DQZHAN技術訊：國家重點節(jié)能低碳技術：低電壓隔離式分組接地技術
低電壓隔離式分組接地技術
一、技術名稱：低電壓隔離式分組接地技術
二、技術類別：減碳技術
三、所屬領域及適用范圍：通信與建筑行業(yè)，適用于電力、通信、自動化、水利、石油等領域用電設備和網絡的接地與保護
四、該技術應用現狀及產業(yè)化情況
所有的建筑物的機電設備和金屬設施都必須接地。傳統接地技術需要采用大量金屬材料在地下建設一個大面積的接地網，同時需要使用重金屬超標的降阻劑，不僅占地面積大，還會對土地造成嚴重污染。
據統計，我國每年接地網建設約需消耗300萬t鋼材和500萬t降阻劑，占地30萬畝，污染土地60萬畝。低電壓隔離式分組接地技術采用電子設備替代接地網建設，不需要使用鋼材和降阻劑，不占用土地，顯著減少了環(huán)境污染。目前該技術已在建筑、電力、水利等行業(yè)大量應用，其中在19個省市、94個地級市的通信領域應用站點超過25000個，也有大量應用。
五、技術內容
1.技術原理
該技術采用電子設備替代傳統的接地技術。與傳統接地技術相比，該技術不需要消耗大量鋼材，不占地，且不使用降阻劑，可顯著減少對土壤的污染及施工用電，從而實現二氧化碳減排。隔離式分組接地設備原理圖如圖1。
圖1隔離式分組接地設備原理圖
當發(fā)生雷電時，“高頻抑制器”呈高阻抗，抑制和阻斷雷電流通過“工作接地、保護接地”進入被保護系統，雷電流只能通過“防雷接地”或者“避雷針、避雷帶”進入大地，而不同于傳統接地技術依靠小的接地電阻來實現通過防雷接地旁路雷電流，從而實現減少接地網建設。
2.關鍵技術
（1）接地技術
通過接地模型和接地電子設備的配合使用，實現更好的保護效果，為人和設備提供更好的工作環(huán)境；通過功能分組方式，將防雷、保護、工作**分組并隔離，防止雷電流通過接地線進入保護和工作系統。
（2）選頻濾波技術
對雷電的頻率進行分類濾波隔離。選頻：確定雷電流的功率頻譜范圍，并和電力、通信等的頻譜進行區(qū)分；同時根據地域雷電的特殊性進行頻譜調整；濾波：采用電子設備（濾波器）實現該雷電流頻譜的串聯阻抗大于要求值，以達到隔離的功能，阻斷雷電流在電源或者信號線傳播，且強制其通過并聯支路進入大地。
（3）絕緣技術
提高電子設備的絕緣水平，更好的隔離雷電等干擾源，采用不同的制作工藝提高耐壓值，如在通信系統的接地耐壓值為大于25KV。
3.工藝流程
通信基站或信息化機房的接地保護示意圖見圖2。
圖2通信基站或信息化機房的接地保護示意圖
在電源線、接地線安裝隔離設備（隔離式接地和防護設備），利用機房建筑物基礎鋼結構作為接地網，不必建設專用接地網。
六、主要技術指標
1．雷電的頻率
90%功率范圍頻率：100kHz；峰值頻率：10kHz。
2．被保護系統頻段電力系統：50/60Hz；通信系統：450MHz～2500MHz；其他信息系統：2.5GHz～5.0GHz。
3．用電設備電壓等級
交流電力系統：400/230V（AC）、10kV（AC）、35kV（AC）；直流電力系統：50V（DC）、220V(DC)、500V(DC)。
4．被保護設備的用電容量
50W～500kW，或0.2A～630A(AC/DC)。
5．隔離的絕緣等級
小于400/230V系統：25kV；500V(DC)系統：40kV；10kV系統：100kV；35kV系統：500kV。
七、技術鑒定情況
該技術已獲得國家授權**20余項，其中發(fā)明**4項，其核心**獲得第17屆中國國家發(fā)明優(yōu)良獎，并于2009年通過工信部科技委組織的專家評審，并獲得中國電子學會電子信息科學獎。該技術相關內容已納入工信部行業(yè)標準《YD/T3007-2015小型無線系統的防雷與接地技術要求》和住建部國標設計圖集《GJBT-1352(15D501)《建筑物防雷設施安裝（設計手冊）》。
八、典型用戶及投資效益
典型用戶：南方電網公司貴州省公司、新疆額爾齊斯河流域建設管理局、中國移動集團公司福建省公司、中國聯通集團公司湖北省公司、中國電信集團公司湖南省公司等
典型案例1
案例名稱：中國移動湖南省公司通信基站建設工程
建設規(guī)模：在湖南省移動公司14個地市的3G、4G網絡3120個基站建設中應用。建設條件：土壤電阻率高于1000Ω?m；基站用電功率不大于30kW；基站內部有設備安裝位置（設備尺寸450mm×300mm×110mm）。主要建設內容：在基站機房內部電源配電箱前端串聯安裝阻斷型交流保護箱，在總接地排處安裝通信局站接地分配箱，再將基站內部所有接地線接至該箱體內部的相應的接地排上。主要設備為阻斷型交流保護箱和通信局站接地分配箱。項目總投資4368萬元，建設期為12個月。年碳減排量約2577tCO2，總經濟效益1.2億元，投資回收期約5個月，碳減排成本約-800～-600元/tCO2。
典型案例2
案例名稱：中國聯通集團青海省玉樹州公司綜合大樓
建設規(guī)模：總建筑面積為6000m2的集通信設施、辦公、營業(yè)為一體的通信綜合大樓。建設條件：土壤電阻率高于3000Ω?m；采用鋼材和降阻劑等方式不能達到小于1歐姆接地電阻；綜合大樓用電功率不大于300kW。主要建設內容：在通信大樓的總配電室安裝“防雷接地綜合保護柜”。主要設備為防雷接地綜合保護柜。項目總投資12萬元，建設期1個月。年碳減排量約14tCO2，總經濟效益600萬元，投資回收期約1個月，碳減排成本為-1400～-1000元/tCO2。
九、推廣前景和減排潛力
預計未來5年，該技術在通信、建筑、電力等行業(yè)的推廣比例可達30%，總投資約82億元，可形成的年碳減排潛力達48萬tCO2。
