、接地导体或接地的带电部件和电源的接地点或人工中性点电气连接。
3.2.35 带电部件(Live Part)
正常运行情况下具有电压的导体或导电部件。
3.2.36 功能性接地(Functional Earthing)
电气设备正常运行所必须的对地连接。
3.2.37 非有意连接(Incidental Connection)
无意中进行的导电部件间的连接。非有意连接通常发生在对机架、电缆槽道、管道、走线架、顶板和其他导电物体进行机械性装配和安装过程中。把机架用螺栓固定在邻近机架、顶板、及/或与建筑物结构钢接触的顶板与天花板间的连接构件上时,它们可形成非有意连接。为了保证可靠的电气连接,不应依靠非有意连接。油漆、金属表面的氧化和机械连接的松动易导致两相邻导电表面绝缘。
3.2.38 电缆入口设施(Cable Entrance Facility,CEF)
将光电缆内接地和金属外皮连接接地根据实际情况尽可能靠近户外电缆的入口处的设施,称呼为CEF;如通信大楼的进线室。
3.2.39 电缆入口接地排(Cable Entrance Earthing Bar,CEEB)
可以通过接地排将电缆入口设施各个户外电缆与MET或环形接地体进行连接的接地排叫CEEB。
3.2.40 垂直接地主干线(Vertical Reise,VR)
垂直接地主干线(垂直接地汇集线)是一组在电信设备和主接地端子间提供工程低电阻路径的垂直导体,垂直贯穿于通信机房建筑体各层楼的接地主干线。
3.2.41 浪涌保护器(Surge Protective Devices,SPD)
通过抑制瞬态过电压以及旁路浪涌电流来保护设备的装置。它至少含有一个非线性元件。
3.2.42 直流回流线(BR)(Battery Return,BR)
在直流电源与其负载间承载回流电流的导体。该导体在母线排或设备上的连接点可用BR或其他等效的缩写词来标明。
3.2.43 系统块(System Block)
如果设备的机架和有关导电部件构成一个限定的BN,所有这些设备称为一个系统块。
3.2.44 共直流回流系统(DC-C)(Commom d.c. return,DC-C)也称2线系统(2-Wire System)
直流回流导体与周围的BN进行多点连接的一种直流供电系统。周围的BN可以是MBN(形成DC-C-MBN系统)或IBN(形成DC-C-IBN系统),还有可能采用更加复杂的结构。
3.2.45 隔离直流回流系统(DC-I)(Isolated d.c. return,DC-I)也称3线系统(3-Wire System)
直流回流导体单点接到BN的一种直流电源系统。有可能采用更为复杂的结构。
3.2.46 2线设备(2-Wire Equipment)
在2线设备中,设备的工作接地与保护接地是短接的。
3.2.47 3线设备(3-Wire Equipment)
在3线设备中,设备的工作接地与保护接地保持隔离。
3.2.48 抗扰度(Immunity)
装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。
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。
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。
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。
5.5.6 接地窗口(SPCW)
当通信大楼内同时使用3线设备和2线设备时,也即同时存在隔直流网状连接网(DC-I-MBN)和共直流隔离连接网(DC-C-IBN)时,必须设置接地窗口(SPCW),作为MBN与IBN的单点连接(SPC)区域。而通信大楼内只使用3线设备时,无须设置SPCW。
1、接地窗口(SPCW)是IBN与MBN之间的接口或过渡区域。
2、接地窗口(SPCW)可视为一球体,其直径为接地窗口内SPC母线排(SPCB)的长度,最大的直径为2m。由于SPCB的特殊性,宜通过镂花涂装或其它方式能明显识别
3、接地窗口(SPCW)应设置在紧靠IBN的MBN区域内。
4、每一个IBN只能与一个SPC母线排(SPCB)相连。
5、当几个IBN由同一个直流电源供电时,在距离较近时,它们可共用一个SPCB。
6、SPCB只能与一个为IBN设备供电的电源直流回流线(BR)相连,该电源也可同时为MBN设备供电。
5.6 接地汇集线
5.6.1 接地汇集线一般采用铜排或热镀锌扁钢,不同金属连接点应防止电化腐蚀。
5.6.2 接地汇集线的截面积应根据最大故障电流或材料机械强度来确定,一般应采用截面积不小于160mm2的铜排,高层建筑物的垂直接地主干线应采用截面积不小于300mm2的铜排。
5.6.3 垂直接地主干线(VR)应贯穿于机房建筑物的各层,其下端连接在建筑物底层的环形接地汇集线或总接地汇流排(MET)上。各楼层汇流排(FEB)就近与VR连接。图5.6.3表示VR与FEB等连接方式。
当机房建筑物不会遭受直接雷击,且附近雷击不会造成设备故障或损坏的情况下,建筑物的柱内钢筋可作为VR。
图5.6.3 VR与FEB等连接示意图
5.6.4 当各楼层机房接地系统使用网状连接网(MBN)时,应使用多根垂直接地总干线(VR),VR与每层的水平接地汇集线连通。
5.6.5 为配合光纤配线架(ODF)高压防护接地装置接地需要,应设置ODF高压防护接地装置专用垂直接地总干线。ODF高压防护接地装置专用垂直接地总干线应与周围CBN绝缘。
5.6.6 对设有交流不间断电源(UPS)的机房,在下列情况下必须设置UPS专用垂直接地总干线:
1、UPS输入侧安装有旁路输入隔离变压器。
2、UPS输入侧虽未安装旁路输入隔离变压器,但考虑到“零-地”电位差过高可能会影响到负载的正常工作。
5.6.7 接地系统使用网状连接网(MBN)时,水平接地汇集线应根据通信设备的分布分层设置,各类通信设备的接地线应就近从水平接地汇集线或局部汇流排引入。
5.7 接地线
5.7.1 机房内的各类接地线的截面积,应根据最大故障电流和机械强度选择。
5.7.2 一般设备(机架)的接地线应使用截面积不小于16mm2的多股铜导线。
5.7.3 各楼层接地汇集线与局部等电位汇流排(LEB)的连接线,在距离较短(小于2m)时,可采用截面积16mm2的多股铜线,当离较短长(大于2m)时,其截面积应不小于35mm2。
5.7.4 数据服务器、环境监控系统、数据采集器等小型设备的接地线,应采用截面积不小于4mm2多股铜线连接到本机架的汇流排;然后用16mm2的多股铜线连接到水平接地汇集线(或机房汇流排)。
5.7.5 严禁在接地线中加装开关或熔断器。
5.7.6 接地线布放时应尽量短直,多余的线缆应截断,严禁盘绕。
5.7.7 多股接地线与汇流排连接时,必须加装接线端子(铜鼻),接线端子尺寸应与线径相吻合。压(焊)接牢固。接线端子与汇流排(汇集线)的接触部分应平整、紧固、无锈蚀、氧化,不同材料连接时应涂凡士林或黄油防锈。
5.7.8 一般接地线宜采用外护套为黄绿相间颜色标识的电缆,大截面积电缆应保证接地线与汇流排(汇集线)的连接处有清晰的标识牌。
5.7.9 直流电源的工作接地宜采取双线可靠连接。
5.7.10 交流配电系统中PE线的选取:
1、配电室、电力室机房内的供配电设备的PE线,一般应采用截面积大于50mm2多股铜线。
2、跨楼层或者同层布设距离较远的PE线,一般应采用截面积大于70mm2多股铜线。
5.7.11 接地线应与直流电源线、交流电源线、信号线分开敷设,特别要避免在同一线束内布放,应使其与机房内的地线汇流排连接线距离最短。
6 通信大楼的防雷与接地
6.1 通信大楼地网设计
6.1.1 通信大楼的地网应参照图6.1.1执行。
图 6.1.1 通信大楼的地网示意图
6.2 交流电源的引入与接地
6.2.1 通信大楼的交流供电应采用TN(TN-S、TN-C-S)方式。
6.2.2 通信大楼应设置专用电力变压器。当变压器安装在室内时,其高压电力线应采用铠装电力电缆埋地进入,电缆埋地长度不宜小于50m;电力电缆与架空明线连接处三根相线应对地加装氧化锌避雷器。电缆两端金属外护层应就近接地。当变压器安装在室外时,低压埋地电缆应选用铠装电缆或穿钢管埋地引入机房,埋地长度不宜小于50m(当高压电力电缆已采用埋地敷设时,低压侧一般不作要求),电缆金属铠装层和钢管两端应就近与变压器地网和机房地网连通。
6.2.3 电力变压器高压侧的三根相线,应分别就近对地加装氧化锌避雷器,电力变压器低压侧三根相线应分别对地加装无间隙氧化锌避雷器,变压器的机壳、低压側的交流零线,以及与变压器相连的电力电缆金属护套或钢管应就近与变压器地网相连。
6.2.4 当电力变压器离机房较远时,交流中性线(N)应按规定在入户处作重复接地;当专用变压器安装在机房院内时,应将变压器的接地体与大楼的接地体连通。交流供电线中的无流零线应与大楼内的接地总汇集线连通,连接方式如图6.2.4所示。当专用变压器安装在大楼内时,其接地系统应合用大楼的联合接地装置,且变压器的中性点与接地总汇集线之间宜采用双线连接。大楼内所布放的交流供电线路中的中性线应采用绝缘护套的多股铜导线。交流配电屏上的中性线汇集排应与机架的正常不带电金属部分绝缘。
图 6.2.4 无流零线与大楼内的接地总汇集线连通图
6.2.5 通信大楼内所有交流用电及配电设备均应采取接地保护;交流保护接地线应从接地汇集线上引入,严禁采用中性线作为交流保护地线。
6.2.6 交流不间断电源(UPS)中性线(N)的接地
1、当UPS输入侧安装有旁路输入隔离变压器时,旁路输入隔离变压器的输出中性线或UPS输出中性线必须接至UPC专用垂直接地总干线。
2、当UPS输入侧未安装旁路输入隔离变压器时,如果其交流输入来自使用同一联合接地系统的独立变配电系统,UPS输出中性线不强制要求再接地;若考虑到 “零-地”电位差可能会影响到所带负载正常工作,宜将UPS输出中性线接至UPC专用垂直接地总干线。
6.3 室内接地系统的设计
室内接地系统的结构与设备本身的接地方式是密切相关的,通信大楼内的通信设备的接地方式可分为两种情况:一是整个通信大楼内全部使用3线设备;二是整个通信大楼内3线设备和2线设备并存。针对上述两种情况应采用不同的室内接地系统。
6.3.1 当整个通信大楼内全部使用3线设备(包括以后扩容设备及预留机房设备)时,室内接地系统应采用网状连接网(MBN),其垂直接地主干线(VR)的敷设应参照图6.3.1执行,具体实施时可根据不同情况进行设计。
1、通信大楼内可设置一根或多根垂直接地主干线(VR),其数量可根据机房平面大小和竖井的数量确定。通常可通过下述步骤确定VR的数量和间距:
a)机房的每一个角落宜设置一个VR;
b)如果相邻角落VR的间距超过5m,可在中间增加一个VR;
c)如果角落和中间的VR间距超过30m,可适当增加VR,其间距均匀。
2、VR允许与建筑物内部的墙体(包括梁柱)内的金属有非有意连接,但必须与建筑物外墙(包括柱子)内的金属隔离,VR需固定在建筑物外墙(包括柱子)时,与其内的金属体的绝缘要求同于5.5.3-1。
3、每一楼层应沿机房的内周长安装环形接地母线,也即水平汇集线。环形接地母线宜沿着墙壁或走线架安装,其高度宜便于和设备组件连接。
4、在底层,环形接地母线,即底层环形汇集线应接到环形接地体,连接点的间距与VR的间距相同。底层环形汇集线是总接地汇流排(MET)的扩展,此时不需要单独设MET。
图6.3.1 通信大楼垂直接地主干线(VR)的连接示意图
5、各楼层(或机房)的等电位连接方式可参考图6.3.1-5:
a)水平接地汇集线宜敷设成封闭的环形结构;
b)水平接地汇集线应沿墙壁或走线架安装,并与VR连接;
c)根据机房内的设备布置情况,可在环形水平接地汇集线范围内,沿走线架增设水平接地汇集线形成适当的网络;水平接地汇集线上应预留连接孔(一般直径8mm);
d)机房通信设备应由水平接地汇集线就近接地;
图6.3.1-5 机房的等电位连接示意图
6、列柜的连接方式有菊花链型连接和分支连接,如图6.3.1-6所示。分支连接优于菊花链型连接,宜优先采用。菊花链型连接可以作为网状连接网的一部分来扩大分支型连接以及提高机柜间的连通性。
图 6.3.1-6 分支连接方式和菊花链连接方式
6.3.2 当整个通信大楼内除大量使用3线设备外,部分采用2线设备时,大楼室内接地系统整体结构,如垂直接地主干线(VR)、底层环形接地汇集线等的设置同于6.3.1所述,对于大部分安装3线设备的机房也完全可按照6.3.1要求设计。对于安装2线设备的机房,其等电位结构应采用隔离连接网(IBN),而IBN必须通过与接地窗口(SPCW)与CBN单独相连。
6.3.3 隔离连接网(IBN)通常采用连接栅网结构的网状IBN(当前主要使用在部分厂商的交换设备系统),也可使用密集型网状隔离连接网。IBN设置也可以跨越楼层,但占用邻近楼层数目不应超过3层。
1、连接栅网结构的网状IBN
连接栅网结构的网状IBN是常见的IBN。通常2线设备以系统块的形式出现,在一些数字交换机中使用(供应商设备安装手册应有明确的要求,并提供相应的配套组件),将一个系统块内的所有设备机架均安装在连接栅网上,形成连接栅网结构的网状IBN。此时设备的机框和直流回流线(BR)与连接栅网(或导轨)、电缆走线架等构成一个隔离连接网(IBN),IBN与周边的CBN隔离,只允许通过接地窗口(SPCW)与CBN相连。
2、密集型网状隔离连接网
当厂商通过的网元设备是2线设备,而又没有组成系统块的配件,此时宜采用密集型网状隔离连接网,将所有机架广泛互连,并与环状连接导体连接,最后单点接至接地窗口SPCB,而所有互连的机架与环状连接导体与周围的CBN是隔离的。见图6.3.3-2)所示。
图6.3.3-2) 密集型网状隔离连接网
6.3.4 SPC窗口(SPCW)的结构、设置、使用规定如下:
1、SPCW的最大典型尺寸是2m,SPCW内设SPC母线排(SPCB),作为连接IBN和CBN的接口。
2、SPCW设置位置的选择:
a)SPCW宜设置在紧靠IBN的区域,SPCW与楼层汇流排(FEB)的垂直距离应不大于25m,IBN上的设备与FEB之间的距离宜控制在50m以内。
b)当IBN占用邻近3个楼层时,接地窗口应设在3个楼层的中间楼层。
3、SPCB应安装在绝缘体上,它与楼层汇流排(FEB)连线的铜导体截面积应大于300mm2。
6.3.5 单独对网状连接网(MBN)上设备(3线设备)供电的直流回流线(BR)的接地可就近与总接地汇流排(MET)相连,对于未设置MET的机房可就近与底层环形汇集线相连,分散供电的BR可就近与楼层汇流排相连。单独对隔离连接网(IBN)上设备(2线设备)供电的BR、以及同时对MBN和IBN上设备供电的BR的接地应接至为IBN服务的接地窗口(SPCW)中的SPC母线排(SPCB)。
6.4 直流配电系统的接地与连接
6.4.1 为了对直流电源系统进行有效保护,直流回流线(BR)和公共接地网(CBN)至少有一处连接。
6.4.2 根据直流回流线(BR)与负载设备连接网(包括设备机柜)间是单点或多点连接,直流配电系统分为两种类型,即隔离直流回流系统(DC-I)(也称3线系统)和共直流回流系统(DC-C)(也称2线系统)。
6.4.3 为适应不同的直流配电系统,通信设备和配电设备的接地模式可分为3线设备和2线设备。在隔离直流回流系统(DC-I)中,应使用2线设备;在共直流回流系统(DC-C)中,应使用2线设备。同时,通信设备和配套的配电设备(电源分配柜、电源头柜或电源分配架、板)应使用相同的接地模式。
6.4.4 当机房均使用3线设备时,直流配电结构应采用DC-I-CBN系统。见图6.4.4所示。
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图6.4.4 DC-I-CBN系统图解
6.4.5 当机房使用2线设备时,直流配电结构应采用具有单独SPC的DC-C-IBN系统,见图6.4.5所示。
图6.4.5 具有单独SPCB的DC-C-IBN系统
6.4.6 当机房3线设备与2线设备并存时,其3线设备的直流配电结构应采用DC-I-CBN系统,而2线设备的直流配电结构应采用具有单独SPC的DC-C-IBN系统,当上述两套系统合用同一套直流电源时,其电源设备的BR的接地点为服务于IBN的SPCB,见图6.4.6所示。
图6.4.6 DC-C-IBN系统与DC-I-CBN系统共用电源连接示意图
6.4.7 采用分散供电的通信大楼,直流电源应在各自机房的接地汇集线或楼层汇流排(FEB)接地。
6.5 通信设备的接地
6.5.1 总配线架(MDF)的接地
总配线架(MDF)是外线侧连接铜芯双绞线市话通信电缆,内线侧连接电信交换或接入设备的用户电路,可通过跳线进行线号分配接续,且具有过电压过电流防护、告警功能及测试端口的配线架。
MDF的接地宜设置在大楼底层的进线室附近,MDF接地引入线应从地网两个方向就近分别引入(或从建筑物预留的接地端子及底层接地总汇集环引入),连接到MDF汇流排上。
6.5.2 数字配线架(DDF)的接地
数字配线架(DDF)是数字复用设备之间、数字复用设备与程控交换设备或非话业务设备之间的配线连接设备。
1、DDF根据阻抗要求,连接器有75Ω不平衡式连接器和120Ω平衡式连接器。75Ω和120Ω两种连接器分别组成75Ω/75Ω不平衡式单元、120Ω/120Ω平衡式单元;75Ω接线端与120Ω接线端间加阻抗变换器组成75Ω/120Ω阻抗转换单元。
DDF单元板上的同轴连接器外导体应电气导通,并与接地排可靠电气连通。
2、对直流配电结构完全采用DC-I-CBN系统的机房;或者直流配电结构虽DC-I-CBN系统与DC-C-IBN系统并存,但与DDF两端相连的网元设备均处DC-I-CBN系统时,DDF的接地方式与其他通信设备相同。
3、当机房直流配电结构DC-I-CBN系统与DC-C-IBN系统并存,但与DDF两端相连的网元设备均处DC-C-IBN系统时,DDF宜采用密集型网状隔离连接网与其他设备接地设施构成隔离连接网(IBN)。
4、当机房直流配电结构DC-I-CBN系统与DC-C-IBN系统并存,且DDF两端相连的网元设备分别处DC-I-CBN系统与DC-C-IBN系统时,无论DDF采用75Ω不平衡式连接器或120Ω平衡式连接器,或者具有75Ω/120Ω阻抗转换单元,DDF应安装在尽量靠近SPC窗口(SPCW)的区域,并与四周(包括地板)的公共接地网(CBN)绝缘,DDF接地排仅与SPC母线排(SPCB)连接,参见图6.4.6(该图仅表示DDF使用75Ω不平衡式连接器的情况)。
6.5.3 光纤配线架(ODF)的接地
1、光纤配线架(ODF)是光缆和光通信设备之间或光通信设备之间的配线连接设备。
2、光缆的金属部分应与机架绝缘。固定后的光缆金属护套及加强芯应可靠连接ODF高压防护接地装置。光缆金属护套及加强芯与机架高压防护接地装置连接线的截面积应大于6mm2。
3、ODF高压防护接地装置应与ODF高压防护接地装置专用垂直接地总干线相连,连接线的截面积应大于35mm2。
6.5.4 当不同通信系统或设备间因接地方式引起干扰时,可分别设置独立局部等电位汇流排(LEB),各通信系统设备的接地线连接到各自的LEB,再分别引至楼层汇流排(FEB)或汇集线接地。
6.5.5 严禁使用中性线作为交流接地保护线。
6.6 进入大楼通信缆线的防护
6.6.1 各类通信缆线严禁以架空线方式进入通信大楼,须采用具有金属外护层或穿钢管埋地进入大楼,电缆金属护套和钢管两端应就近可靠接地。其埋地长度不宜小于50m。
6.6.2 通信机房,尤其是通信枢纽楼和较大规模的通信大楼应设置电缆入口设施(CEF),如通信大楼的进线室。CEF内应设电缆入口接地排(CEFB),CEFB应就近与总接地汇流排(MET)或环形接地体相连。
6.6.3 各类缆线一般应经电缆入口设施(CEF)进入机房,在CEF各类缆线的金属外护层(按照相关缆线的施工规范或要求)和外套钢管应与电缆入口接地排(CEFB)可靠连接。
对于未设置CEF的机房,各类缆线的金属外护层和外套钢管,应根据实际情况,尽可能在靠近.线缆入口处的保护接地设施处进行接地,同时该接地点应远离建筑物外侧立柱或建筑防雷引下线的接地点。
6.6.4 进入机房市话电缆的金属外护层应在进线室或总配线架(MDF)做接地处理。
6.6.5 市话电缆的空线对,应做接地处理。
6.7 机房内辅助设施的接地
6.7.1 当机房设有防静电地板时,应在地板下围绕机房敷设闭合的环形接地线,作为地板金属支架的接地引线排,其材料为铜导线,截面积应不小于50mm2,并从总接地汇集线或楼层分接地总汇集线上引出不少于二根截面积为50~70mm2的铜质接地线与引线排的南、北或东、西側连通。
6.7.2 机房内的走线架、电池架、槽道、上线柜、金属支撑物、金属通风管道、安装机架导轨、机座、机架及金属门窗(指楼内非外侧金属门窗和30m以下外侧金属门窗)等在各段互连的基础上,应就近多处与接地总汇集线或接地分汇集线相连,但必须与建筑物内的钢筋(包括立柱、梁、地板)绝缘。
6.7.3 竖井内的走线架和金属槽道,各段之间应确保可靠的电气连接。对于竖井内安装走线架及金属槽道等不宜安装在大楼外墙上,此时竖井内的走线架和金属槽道应与保护接地系统相连(即作为CBN的一部分);当竖井内的走线架和金属槽道安装在大楼外墙上,并难以确保与建筑物内钢筋绝缘时,应在外部采取绝缘隔离措施,确保竖井内的走线架及金属槽道等与机房内的走线架保持电气绝缘。
6.8 其他设施的接地
6.8.1 大楼顶的各类金属设施,包括管道、广告牌、散热器等均应就近与避雷带连接,大楼顶的航空障碍信号灯、节日彩灯等电源线应选用具有金属护层的电缆,或将电源线穿入金属管道内布放,其电缆金属护层或金属管道应每隔5m~10m与避雷带或避雷接地线就近连通。
6.8.2 通信大楼内各类金属管道的接地处理:
1、大楼内的自来水管道(包括喷淋系统)应与机房内的设备和接地系统绝缘。
2 大楼内的空调设备外壳与通风管道应与大楼内接地系统作电气连接,在空调设备和通风管道安装时,应确保与建筑物外墙内的钢筋绝缘。
3 大楼电梯井内电梯的滑道上、下两端均应就近接地,距离地面30m以上,宜每向上隔一层就近接地一次。
6.9 机房内布线
6.9.1 通信大楼内射频同轴布线电缆外导体和屏蔽电缆的屏蔽层两端,均应与所连接设备的金属机壳保持良好的电气接触。
6.9.2 当通信大楼地处雷害区或临近有强电磁场干扰源,楼高超过30m时,楼内的垂直布线(含地线)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。
6.9.3 关于集中监控系统线缆的布放要求:
1、各种监控线缆应采用屏蔽电缆或者穿金属管线。
2、电缆屏蔽层或屏蔽套管的两端必须接地。
3、监控线缆及线槽的布放应尽可能避免紧靠建筑物的立柱或横梁。在不可避免时,应尽可能地减少沿立柱或横梁的布线长度。
4、监控线缆的布放应尽量远离铁塔等可能遭受直击雷的结构物,应避免沿建筑物的墙角、立柱布线。
5、各种监控线缆的布放应尽量集中在建筑物的中部。
6、整条电缆长度上的电缆屏蔽层、屏蔽套管或屏蔽槽等屏蔽体必须是导电贯通的,并尽可能多点就近接地;做好屏蔽体接头和接缝处的连接,以期获得稳定的低阻抗电气连接;做好屏蔽体的接地,尽可能降低接地引线的阻抗。
7、充分利用现有的金属走线槽和走线架、屏蔽电缆的配合使用,以获得附加的屏蔽效能。
附录 本规范用词说明
本规范条文执行严格程度的用词,采用以下写法:
0.1 表示很严格,非这样做不可的用词:
正面词采用“必须”;
反面词采用“严禁”。
0.2 表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:
正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
0.3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:
正面词采用“宜”;
反面词采用“不宜”。
表示允许稍有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。
条文说明
1 范围
本规范以信息产业部标准为基础,参考ITU-T的相关建议和接地手册,吸取国际上部分通信运营商和通信设备制造商的相关标准制定的。该规范与目前通信机房接地系统的现状可能有不同之处,新建机房可按此规范执行。对于老机房考虑到接地系统的整改会直接影响到在用网络系统的正常运行,需要有周密的计划和安排,也可将本规范作为机房的故障分析和维护参考。
2 引用标准
(1)引用标准的中译文:
ITU为International Telecommunication Union的缩写词,表示国际电信联盟;ITU-T为Telecommunication Standardization Sector of ITU的缩写词,表示国际电信联盟电信标准化部门;
ITU-T Recommendation G.703(11/2001)Physical/electrical characteristics of hierarchical digital interfaces即:ITU-T建议G.703系列数字接口的物理/电气特性(11/2001);
ITU-T Recommendation K.27(05/96)Bonding configuration and earthing inside a telecommunication building即:ITU-T建议K.27电信大楼内的连接结构和接地(05/96);
ITU-T Earthing and Bonding Handbook(2003)即ITU-T接地与连接手册(2003);
GR 1089(NEBS)(2002)中NEBS为Network Equipment Building System的缩写词,其含意为网络设备构建系统,GR 1089(NEBS)(2002)即表示规范GR 1089(网络设备构建系统)(2002);
QWEST PUB 77355 Issue E Grouding-Central Office and Remote Equipment Environment(June 2002)即:QWEST技术文献77355(E)中心机房和远端设备环境的接地(2002.6);
ERICSSON Bonding and earthing of telecom plants Document structure,Definitions and Abbreviations即:ERICSSON 电信机房的连接与接地 文本结构、定义和缩写词。
(2)引用标准的说明:
ITU-T Earthing and Bonding Handbook(2003)采用中译本,其版本为“ITU-T接地手册(2003)”(下简称《接地手册》),发表于《邮电设计技术》中国防雷专辑(2007增刊),译作者:刘吉克 陈 强 李 猛。
关于GR 1089(NEBS)的情况介绍:通信产品进入北美市场,除了需要满足FCC(美国通讯委员会)方面的法定要求外,还通常需要通过NEBS(Network Equipment Building System)即网络设备构建系统认证的要求,该认证要求中关于电磁兼容、防护和接地、安全方面的规定都描述在GR 1089规范中。GR 1089规范由原AT&T(美国电报电话公司)运营公司贝尔研究室制定,得到美国通信营运商的普遍认可。
QWEST是美国通信营运商,QWEST 77355 Issue E Grouding-Central Office and Remote Equipment Environment(June 2002)(下简称QWEST PUB 77355)为该公司接地和配电方面的相关规范。
3 缩写词和术语
3.2 术语情况说明:
为规范术语,本规范中主要使用YD 5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》中的术语,然后依据YD 5098-2005 4.3.3 “综合通信大楼中通信设备的直流系统的接地与连接宜参照ITU接地手册的规定”,从《接地手册》中选用了部分术语,最后考虑实际需要,参考国外运营商和设备供应商的相关文献,引用或引申少量术语。
本规范共有术语48个,引用文献及数量如下:
(1)YD 5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》:29个;
(2)《接地手册》:16个;
(3)17626.5-1999《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》:1个;
(4)引申GR 1089(NEBS)的术语自定义:2个。
具体情况如下:
(1)本规范术语引自YD 5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》情况见下表。
表3.2-1 本规范术语引自《通信局(站)防雷接地程设计规范》对照表
引用情况说明:
1)考虑到中国移动的通信机房未使用“局”的概念,所以《通信局(站)防雷接地程设计规范》术语中有关“通信局(站)”提法用“机房”或“通信机房”替代。
2)术语3.2.5接地系统(Earthing System),在《通信局(站)防雷接地程设计规范》中为“接闪系统、雷电引下线、接地网、接地汇集线(排)、接地线、建筑物钢筋、接地金属支架、以及接地的电缆屏蔽层和接地体相连的设备外壳或裸露金属部分的总称”。但《通信局(站)防雷接地程设计规范》未定义“接闪系统”,而定义了“接闪器”(术语2.0.13),纵观本条款的内容,“接闪系统”实指“接闪器”,因此在引用该术语时,将“接闪系统”改为“接闪器”。
(2)本规范术语引自《接地手册》情况见下表。
表3.2-2 本规范术语引自《接地手册》对照表
引用情况说明:
1)术语3.2.28 公共接地网(CBN),YD 5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》和《接地手册》均有定义,考虑到本规范引用的其他术语,如:连接网(BN)、隔离连接网(IBN)、网状BN(MBN)、网状IBN等均引自接地手册,而《通信局(站)防雷接地程设计规范》只定义了公共接地网(CBN),考虑到本规范术语定义内容的相关性和一致性,本条术语采用了《接地手册》的定义。
另外,对本术语中关于CBN与建筑物的结构钢筋或加强钢筋的关系,或者说CBN是否包括建筑物的结构钢筋或加强钢筋的问题说明如下:
术语公共连接网(Common Bonding Network,CBN)的定义为:“电信大楼内实施连接和接地的主要手段,它是一组被有意或无意互连的金属构件,用来构成大楼内的主要BN。这些部件包括:结构钢筋或加强钢筋、金属管道、交流电力线护套、PE导体、电缆架和连接导体。CBN一般具有网状拓扑结构,并连接到地网。”为说明前面的问题,将《接地手册》有关论述摘录如下:
4.5 设备支持构件:机架、走线架、管道等
机架、走线架、支架、金属支撑物、交流供电管道和槽道是CBN的主要组件,这里划分为“设备支持构件”类。增加这些组件的数量及其电气互通性,也就是增加CBN的密度,由此带来的效果是减小了不同构件内传输通道(信号或电力传输通道)之间、传输通道和外部干扰源(如雷电)之间的耦合阻抗。因为构件内或构件间总存在有意或无意的电气连接,目前大多数设备支持构件均可实现这一屏蔽功能。
4.5.1 与建筑物金属结构的连接
为保证稳定性,设备支持构件需要连接到建筑物的金属结构上。例如,设备机架需固定在地面上,架空栅网须固定在天花板和墙上。这些物理连接的结果是,设备支持构件与建筑物的金属构件进行电气连接。这种连接可能是非常明显的,例如,设备支持构件与钢质桁架的连接;也可能并不明显,例如,在混凝土地板上放置膨胀螺栓时,螺栓的不可预测的某部分与钢筋相接触。
设备支持构件连接到建筑物的位置有两类:一是外墙内表面和屋顶内表面;二是完全处于内部的墙壁、天花板和地板(完全内连接)。如上所述,所有这些连接可能导致与钢筋或钢架构的电气连接。建议使用完全内连接,因为完全内连接增加CBN的密度。另一方面,连接到外墙及屋顶可能导致设备支持构件和建筑物外围金属导体间的电气连接,如果建筑容易受雷击,可能有大浪涌电流流过这些连接。因此,这需要特别加以考虑。
据上论述,本规范定义的CBN中,“结构钢筋或加强钢筋”应指“完全处于内部的墙壁、天花板和地板(完全处于内连接)”。与建筑物的“外墙内表面和屋顶内表面”中的金属应隔离。
同样,上述观点在QWEST PUB 77355也有类似叙述,有关内容摘录如下:
5.7 CO GB 的设计参数
CO GRD busbar 一般是基于要满足设备的应用需求的工作基础上被设计的。CO GRD bar 被用来去实现便利一个CO 的不同楼层上的水平地导体的连接和分布。这个bar 通过被安装在建筑物柱上。如果CO GRD busbar 是墙面安装,那么请尽量安装在内墙而不是外墙, 因为雷电将击中建筑物的外侧。这个busbar 应该是同墙壁绝缘并且同表面保持一个不小于3’’的距离(击穿距离,并且允许基本的操作空间)。
12.1 缩略语
COGB Central Office Ground Bus/Bar (see also CO – GRD);
译文:中心机房接地排(等同CO-GRD)(相对于我国规范中的“楼层接地排”——编者注)
可见作为组成CBN的CO GRD busbar,为了防御被雷电击中,宜安装在内墙而不是外墙。因此,为便于理解,本规范术语中,在《接地手册》原条文后增加了注解。
2)3.2.29 网状BN(Mesh-BN)(MBN),在《接地手册》中原定义为“将所有相关的设备机架、机柜、机箱和直流电源回流导体(一般情况下)连接在一起,并多点连接到CBN的一种网络。因此,网状BN扩大了CBN”。由于在本规范中,对使用3线设备区域的室内接地系统采用网状连接网(MBN),即《接地手册》中提出的“dc-I-CBN”直流配电结构,在这种结构中,CBN不包括直流回流线(BR),所以在引入该定义时,删除了“和直流电源回流导体(一般情况下)”这段文字。
3)3.2.45 隔离直流回流系统(DC-I),《接地手册》中原为“隔离直流回流”,根据英文原版:“Isolated DC Return(DC-I):A DC power system in which the retun conductor has a single point connection to a BN.More complex configurations are possible.”,并考虑到与“共直流回流系统”的一致性,将“隔离直流回流”改为“隔离直流回流系统”。
4)关于“3.2.44共直流回流系统(DC-C)也称2线系统”及“3.2.45 隔离直流回流系统(DC-I)也称3线系统”中,“2线系统”和“3线系统”的概念参考了ERICSSON 电信机房的连接与接地 文本结构、定义和缩写词,有关内容摘录内如下:
4 定义
(3)术语“3.2.48 抗扰度(Immunity)”引自GB/T 17626.5-1999《电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验》,内容摘录如下:
4 定义
4.7 抗扰度(Immunity)
装置、设备或系统面临电磁骚扰不降低运行性能的能力。(参见GB/T4365)
(4)术语“3.2.46 2线设备(2-Wire Equipment)”和“3.2.47 3线设备(3-Wire Equipment)” 是把“2线系统(DC-C)” 和“3线系统(DC-I)”的概念延伸,参照相关文献自定义的。其参考文献为GR 1089,具体内容摘录如下:
9.8.3 直流回路输入端
R9-15 [151] 设备文档和安装说明书应该明确说明DC回流导体端子应该以如下的一种方式进行处理。
• 孤立的DC回流导体(DC-I模式),
• 共用的DC导体(DC-C模式),或
• DC-C或DC-I。
在DC-I配置中,在设备端直流回流端子和导体不连接到设备机柜外壳上或者接地点上;
在DC-C配置中,在设备端直流回流端子和导体被连接到设备机柜外壳或者设备的接地点上。
从上述内容中,把设备的工作地与保护地(外壳)是否相连,定义成DC-C和DC-I两种不同的配置,在本规范的相关条款多次涉及到这方面的内容,为使叙述内容准确、语句简练,故本规范自定义了术语“2线设备”和“3线设备”。
4 总则
4.01、4.02 在此两条款中提到了因地电位不一致而影响网元设备间信号的正常传输,并需要消除或减小网元设备间的地电位差。这是本规范结合移动通信的实际情况提出的一个新观点,也是本规范的重点课题之一。
移动通信机房通常包括交换、传输、无线、数据等各类设备,网元设备间常用同轴电缆互连传输各类数字信号,目前移动通信系统使用同轴电缆传输的数字信号有2M(2048 kbit/s)和155M(155 520 kbit/s)两类,关于网元设备间的地电位差对信号传输的影响,ITU-T建议G.703系列数字接口的物理/电气特性(11/2001)有以下论述:
9 2048kbit/s(E12)接口
9.4 外导体或屏蔽层的接地
在输入端和输出端,同轴线对外导体或对称线对的屏蔽层应连接至接地网络。
注1:如果电缆离开系统块,它的路由是很重要的。参考ITU-T 建议K.27引言。
注2:在发端和收端接口,同轴电缆外导体与地网直接连接后,可能由于电缆每一端地电位不同,结果通过连接体在外导体上出现无用的电流,并通过收信输入回路。这可能会产生误码或甚至永久性故障。为防止这个问题,在收端接口外导体与地网两者之间可以采用直流隔离,但直流隔离的方法必须不影响该设备和所有设施仍符合电磁兼容性。
注3:采取与接地网络隔离是需进一步考虑的。
15 155 520 kbit/s接口——STM-1接口(ES1)
15.4 交接点(即数字配线架——编者注)的特性
——信号功率电平:用具有最高频率为300MHz工作频带的功率电平传感器计量的宽带功率应该在 2.5与 4.3 dBm之间,在这里不应该有直流成份通过这个接口。
15.5 外导体的接地
在输入端和输出端,同轴线对外导体应连接至接地网络。
注1:如果电缆离开系统块,它的路由是很重要的。参考ITU-T 建议K.27。
注2:采取与接地网络隔离是需进一步考虑的。
以上是ITU-T 建议G..703关于网元间2M产生传输误码(或故障)和155M交接点(即DDF)对限制直流成份的规定,下面解读G.703以上论述。
网元间同轴电缆外导体在两设备端必须接地,接地后可能地电位不同,出现无用电流(即直流电流),说明此时设备两端的接地网络除正常的保护接地系统(即CBN)外,也与工作接地(即直流回流线)多点连接,使得工作电流流经保护接地系统。为防止直流电流通过同轴电缆,将与电缆外导体两端相连的保护接地系统与工作接地(即直流回流线)隔离是需进一步考虑的,而对于使用2线设备(如交换机设计成系统块形式)时,需要合理选择电缆离开系统块的路由。这既是本规范的依据,也是规范需要解决的问题。
5 接地系统
5.1.1 本条款中,“布置接闪器时,可单独或任意组合采用滚球法、避雷网”引自GB 50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000年版),内容如下:
第5.2.1条 接闪器布置应符合表5.2.1的规定。(表5.2.1未摘录——编者注)
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 本条款中,“通信大楼宜使用经济、可靠的常规避雷针,……” 引自YD/T 1429-2006《通信局(站)在用防雷系统的技术要求和检测方法》,内容如下:5.2.1避雷针
注:各类通信局(站)宜采用经济、可靠的常规避雷针,不宜使用非常规避雷针等产品。
5.2 关于接地网的工频接地电阻,根据YD5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》,未对通信大楼的接地电阻提出明确要求,按照本规范设计的联合地网已能达到要求。《通信局(站)防雷接地工程设计规范》“条文说明”对机房接地电阻值的有关说明如下:
4.2 接地系统设计
关于综合楼接地电阻的说明:
在本标准中并未对通信综合楼的接地电阻值提出明确要求。但按照本标准设计的联合地网,基本上已经是该局可以获得的最低接地电阻,本标准中没专门提出对地网接地电阻值的要求,而是以实际最大有效地网面积代替了对接地电阻大小的要求。这样做的主要理由如下:
1、由于城市环境所限,很多局(站)无法严格按照规定的测试方法,进行接地电阻的测量。因此,测得的接地电阻偏差较大。
2、从目前通信局(站)地网的检测情况看,绝大多数综合楼的接地电阻值都小于原规定的1Ω。
3、原邮电部标准交换设备允许的接地电阻值是沿用前苏联的标准。根据资料介绍,前苏联对交换设备接地电阻值的规定是按照局间中继线的要求计算出来的,计算中又有很多未定因素和人为取值。随着通信技术的发展,模拟技术的交换系统已经被数字交换系统代替,原有局间金属实线连接已经被光缆所代替,因此由接地电阻大小引起的问题已经不突出了。
4、早在1972年,原CCITT(ITU的前身)的接地手册中,已经对多国交换局的允许接地电阻值进行统计分析,当时统计的8个西方国家接地电阻允许值在0.5~10Ω。
5、各通信局(站)在日常维护中,为了解地网的运行状况,对接地电阻进行定期测试时,应主要考察接地电阻值的变化情况。
5.5.2 本条款中关于“公共连接网(CBN)……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”的要求参照以下文献:
1)GB 50057-94 《建筑物防雷设计规范》(2000年版)的相关内容摘录如下:
第6.3.4条……一个M型局部等电位连接网络可仅经一接地基准点ERP与共用接地系统相连,该网络的所有金属组件和设备与共用接地系统各组件有大于10kV、1.2/50µs的绝缘,而且所有设施和电缆应从接地基准点附近进入该信息系统,低频率和杂散分布电容起次要影响的系统可采用这种方法。
2)QWEST PUB 77355的相关内容摘录如下:
8. 隔离接地
8.20 确定一个隔离接地平面的方法
隔离接地平面(本规范未引入“隔离地平面”作为术语,其含意相对于IBN,下同;——编者注)架构要作为一个单独导体单元进行安装和装配。在做任何的扩展连接之前,需要已安装机架配件和建筑物完整地平面之间的测试绝缘电阻值。当施加500DCV时,阻抗应大于等于100,000Ω。
8.21.4 绝缘测试
每个作为隔离接地平面一部分的机架(或者一组机架)应该在被紧固安装到楼层后经历以下的绝缘测试。这个测试应该在他们没有连接任何电源和接地导体到隔离地平面之前。这些测试确保了在压具紧固件和完整接地平面之间的必要的绝缘被提供。当扩容机架被增加时候,这个测试必须在机架连接到相邻的机架或者高架走线架之前被进行。
低压电阻测试――在每个机架(或者一组机架) 和在接地窗口里的MGB 之间连接一个低压欧姆表测试阻抗。输出的阻抗数值应该是100K 欧姆或者更大。
高压电阻测试――如果机架通过了低压电阻测试,在每个机架(或者一组机架)的下部分和接地窗口里的MGB 之间接一个500V 的兆欧表去测试阻抗。阻抗应该是100K 欧姆或者更大。测试机架的较低部分而不是较高部分去防止如果当绝缘被破坏时的设备损坏。
5.5.3 本条款的相关内容参照以下文献:
1)关于“网状、星形或网状-星形混合型接地”的情况介绍可参见YD5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》附录B。摘录如下:
附录B 网状、星形或网状-星形混合型接地
B.0.1 网状接地结构(M型结构)
网状接地可以减少各类设备因接地点不同引起的电位差,通信系统可以从不同的方位就近接地。由于网状接地系统是多点接地,建筑物内的金属构件(注:在本规范即企标中,建筑物内的金属构件是指完全处于内部的墙壁、天花板和地板)、电缆支架、槽架无须专门做绝缘处理,因此在通信局(站)内通信设备的施工实施较为容易。网形等电位连接的另一主要优点是在高频时可获得一个低阻抗网络,对外界电磁场有一定的衰减作用。其缺点是异常电流的方向和路径很难确定,个别情况下可能会引入低频干扰。网状结构一般适用于分布范围较大的系统或设备间、设备与外界的连接线较多,而且复杂的情况。
B.0.2 星型接地结构(S型结构)
星型接地容易解决通信系统间的低频干扰问题(在高频下易引入干扰)。因为这种接地方式减少了环流电流的干扰,使得干扰电流不能形成回路。由星型接地形成衍生出的树枝型接地结构,要求从地网只引出一根垂直的主干地线到各机房的分汇流排,再由分汇流排引至各列机架。当采用星形结构时,系统的所有金属组件除连接点外,应与公共连接网保持绝缘,S型等电位连接网只允许单点接地。星形接地结构的缺点是:当系统规模较大,设备间连接复杂时,等电位效果较差。
B.0.3 网状-星形混合型接地结构
网状-星形混合型接地采用了两类结构的优点,主体采用网状结构减少了不同设备接地之间的电位差,方便就近接地。而对个别低频干扰较为敏感的设备采用局部星型布置。因此这种等电位连接方法,方便灵活,接线简便、安全性和可靠性较高。
2)关于设备连接网(EBN)等概念引自《接地手册》,摘录如下:
第四章 连接网的实施
4.1 简介
本章将结合ITU-T建议K.27 和K.35,说明在通信设施内连接网络的具体实施方法。为了便于实际应用,将通信设施内的连接网分为以下2类。
a) 设备连接网(EBN):可以是隔离连接网(IBN),也可以是网状连接网(MBN),与通信设备、装置及其直流导体相关。
b)公共连接网(CBN):由放置设备的建筑物或构筑物组成。
5.6.3 图5.6.3VR与FEB等连接示意图引自《接地手册》图4-6 VR系统示例。
5.6.6 在移动通信机房常安装由交流供电的计算机设备或其他有大规模集成电路组成的设备,为确保供电安全、可靠普遍使用交流不间断电源(UPS),而这些设备往往对电源的“零-地”电位差要求较高。面对这个问题有必要介绍UPS的基本知识。
通信机房使用的UPS通常为在线式UPS,其系统原理框图如图5.6.6所示。在线式UPS主要由以下几部分组成:整流滤波电路、充电电路、逆变器、输出变压器及滤波器、静态开关、蓄电池组和控制、监测、显示告警及保护电路。
图5.6.6 在线式UPS系统原理框图
在UPS内部均有一个输出变压器,许多人认为它是一个隔离变压器、实现输入输出的电气隔离,这是一个误解。其实,该变压器的首要作用是实现升压。因为380V的交流电压经过整流和逆变后,所能还原出来的最大有效电压是242V,所以要使UPS的输出端达到380V的交流输出,必须加一个升压变压器,通常该变压器的变比为1:2;其次,输出变压器的功能是产生中性线(N)。由于三相逆变器仅有三根相线输出,没有N输出,因此必须借助于变压器的△/Y变换生成N。至于通常认为电气隔离作用,这个变压器并不具备,因为变压器的输出N与市电的N通过UPS的旁路通道连接在一起。
由此可见,UPS输出的“零-地”电位差就是大楼市电的“零-地”电位差,而机房使用的一些交流供电设备(如小型计算机),“零-地”电位差范围要求在几伏的数量级,为了达到这一要求,可采取在UPS输入侧安装输入隔离变压器,通过输入隔离变压器将市电的中性线(N)与UPS输出的N隔离,同时将UPS输出的N通过UPC专用垂直接地总干线与地网相连。在许多情况下,UPS没有安装输入隔离变压器,此时若将UPS输出的N接至UPC专用垂直接地总干线,那么,当“零-地”间有电位差时,N通过UPC专用垂直接地总干线入地,减少了负载端的“零-地”电位差。
6 通信大楼的防雷与接地
6.2.1 关于TN-S、TN-C-S交流供电方式,可参考《接地手册》,有关内容摘录如下:
1.55 配电系统
c)TN-S系统。在整个系统内,有单独的中性线(N)和保护导体。
d)TN-C-S系统。在系统的一部分,中性线和保护导体功能合并到一根导体。
6.3.1 机房内接地系统的等电位连接通常采用网状连接网(MBN),其原因如下:
通信设备普遍采用标准化的柜式结构,在安装时机架间彼此紧密接触,架间连接孔穿入螺栓,并拧紧螺帽固定,同时成行排列的设备常被统一安装在金属导轨或机座上,设备间普遍存在非有意连接。采用网状结构除便于施工外,在高频时可获得一个低阻抗网络,对外界电磁场有一定的衰减作用。
6.3.1 图6.3.1通信大楼垂直接地主干线(VR)的连接示意图引自《接地手册》图4-5 外围线连接母线系统举例,第一层的环形连接母线实际上是主接地端子的扩展,略去了总接地汇流排(MET),这与YD 5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》图4.2.2 综合通信楼垂直接地主干线(VR)的连接示意图是一致的。附《接地手册》图4-5 外围线连接母线系统举例:
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图 4-5 外围线连接母线系统举例
6.3.1 -1 通信大楼内VR的数量和间距参考了《接地手册》,但在要求力度上予以放宽。底层环形汇集线与环形接地体的连接方式与要求参考《接地手册》,有关内容摘录如下:
4.3.6 对固有屏蔽不足的建筑物的改造
如果构筑物不能提供足够的屏蔽作用,直接雷击或附近雷击容易造成设备故障或损坏。这种情况下对于直击雷防护(通常针对高层或有天线的局站),可以采取下述一种或两种措施。
a)完善防雷系统(遵守GB50057《建筑物防雷设计规范》);
b)设置外围连接母线系统(如下所述)。
外围连接母线系统近似于一个法拉第笼,常用于有高天线设施的中小型站点或具有高LEMP危险的站点,还适用于自身提屏蔽效果差的构筑物(例如木制建筑物)。外围连接母线系统由以下部分组成。
a) 设施的每一层应沿建筑物的内周长安装一环形导体,即环形连接母线,环形连接母线应沿着墙或墙附近走线的外侧敷设。环形接地汇集线的高度应通过目测使其便于和设备组件的连接。安装环形接地母线时,没有必要以单根连续导体的形式存在,它可以由几部分组成,并通过铝热焊、压接连接或使用母线排连接到一起。
b)垂直连接导体应与每一层的环形接地母线相连接。通过下述步骤确定垂直导体的数量和间距。
• 建筑物或构筑物的每一个角落应至少有一个垂直导体;
• 如果相邻角落垂直导体的间距超过5m,需要在墙的中间增加一个垂直导体;
• 如果角落与中间导体的间距超过30m,应沿着外围敷设额外的垂直导体,导体的间距均匀。
c) 在第一层,环形连接母线应接到环形接地体,连接点的间距与垂直连接导体的间距相同。环形接地母线还应与下述物体连通。
• 每一电缆入口设施内的接地母线排;
• 交流市电线路外护层和PE网;
• 构筑物内的道管系统;
• 其它外部金属导体。
第一层的外围连接母线实际上是主接地端子的扩展,因此,此时不需要单独的MET。
6.3.1-5 图6.3.1-5 机房的等电位连接示意图参考了YD5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》图4.2.5-1 第一种连接形式的机房接地示意图(未列出),考虑到移动通信星形子系统(要求机架间完全隔离,且与周边CBN也隔离)基本不采用,本图作了修改,确切的说,它是一个机房内可能出现不同接地方式的示意图。
6.3.1-6 本条款和图 6.3.1-6 分支连接方式和菊花链连接方式引自《接地手册》,有关内容摘录如下:
4.2.7 列柜的连接
用连接导体将直线排列的机柜相互连通有2种连接方式,即菊花链型连接和分支接线,如图4-4所示。一般来说,分支连接优于线方法比菊花链型连接,其原因如下。
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图 4-4 分支连接方式和菊花链连接方式
a)菊花链型连接时断开任一导体就将导致其后所有机柜连接断开。
b)对机柜的重新排列或其它重组行为可能导致菊花链型结构的断开。
c)如果机柜间具有电气连通性,分支接线方法可提供网状拓扑。
d)分支连接有助于降低相邻机柜间的电位差。
菊花链型连接可以用作网状连接网的一部分来扩大分支型连接以及提高机柜间的连通性。
6.3.3 本条款有关内容引自 QWEST PUB 77355,有关内容摘录如下:
8.11.6 一个隔离地平面能够占用的楼层数的限制
一个隔离地平面能够占用的楼层数的限制在下面有描述:
一个给定的隔离地平面占用的临近楼层数目不应该超过3层;
隔离地平面只能通过地窗口和主电源平面连接。地窗口应该位于三个连续楼层的中间那层。
6.3.3-2 本条款参考《接地手册》,相关内容摘录如下:
4.6.2 用于单个系统的网状连接网
如果单个系统(系统块)由多个机柜组成,信令在机柜间的导线上传输,该
系统要求使用更密集的网状连接网。为实现对这些系统的足够屏蔽,此连接网的密度取决于系统结构和信令类型。图4-10示出的是密集型网形连接网布局。
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图4-10 用于单个系统的密集型网状连接网
6.3.4 本条款参考QWEST PUB 77355,有关内容摘录如下:
8.18 确定一个接地窗口
必须确定一个接地窗口用于隔离地平面。叫做主接地排(MGB) 的一个铜排(或多个铜排),应该位于接地窗口内,提供各种需要接地的位置。MGB 不能安装在任何一个隔离地平面的机架上。MGB 应安装在绝缘体上,所以它和建筑物的完整地平面(本规范未引入“完整地平面”作为术语,其含意相对于CBN,下同;——编者注)都是绝缘的(这条规则的唯一例外用作接地窗口的接地电池回流导体)。安装MGB的铁件必须与MGB相连。一个接地窗口仅仅与所服务的隔离地平面的供电电电源相关。而且一组隔离地平面的机架只能使用一个单一接地窗口。(说明:MGB相对于本规范中的SPCB,下同,——编者注)
8.18.1 尺寸
地窗口的尺寸应该在一个假想的最大半径为3 英尺的球体内(这个直径6 英尺球体的球心为空间中的一个假想点)。在完整地平面侧的MGB 最大长度要为6 英尺的导体,也就是COGB连接中完整平面到隔离平面分离点的连接。(说明: “COGB”也即CO GRD,在QWEST PUB 77355中作为术语给予定义为“中心机房接地排”,下同,——编者注)
8.18.2 地窗口的位置
……地窗口同样可以位于远端区域,该区域和其服务的隔离地平面要求尽可能近。垂直方向上,隔离地平面引出的地窗口不要超过一个楼层区域。水平方向上,地窗口从CO GRD 开始不能大于100 英尺的直线距离,或者和最近的一个隔离地平面距离不大于100 英尺。任何情况下,隔离地平面上设备单元与楼层中的CO GRD 总线的导线距离不能大于200 英尺。
8.4 机架接地方法
……地窗口要求在指定区域内通过一根或一组杆实现隔离和完整地的连接。这些隔离和完整区域要求单独使用750kcmil 接地导体连(见图8-6 )接到COGB 。(说明:参照12.1 缩略语 Kcmil定义计算,750kcmil可换算成285mm2,在此取300mm2;编者注)
注意:只能有一个地窗口和主供电电源的隔离地平面连接。超过一组隔离地平面机架可以被单一接地窗口服务。
12.1 缩略语
Kcmil The new designation for MCM (1 circular mil is equal to the cross sectional area of a circle 1/1000th of an inch in diameter),即:MCM 的一种新名称(1个圆密耳等于直径为1密耳(千分之一英寸)的圆面积)
6.4 本条款的内容牵涉到直流配电的问题,YD5098-2005《通信局(站)防雷接地程设计规范》条款4.3.3规定:“综合通信大楼中通信设备的直流配电系统的接地与连接宜参考ITU-T接地手册的规定”。因此本条款下的许多内容引自《接地手册》。
6.4.2~6.4.5 条款6.4.2~6.4.5引自《接地手册》以下内容:
4.7.1 直流配电结构的选择(DC-I与DC-C系统)
根据直流回流导体与负载设备连接网(包括设备机柜)间是单个还是数个连接点,直流配电系统分为两种类型,即DC-I和DC-C系统。这两类还可以根据负载设备所在的连接网作进一步划分。处于IBN时,划分为dc-I-IBN和dc-C-IBN;处于网状连接网时,划分为dc-I-CBN 和dc-C-CBN。至此,有四种基本类型的直流配电结构(如表4-1所示)。此外还可能有更复杂的混合结构。
表4-1 直流配电结构
又:图6.4.4 DC-I-CBN系统图解引自《接地手册》图4-14 dc-I-CBN系统图解; 图6.4.5 具有单独SPCB的DC-C-IBN系统引自《接地手册》图4-12 具有单独SPCB的dc-C-IBN系统。《接地手册》图4-14和图4-12如下:
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图4-14 dc-I-CBN系统图解
图4-12 具有单独SPCB的dc-C-IBN系统
6.4.6 图6.4.6的相关依据如下:
根据术语SPC窗口(SPCW),“进入系统块并接至IBN的导体(例如:电缆的屏蔽或直流回流导体)必须经过SPCW接至SPC母线排或框架”。据此,将DDF上的同轴电缆外导体单独引至SPCB,使2线设备与SPCB(即工作地参考点)间电位差引起的直流电流直接进入地网,确保网元设备间整段同轴电缆上无直流电流。
将直流电源工作地接地点由通常就近与总接地汇流排或楼层汇流排移至SPCB,符合DC-I-CBN电源单点接地的要求,又使得DC-C-IBN与DC-I-CBN两区域配电系统的地电位差最小。该图参考了QWEST PUB 77355图8-9 综合地平面和隔离地平面共用配电设备的接地。原图如下所示。
6.5.1 本条款有关总配线架(MDF)的概念引自YD/T694-2004《总配线架》,具体内容如下:
3.1 总配线架(Main Distribution Frame,MDF)
外线侧连接铜芯双绞线市话通信电缆,内线侧连接电信交换或接入设备的用户电路,可通过跳线进行线号分配接续,且具有过电压过电流防护、告警功能及测试端口的配线架。
6.5.2 本条款有关数字配线架(DDF)的概念引自YD/T 1437-2006《数字配线架》,具体内容如下:
3.1 数字配线架 Digital Distribution Frame (DDF)
数字配线架是数字复用设备之间、数字复用设备与程控交换设备或非话业务设备之间的配线连接设备。
5.3.1.1 根据阻抗要求,连接器有75Ω不平衡式连接器和120Ω平衡式连接器。
5.3.1.2 75Ω和120Ω两种连接器分别组成75Ω/75Ω不平衡式单元、120Ω/120Ω平衡式单元;75Ω接线端与120Ω接线端间加阻抗变换器组成75Ω/120Ω阻抗转换单元。
5.3.1.6 机架应有完善的接地系统,机架上应安装截面面积不小于35mm2的接地铜条,并设有接地端子及标志,单元板上的同轴连接器外导体应电气导通,并通过截面面积不小于2.5mm2的导线与接地铜条可靠电气连通,任一同轴连接器外导体与接地铜条引出端间的电阻应不大于0.2Ω。
6.5.3 本条款内容参考YD/T 778-2006《光纤配线架》,具体内容如下:
3.1 光纤配线架 optical fiber distribution frames
光缆和光通信设备之间或光通信设备之间的配线连接设备。
5.4.1 光缆固定与保护功能
应具有光缆引入、固定和保护装置。该装置具有以下功能:
a)将光缆引入并固定在机架上,保护光缆及缆中纤芯不受损伤;
b)光缆金属部分与机架绝缘;
c)固定后的光缆金属护套及加强芯应可靠连接高压防护接地装置。
5.5.2 高压防护接地装置
5.5.2.1 机架高压防护接地装置与光缆中金属加强芯及金属护套相连,连接线的截面积应大于6mm2。
5.5.2.2 机架高压防护接地装置与地相连的连接端子的截面积应大于35mm2。