1、xx移动综合通信大楼防雷改造方案讲解中国移动通信集团广东有限公司XX分公司XX市移动综合通信大楼防雷改造设计方案（全套文件） 设计编号：XXXXXXXX工程编号：XXXX-XXXXXXX建设单位：中国移动通信集团广东有限公司XX分公司设计单位：海南派德科技有限公司海南派德科技有限公司日期： XX年XX月XX日 设计文件分发表发送单位全套文件全套预算表广东移动XX分公司11监理公司11施工单位11备注 第一部分、技术方案一、 概述综合通信大楼的综合防雷及接地系统，是起到防止和减少雷电对通信大楼造成危害，确保人员安全和通信系统的正常运行，起到防人身触电、防雷电破坏、防静电、抗电磁干扰、数字逻辑参考
2、地、均衡系统地电位作用（对大型系统而言）等作用，对通信设备的安全和通信设备的正常工作有着极为重要的作用。根据中国移动通信集团广东有限公司xx分公司的安排，我公司的技术人员对xx移动综合通信大楼的的综合防雷及接地系统进行了仔细的现场勘察，对原大楼原有的综合防雷及接地设施、接地系统的接地电阻、周围土壤电阻率等进行了测试，对机房内的防雷及地网的可建设区域进行了丈量。在此基础上，结合相关的国家、部门规范、标准，我们设计了以下方案供XX移动公司的领导专家审核。本方案将本着技术先进、经济实用、严格遵照规范、标准的原则进行设计，以达到通信局（站）对防雷接地系统的要求，起到防止和减少雷电对通信大楼造成危害，确
3、保人员安全和通信系统的正常运行。二、 设计依据 通信局（站）防雷接地工程设计规范（信息产业部标准YD 5098-2005） 基站防雷与接地技术规范（中国移动通信企业标准QB-W-001-2007） 广东移动通信基站防雷系统管理规定（试行） 建筑物防雷设计规范GB50057-94（2000年版） 现场检测报告及XX移动的有关要求三、 勘察记录表（附后）防雷勘察记录表 表格编号：勘查项目XX市移动综合通信大楼防雷接地地 点XX市移动综合通信大楼建设单位中国移动通信集团广东有限公司XX分公司勘察时间XX年XX月XX日勘查记录人1、建筑及地理环境： XX市移动综合通信大楼位于XX国道旁边，包括主楼1座
4、、副楼1座；主楼建筑为高6层（约19米）的钢筋混凝土框架建筑，楼顶上铁塔高约35米，主楼占地面积约350m2；副楼为仓库（1层钢筋混凝土平房），周边为停车场、车道、绿化带、篮球场；周围建有铁篱笆围墙。所有地面基本为水泥地面。大楼所在地区平坦，楼前为水泥地板，15米外为公路，楼后出门水泥地板。可建设地网位置极有限。2、气象：（年雷暴日） XX市的年雷暴日为94.6天。3、土壤状况： 所有地面基本为水泥地面。表层为回填土，下层为沙质粘土；土壤较湿（前几天有雨）。5、土壤电阻率测量：土壤较湿，系数1=2，测试桩距a=5m。经多点测试：楼后草坪：R0=3.5，=219.91球场边草坪：R0=3.0，=
5、188.49门外地坪：R0=3.6，=226.19本站实测土壤电阻率值 =231.m6、大楼基础地网接地电阻：测试桩距：40、20m，土壤较湿，修正系数1=2。主楼总接地汇流排：R =2.3主楼电缆沟接地扁钢：R =2.80主楼避雷带：R =2.4主楼配电箱PE线：R 2.1经多点测试，主楼大楼基础自然接地体平均接地电阻R =2.3。 副楼仓库接地：R =4.5。两楼的地位未连通。7、大楼防雷及接地等电位连接措施情况： 屋面防直击雷措施良好；大楼接地干线采用铜带沿电井引上，在各层通过铜线引到各机房总汇流排；各机房采用星型等电位连接；部分机柜未作接地连接；各机房电源配电箱进线安装有C级防雷器。8
6、、变配电房防雷及接地等电位连接措施情况： 市电高压线埋地引入；低压配电总进线未设置有B级防雷器；机房没做等电位连接。9、建筑物结构布置图、机房设备布置平面图略4.0m四、 设计分析1、地网的结构要求根据通信局（站）防雷与接地工程设计规范（YD 5098-20059）的规定：“4.1.1 综合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。”“4.1.2 如局内有多个建筑物时，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。”xx移动综合通信大楼仅有建筑基础地网，未建立有环绕大楼的环形接地体，且通信大楼主楼和配电房副楼地网
7、未相互连通，不符合规范要求。所以本方案设计的地网为联合地网，同时为大楼的工作接地、保护接地、防雷接地等提供接地；地网采取在通信大楼周围建设环形接地体，并与大楼、配电房的基础地网多点连通。2、接地电阻的要求本方案设计联合地网的接地电阻不大于1。电信工程设计中要求交换设备的接地电阻应尽可能低以避免干扰。从防雷的角度来说，当然也是接地网的接地电阻值越小越好，接地电阻越小散流越快，被雷击物体高点位保持的时间越短，危险性越小，其跨步电压、接触电压也越小。新规范YD 5098-20059未对综合通信大楼的地网提出接地电阻的具体数值要求（但根据规范条文的说明，其认为通信大楼的基础地网就已经能达到1欧姆以下了
8、）。而实际上，不同面积、不同基础的通信大楼其基础地网所能达到的接地电阻值是不同的，xx移动新建综合通信大楼建筑基础地网的接地电阻为2.3，就未达到1以下的要求。所以在满足地网面积、形状的要求的同时，本方案更需要采取措施将接地电阻值降低到1以下。3、地网的降阻方式选择地网的接地电阻值由接地体材料本身的电阻、接地体与土壤的接触电阻、电流经接地极流入土壤后的流散电阻组成；地网的接地电阻值主要决定于接地体的形状、几何尺寸、接地体周围土壤的电阻率。根据人工地网工频接地电阻经验公式：（1）（2）（3）式中： R（）地网接地电阻（.m）-土壤电阻率； d(m) -钢材等效直径； S（m2）-地网面积； H(
9、m) -埋设深度； L(m) -接地极长度(m) ； A-形状系数。式（1）表明，采用传统的接地材料方式，在土壤电阻率已经确定的情况下，要想达到设计要求的接地电阻必须有足够的地网面积，要降低接地电阻只有扩大地网面积，每扩大4倍的接地面积，接地电阻会降低一倍。则要达到规范要求的1欧的接地电阻，需建设的地网面积S11301M,而在现在通信大楼所在地，根本不可能提供如此大面积的地方来进行地网建设。式（2）、（3）表明，在上述的接地网中，要降低接地电阻的另一个方法是加长、加宽传统接地材料的尺寸。但是若是采用传统的钢材来做，则耗材太大而且效果并不理想。即使在地理条件许可的地方，由于开挖量大、耗材多，费工
10、费料工程费用高，也是不可取的。 但现在有新型材料（如降阻剂、接地模块、接地棒等）可达到在不需大面积开挖下即达到相当于增大了接地体几何尺寸的效果在上述公式中，还有一个影响接地电阻的关键参数是土壤电阻率。若通过技术手段使得一定范围内的土壤电阻率降低，则可以使得接地电阻大幅降低。如本项目区域内原土壤的电阻率为=231.m，而降阻剂、接地模块等材料的电阻率可低到0.20.5.m，通过采用这些材料，可以大幅降低一定区域的土壤电阻率（通过其渗透作用，范围即增大），从而可以达到大幅的降低接地电阻的目的。由于地网是埋设在地下，甚至是在混凝土地板下，维护是极不方便的。而传统的钢材接地体的耐腐蚀性又较差，由于接地
11、体的腐蚀将导致接地系统接地电阻大幅上升，将导致防雷保护安全系统、电气安全保护系统的出现严重安全隐患，并可能通信设备系统出现干扰、工作不稳定等问题。而降阻剂、接地模块等新型接地材料采用的是非金属材料，其不存在腐蚀问题；降阻剂还有防腐作用，其敷裹在金属接地体上，可以大大延缓金属材料的腐蚀，大大延长地网的使用年限。分析结论：A、 仅采用传统金属接地体材料建立地网，由于受地网建设面积等的限制，无法达到设计要求，必须采用新型降阻材料措施。B、 采取使用高效低阻接地极模块、长效降阻剂作为降阻措施，可以获得低而稳地的接地电阻，不受腐蚀、稳定性优越、不需要定期维护改造。4、地网的常用降阻方式介绍在高土壤电阻率
12、地区或地网建设面积受限的地方，当需要降低地网的接地电阻时，可以采用以下改良的方法来获得较低的接地电阻：A、 利用长效降阻剂采用接地降阻剂是一种降低接地装置接地电阻较有效的措施。推荐使用稀土长效防腐降阻剂。降阻剂是由多种成分配制而成的降阻材料，降阻剂（特别是稀土降阻剂）的电阻率极低，将降阻剂敷裹在接地电极和自然土壤之间，一是有如增大了接地电极的直径一样从而使得接地电阻减少；二是土壤有缝隙，降阻剂的颗粒很小，刚浇灌时是半流体状，填充在接地极和土壤间使得接地体与土壤接触紧密，有效地减小了接触电阻（也就降低了土壤的电阻率）。这就是降阻剂的降阻机理。稀土降阻剂在在设计配方中，选用了导电率仅次于金属的碳元
13、素为载体，辅以铜元素、以及各种过渡元素、稀土催化剂，在水中极易形成离子化合物，在稀土元素和地中电流的作用下就形成了导电性能良好的电解质，使其呈良好的负阻特性，即随着电流密度、电流波形陡度的增加而电阻率自动下降。稀土降阻剂具有能和水构成离子化合物但不溶于水、不会因地下水及雨水的浸润而流失的特性，具有长效性。接地电极包裹了稀土降阻剂后可起蔽护隔离作用，腐蚀速度比一般未包降阻剂的小了1/4-1/2，起到了明显的防腐作用。稀土降阻剂本身为无味粉剂，不含有害金属元素，在产品使用中和人体接触也不会引起不良反应，对水质和土壤不会造成污染。使用降阻剂时，可以将降阻剂稀释后填充到地网沟中使其覆盖水平接地体；也可
14、垂直接地体坑中填充降阻剂来敷裹垂直接地体；最后回填土夯实。B、 安装降阻接地模块、接地棒接地模块和接地棒是从传统金属接地极（体）中派生出来的特殊结构的接地体材料。接地棒是带电解质材料的接地系统，一般称为离子或中空接地系统；接地体模块是非金属接地体，使用比较方便，不会腐蚀，几乎没有寿命的约束。传统金属接地体的接地电阻随气候（土壤潮湿程度）的变化会发生较大幅度的起伏，平且随着时间的推移接地电阻不断增大，使用寿命短。中光ZGD系列高效低阻接地极模块是以非金属材料为主的接地体，其由导电性、稳定性较好的非金属矿物质和电解质组成，增大了接地体本身的散流面积，减小了接地体与土壤之间的接触电阻，具有良好的吸保
15、湿能力，通过释放电解质改善周围土壤的导电特性，能获得低而稳定的接地电阻。非金属接地体的特点是稳定性优越，其气候、季节、寿命都是现有接地材料中最好的，是不受腐蚀的接地体，所以，不需要地网维护，也不需要定期改造；非金属接地体施工需要的地网面积比传统接地面积小很多，是地网建设面积受限时而接地电阻要求较高时的首选材料。中光ZGD系列高效低阻接地极模块有平板形低阻接地模块（规格为：50040060mm，20kg）、棱柱形低阻接地模块（规格为：2601000mm，50kg）等型号。平板形低阻接地模块直接埋设于地网沟内与水平接地体焊接使用，棱柱形低阻接地模块一般像垂直接地体一样垂直安装（需钻孔或挖坑），也可
16、以水平安装于地网沟内。平板形低阻接地模块 ZGD-1 棱柱形低阻接地模块ZGD-3C、 换土就是用电阻率较低的土壤（如粘土、黑土等）替换电阻率较高的土壤，可以在埋设垂直接地体的坑内换土，也可以在埋设水平接地体的坑内换土。此方法在运土较方便的地方可以采用。D、 深埋接地体有些地方表层的土壤电阻率高，而深层土壤的电阻率较低，或有地下水，可采用深挖地网沟直至低电阻率土层，再将接体埋设于该层中来降低接地电阻。有些地方地表为土夹石，土壤电阻率较高，而深层确为粘土层，土壤的电阻率较低。这需要在作勘查时仔细挖深坑检测。E、 深井接地有些地方地网建设面积有限，可以用人工或机械的方式打井，再把钢管打入井内，再向
17、钢管内和井内灌满泥浆或降阻剂，充分利用大地的深度来散流。F、 引入污水为降低接地体周围土壤的电阻率，可将无腐蚀性的污水引到埋设接地体处；接地体采用钢管，并在管上每隔20cm钻一个5cm的小孔，使水渗入土壤中。G、 外引接地网有时通信局站处的土壤电阻率高，而不远处存在低电阻率的区域，如低洼积水地、林茂潮湿地、河渠等，可以在该处安装一个人工地网，在以扁钢接地体与机房地网连接起来，达到降低接地电阻的目的。但机房至外引接地网的长度不应大于有效长度（以机房处测得的土壤电阻率计算）。五、 综合通信大楼防雷改造措施根据上述现场勘查调查，xx移动综合通信大楼主要存在以下问题需整改：（1） 主、副楼的接地电阻过
18、高（主楼2.3，副楼仓库4.5），且地网未连通，未形成联合地网，未建立有环绕大楼的环形接地体，不符合规范要求；（2） 低压总配电进线未安装有电源防雷器（SPD）作保护，不符合规范要求;（3） 主、副楼没有做等电位连接。本方案设计采取以下改造措施：（一）地网改造设计为使综合通信大楼主楼及配电房副楼地网形成联合地网，有效降低地网的接地电阻到1欧姆以下，并增大散流面积及改善散流途径，在原有基础地网的基础上，采取以下的改造措施：（1） 环绕通信大楼、配电房建设一圈环形接地体，并在周边空地敷设网格状接地体，以达到降低接地电阻、均衡电位的作用。地网沟在离大楼基础地梁1米以外开挖；（2） 破通信大楼的地梁、
19、配电房地梁焊接引出基础接地（如查图纸预留有接地扁钢则不需破地梁），并以水平接地体与新建地网多点焊接连通以形成联合地网。（3） 地网水平接地体采用404 mm热镀锌扁钢，垂直接地体材料采用中光高效接地模块ZGD-I-3和505052500mm热镀锌角钢，并在地网沟内、接地模块井内填充长效防腐物理降阻剂来降低地网接地电阻，以获得低而稳地的接地电阻。接地模块、物理降阻剂具有耐腐蚀、稳定性优越、地网寿命长等优点。（4） 设计在图示位置以机械钻孔法打3孔40米的深井（海平面很低），将505056000mm的角钢一段一段焊接上放入井孔内；并将降阻剂以水稀释后灌入井内。（5） 水平接地体404 mm热镀锌扁
20、钢用量及安装水平接地体（404 mm热镀锌扁钢）水平安装于地网沟内，形成水平闭合环形地网，并将各垂直接地体相互连通，将基础接地网与人工地网连通，并将接地连接引入通信大楼内、配电房内。设计总用量约195米。地网的水平接地体埋深（接地体上端距离地面距离）不小于0.7m。各焊接部位刷漆作防腐处理。（6） 中光高效接地模块ZGD-I-3用量和安装方法根据测试使用经验，中光高效接地模块ZGD-I-3的用量，根据地网的设计电阻值要求和土壤电阻率的大小可按下表得出：模块型号用量（根） 设计接地电阻（）土壤电阻率（.m）10020030050070010002000ZGD-I-3101234561252347
21、101430336814192159151418284044120本项目所在地土壤电阻率=231.m，地网设计接地电阻要求不大于1，所以ZGD-I-3接地模块用量为12根。ZGD-I-3接地模块以垂直方式安装，两根间距不小于5米；先以人工或机械打安装孔（坑），孔径不小于0.3米、深1米；将低阻接地极模块垂直放入孔（或坑内），再将模块极心与水平接地体扁钢焊接连通；并以细土或降阻剂填充接地极模块与空壁间的空隙。具体安装位置详见设计图。（7） 角钢接地极的用量和安装方法角钢接地体（505052500mm热镀锌角钢）按5米间距垂直打入地网沟底部，以将地网向深度发展，顶端与水平接地体扁钢焊接连通。用量约
22、42根。（8） 降阻剂的用量和安装方法根据现场实测土壤电阻率，结合长效防腐物理降阻剂多年来应用的实际经验，按每米约16kg的用量施放，总用量约4800kg。将降阻剂以水搅拌稀释成浆后，填充到地网沟内、菱柱形低阻接地极模块孔空隙内，使之覆盖水平接地体。视土壤干湿程度按降阻剂：水=1:0.60.8重量比拌浆。（9） 接地引入干线安装分别以404 mm热镀锌扁钢引入接地到通信大楼1层电缆井及总配电房，并通过铜铁转换头、95mm2铜线与电缆井内的铜带接地干线及配电房接地端子排连接。（10）、地网的施工方法及工艺要求A、地网沟深度不小于0.7m（如遇岩石可放宽至0.5m），其上部宽度不小于0.5m，下部
23、宽度不小于0.4m；接地模块的安装孔深度为1m，孔径不小于0.3m。C、垂直接地体在地网沟底以铁锤垂直打入安装，打入深度应不小于2.3m，若地质较硬导致角钢无法打入到要求的深度，将角钢的多余部分去除。打入角钢的侧面应与垂直布放的扁钢相平行以便于焊接。垂直接地体间的距离应大于5米。D、菱柱形低阻接地极模块以垂直方式安装时，应以人工或机械打安装孔（坑），孔径不小于0.3米、深1米；将低阻接地极模块垂直放入孔（或坑内），并与水平接地体焊接连通；以细土或降阻剂填充接地极模块与空壁间的空隙。E、水平接地体扁钢垂直铺设在挖好的地沟内，在水平接地体遇到地下管线使扁钢达不到要求的埋设深度时，扁钢必须铺设在其下
24、部。在铺设地网连接线无法避开如阴井等情况时，必须穿PVC管。接地体与埋地交流电缆、光缆、传输电缆交越或并行时，接地体与电缆之间的距离应不小于20cm；与高压埋地电缆交越时，接地体与高压电缆之间宜满足50cm的最小距离，并行时宜满足100cm的最小距离。地网沟内不允许并排布放其它进出基站的电缆或信号线路，如不得已要布放的，线缆宜做穿管等屏蔽处理。F、水平接地体扁钢与扁钢间采用电焊连接，搭接长度为扁钢宽度的2倍，焊接时要做到三面焊接。水平接地体扁钢与垂直接地体扁钢连接采用电焊连接，以两者最宽面搭接，焊接时要做到三面焊接。圆钢与建筑物螺纹主钢筋搭接长度为圆钢直径的10倍，焊接时要做到双面焊接。G、地
25、网施工中各焊接部位，以及从室外联合地网引入室内的接地引入线扁钢应作三层防腐处理，具体操作方式为先涂沥青，然后绕一层麻布，再涂一层沥青。H、在各接地体焊接完毕后，将长效降阻剂以水搅拌稀释成浆后，填充到地网沟内、菱柱形低阻接地极模块孔空隙内，使之覆盖水平接地体。（或直接将粉状降阻剂填充到地网沟内）。视土壤干湿程度按降阻剂：水=1:0.60.8重量比拌浆。（或直接将粉状降阻剂填充到地网沟内）。I、回填地网沟，回土时，不得将石块，砖头，垃圾等杂物填入沟内，回土过程中应将填入的土夯填严实，夯填次数不小于三次，土质干燥夯实时应浇水。J、未仅事宜按规范进行。（2）低压总配电进线安装相应匹配B级电源防雷器（S
26、PD）作保护，馈线一般为光缆不需做防雷要求；（3）机房设备等电位,(1)用40X4的扁铜环绕机房一周，用16平方地线同设备相连，扁铜用95平方地线与地网相连！（四）附：现场勘查图片 （略）第二部分、安全文明管理措施针对XX市移动综合大楼的防雷接地安装工程施工，制订以下的安全文明管理措施：1、 落实安全监督责任本站施工队的安全员为XXX，负责对工程施工有关的安全措施的落实、监督。2、 严格安全教育培训在进场前，由安全员对施工工人进行相关的安全教育、培训以及安全技术交底；3、 配备安全劳保用品，进场人员佩戴安全帽，焊工佩戴防护面罩或防护眼镜；4、 施工现场设置警示带与其它区域区隔开，出入口设置警示
27、标志；无关人员禁止进入；5、 严格遵守电气安全规程与制度：6、 非专业人员禁止进行电气线路的连接；临时用电尊从“一机一闸一漏电保护”的要求，并设置警示标志；7、 施工现场堆放的成品、材料要整齐有序，并注意防盗，以免影响移动公司的正常工作；8、 进入机房施工，不擅自触碰或移动机房内任何设施和设备；9、 遵从森林防火要求，不在野外乱丢烟头、乱丢垃圾、乱摆乱放与工程无关的杂物；10、 遵守村规民俗，注重沟通协调，积极与当地居民处理好关系，防止纠纷发生；11、 积极与其它施工单位沟通协调，保证双方的施工进度；12、 遵守环保法规，保持施工现场的环境地貌、水土保持；对陡坡施工采取植草皮、设立护坡等措施；13、 施工地点周围必须做到整洁，干活脚下清，活完料尽，剔凿、回填土完成后，要清理现场干净，将废料倒在指定地点，上道工序必须为下道工序积极创造优良的条件，及时做到预留、预埋和暗配工作。第三部分、投资预算（附后）第四部分、图纸（附后）
