一、概述

1、接地電阻的概念

接地系統電阻是表征接地系統質量優劣的一個重要標志。接地電阻值越小，其泄入大地的電荷或電流越快、越順暢，其接地系統的效果就越好。對于通信接地系統，可能因為具體通信系統或通信設備或通信設施的不同，其對接地電阻值的上限（最大值）要求有所不同，但對其下限是沒有限制的，理論上可以為零（但實際上是難以為零）。因此，在通信接地系統中，往往只對接地電阻值的上限提出要求，一旦突破上限，必對通信系統的運行質量造成影響（如串音、噪聲等），乃至可能有燒毀設備的現象發生。

對于通信接地系統通常有兩種情況之分，一是通信局（站）的接地系統，該接地系統要求必須采用聯合接地方式，局（站）內和局（站）周圍的通信設備或設施的接地系統都納入聯合接地之中。對于聯合接地方式的接地電阻值往往不做限制要求而考核的是地網有效面積。另一種情況是無法利用建筑物接地系統的、且直接處于氣候影響之下的、必須單獨建立的接地系統，如通信線路設施（包括線路、交接設備與分線設施等）；通信業務設施（如室外機房/機柜/設備/塔等）等，這些需要獨立建立的通信接地系統必須對接地電阻值提出上限要求，且需要定期測試的，一旦發現超出上限值，必須做降阻處理。

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2、接地電阻的定義

由通信接地系統的組成可知，接地系統的接地電阻應是接地體周圍的土壤電阻、土壤和接地體之間的接觸電阻、接地體本身的電阻以及接地引入線、接地匯集線、接地線電阻的總和。在這些電阻中，其決定性作用的是接地體周圍的土壤電阻，其他各部分的電阻都比它小得多，在正常情況下可忽略不計的。

因此，根據GB 50689《通信局（站）防雷與接地工程設計規范》等相關標準，其給出的接地電阻（Ground Resistance）的定義是：電流流過接地裝置時，接地極與遠方大地之間的電阻。其數值等于接地裝置相對遠方大地的電壓與通過接地極流入地中電流的比值。

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3、接地電阻的分類

我們知道，接地系統的功能之一是為使用大地作回流體的通信系統提供低阻接地回路；但還有一個重要的功能是為一旦遭受直擊雷或感應雷的雷擊時，為其雷電流提供泄流入地的低電阻通路。鑒于此，接地電阻可分為工頻接地電阻（Power Frequency Ground Resistance）和沖擊接地電阻（Impulse Earthing Impedance），其具體定義詳見下表1-3。通常情況下，所說的接地電阻是指工頻接地電阻。其數值R₀等于接地裝置相對遠方大地（零電位點）的電壓U₀與通過接地體流入地中電流I_d的比值，即：R₀=U₀/I_d。一般在通信接地系統中，對于所規定的接地電阻值和所測量的接地電阻值都是指工頻接地電阻。

表1-3：工頻接地電阻和沖擊接地電阻

當沖擊電流（雷電流）通過接地體向大地泄流時，不采用工頻接地電阻，而是采用沖擊接地電阻，即用沖擊接地阻抗來衡量接地體與遠方大地之間的阻抗大小。它是接地裝置對地電壓的峰值與流入大地電流峰值的比值。由于沖擊電流可在土壤中形成強烈放電，使土壤的等效電阻率大為降低，因此沖擊接地阻抗一般小于工頻接地電阻。但沖擊電流的頻率比工頻高的多，對于長距離的伸長接地體來說，由于其電感效應，沖擊接地電阻可能大于工頻接地電阻。

二、接地電阻的估算與測量

1、電阻值與土壤電阻率

有上定義得知，接地電阻是與接地裝置中接地體緊密接觸的大地土壤密切相關的。而土壤的一個非常突出的物理性能即具有導電性的，其導電性能的優劣表征于土壤電阻率的大小，土壤電阻率越小能夠獲得的接地電阻就越小。影響土壤電阻率的因素主要有：土壤類型、含水量、含鹽量、溫度、土壤的緊密程度等化學和物理性質，同時土壤電阻率隨深度變化較橫向變化要大很多。

因此，在接地系統的設計與制作時，必須要了解所建地的土壤電阻率情況，以確保所建接地系統的接地電阻的要求，且應保證其長期穩定。必要時需要對土壤電阻率進行測量。

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2、接地電阻值的估算

通信局（站）聯合接地系統的接地電阻，可以通過地網大小及網孔數進行估算的。在當初YDJ 26-1989《通信局（站）接地設計技術規定》（綜合樓部分）標準的條文說明中，曾給出了接地電阻值的估算公式要求：由于綜合通信大樓地網面積大且地網內的網孔數一般大于10個，所以它的接地電阻值可按下式1來估算，式中各符號的含義及要求詳見下表2-2-1中：

                  式1

表2-2-1：式1中各符號的含義及要求

在GB 50689-2011標準的條文說明中，對基站聯合接地系統地網的接地電阻給出的估算公式如下式2所示，其式中各符號的含義及要求詳見下表2-2-2：

         式2

表2-2-2：式2中各符號的含義及要求

由表2-2-1和表2-2-2中的符號可以看出，兩個計算式的計算原理是相同的，它們的計算主要取決于接地網的面積，只是式2相對精確些。經分析，式2可以進一步簡化為：R≈0.5ρ/A^1/2，A為接地網的總面積，此時式2與式1相同（此時k值為0.5）。

由R≈0.5ρ/A^1/2式可知，在土壤電阻率ρ已知時，若要使接地電阻R越小則地網面積A應越大。下表2-2-3給出了R=5W時，不同ρ值時的地網面積A。由表可以看出，在高電阻率的地區，基站地網的接地電阻在早期標準中要求控制在5W很是難以實現的。

表2-2-3：R=5W時土壤電阻率ρ與地網面積A間的關系

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3、接地電阻值的測量

通信接地系統的接地電阻，尤其是單獨建立的獨立接地系統的接地電阻是會變化的，這種變化分為短期變化和長期變化。短期變化指是隨著溫度、土壤含水量（如天氣長期干旱等）而引起的變化；長期變化如引接地體腐蝕或接地裝置的連接點腐蝕等而造成的變化。這些變化都可能導致接地系統的接地電阻增加。因此，在建立接地系統時或維護中，必須應使接地電阻盡可能的小，以抵消這種變化的影響，使接地電阻值要求長期保持在規定的數值以下，來保證接地系統的可靠性。因此，在通信接地系統的建立或維護中，應對接地電阻進行測量，接地電阻的測量應采用專用的接地電阻測量儀進行，在GB 50689中推薦常用的測量方法有三極法和三角形法。

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另外，在測得的土壤電阻率很大，難以達到規定的接地電阻要求時，或者在接地電阻的測量時其接地電阻值已超出了規定值要求時，就需要采用降阻的方法，來改變土壤的電阻率，以確保其接地電阻值的要求。

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三、通信接地系統的接地電阻要求

前已述，對于通信接地系統通常分為通信局（站）的聯合接地方式的接地系統，和不能利用建筑物的、并直接處于氣候影響之下的，必須要單獨建立的獨立接地系統。這兩種情況下的通信接地系統對于其接地電阻是有所不同的。

1、聯合接地方式的接地系統

對于通信局（站）采用聯合接地方式的接地系統的接地電阻，其要求又分為兩種情形：

一是不對接地電阻值提出具體要求的通信局（站），如綜合通信大樓、有線通信局站等。這類通信局站能夠獲得很低的阻值（通常可以達到零點幾歐量級），并可保證長期的穩定可靠。因此在規范中往往不對其接地電阻值給出具體要求，而考核的是地網有效面積。

二是，對接地電阻值同時提出了具體要求的通信局（站），如基站、微波站或衛星地球站以及小型的通信站點等。特別是對于移動通信基站雖采用聯合接地方式，但是有的基站建設的特殊地理環境，如丘陵、山區等，此時雖然采用了聯合接地方式，但預期的接地電阻值可能不被保證的，因此提出了最大限值要求，但仍達不到要求時，就不對電阻限值做出限制，而是對其地網有效面積做出規定。

2、單獨建立的獨立接地系統

對于直接處于大氣氣候環境影響，又沒有建筑物地基地網接地系統可聯合接入的通信設備或設施，是需要單獨建立通信接地系統，以提供這些通信設備或設施運行或安全的條件。對于這類單獨建立的獨立接地系統，我國相關標準規范中，對其相應的接地電阻值都提出了最大值的限制要求的，在日常運行及維護中是要得到切實保證的。

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