【其他行业标准】 风廓线雷达站防雷技术规范

ICS07.060
中华人民共和国气象行业标准
QX/T162—2012
风廓线雷达站防雷技术规范
Technical specification for lightning protection of wind profiler station2012-08-30发布
气象局
中國国國
2012-11-01实施
规范性引用文件免费标准bzxz.net
术语和定义
符号和缩略语
雷电防护区
一般要求
雷达天线的保护
机房的保护
线缆的保护
电涌保护器的选择
等电位连接与接地·
移动风廓线雷达的保护，
附录A（规范性附录）移动风廓线雷达的雷电防护措施QX/T162—2012
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由全国雷电灾害防御行业标准化技术委员会提出并归口。QX/T162—2012
本标准起草单位：北京市气象局、上海市气象局。本标准主要起草人：苏德斌、黄晓虹、尚杰、于晖、刘强、侯柳、王建初、宋平健、王力、赵洋、李德平、朱立、潘正林。
1范围
风廓线雷达站防雷技术规范
QX/T162-—2012
本标准规定了风廓线雷达站雷电防护区的划分，风廊线雷达天线、机房、线缆的保护，电涌保护器的选择，等电位连接与接地和移动风廓线雷达的保护要求，本标准适用于新建风廓线雷达站和移动风廓线雷达的防雷设计和施工。风廓线雷达站防雷改造工程的设计和施工可参照执行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。建筑物防雷设计规范
GB50057--20103
建筑物防雷工程施工与质量验收规范GB50601—20103
GB50311—2007
综合布线系统工程设计规范
QX2一2000新一代天气雷达站防雷技术规范QX4—2000
）气象台（站）防雷技术规范
QX/T10.3一2007电涌保护器第3部分在电子系统信号网络中的选择和使用原则自动气象站场室防雷技术规范
QX30—2004
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
风廓线雷达
windprofiler
风廓线仪
以晴空大气作为探测对象，利用大气端流对电磁波的散射作用对大气风场等物理量进行探测的遥感设备。
无线电一声探测系统radioacoustic soundingsystem;RASs将声波波束发向天顶，并通过声波引起散射或反射无线电波的折射指数进行大气探测的系统。3.3
antennabay
天线平台
承载雷达天线的建（构)筑物平面。3.4
防杂波屏蔽网anti-cluttershieldnet用于降低雷达天线周围杂波的干扰，同时减少雷达的无线电电波对周围物体的影响而设计安装的金属围网。
QX/T162—2012
符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。Iimp
I级分类试验的SPD的冲击电流。ⅡI级分类试验的SPD的标称放电电流。SPD的最大持续运行电压。
Ⅲ级分类试验SPD的开路电压。
SPD的电压保护水平。
SPD的有效电压保护水平。
电气系统中设备绝缘耐冲击过电压额定值。相线对中性线的标称电压。
雷电防护区。
电涌保护器。
雷电防护区
5.1雷电防护区划分原则
按电磁兼容原理，将风廓线雷达站建筑物及其设施按需要保护的空间由外到内分为不同的LPZ，以计算并确定各LPZ空间的雷击电磁场的强度及应采取相应的屏蔽措施、确定等电位连接位置和SPD的选择。
5.2雷电防护区的划分
5.2.1LPZ划分如下：
-LPZOA区：本区内的各物体都可能遭到直接雷击并导走全部雷电流，本区内的雷击电磁场强度没有衰减；
-LPZOB区：本区内的各物体不可能遭到大于所选滚球半径对应的雷电流直接雷击，本区内的雷击电磁场强度仍没有衰减；
LPZ1区：本区内的各物体不可能遭到直接雷击，且由于在界面处的分流，流经各导体的电涌电流比LPZOB区的更小，以及本区内的雷击电磁场强度可能衰减，衰减程度取决于屏蔽措施；LPZ2n后续防雷区：需要进一步减小流人的电涌电流和雷击电磁场强度时，增设的后续防雷区。
风廓线雷达站LPZ划分示意见图1。5.2.2
说明：
一天线平台；
LPS；
信号电缆埋地引人；
-起屏蔽作用的建筑物外墙；
在不同LPZ界面上的等电位连接带；-按滚球法计算的接闪杆保护范围。6
图1风廓线雷达站LPZ划分示意图一般要求
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77777777
6.1在进行风廓线雷达站防雷设计时，应认真调查当地的地理、地质、气象、环境等条件和雷电活动规律，并根据风廊线雷达站的特点，进行全面规划，综合防护。6.2风廓线雷达站的防雷设计和施工应与风廓线雷达站基建设计和施工同步。6.3风廓线雷达站建筑物外部防雷装置应按GB50057一2010中对第二类防雷建筑物的要求进行设计，按GB50601一2010的要求进行施工和质量验收。6.4风廓线雷达站内部防雷和雷击电磁脉冲（LEMP）的防护设计应在外部防雷的基础上按照风廓线雷达站防雷等级采取相应防雷措施。风廓线雷达站防雷等级划分见表1。表1风廓线雷达站防雷等级划分
单位为天
风廓线雷达站防雷等级
风廊线雷达站所在地区年雷暴日数极值d>80
30注：所在地区年雷暴日数极值d应按照当地气象台站最近30年的统计数据确定。6.5当电源采用TN系统时，从风廓线雷达站总配电箱起供电给风廓线雷达站及其设施的配电线路和分支线路应采用TN-一S系统。
7雷达天线的保护
7.1没有设置防杂波屏蔽网的风廓线雷达，宜在其附近安装独立接闪杆进行保护，使风廓线雷达天线和天线平台处于LPZ0B区内，接闪杆保护范围用滚球半径45m计算确定。针杆与风廓线雷达天线的水平距离不宜小于3m，接闪杆的安装位置不应对风廓线雷达波瓣产生影响。7.2有防杂波屏蔽网的风廊线雷达，应在防杂波屏蔽网四角的支撑杆上各设置一根接闪杆，使风廓线3
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雷达天线和天线平台处于LPZOB区内，杆的高度用滚球法计算确定，但不应低于防杂波屏蔽网1m。每根接闪杆应设置专用引下线接至共用接地网上。在防杂波屏蔽网的上下边沿应设置两个均压环，在防杂波屏蔽网的四角，应将引下线与防杂波屏蔽网的支撑金属物及上下两层均压环进行电气连接并接地。7.3风廓线雷达天线应从天线平台基础内均匀地引出四组以上长度150mm的钢筋，将平台防杂波屏蔽网与其电气连接。接闪杆和天线平台上所有金属组件均应与预留钢筋焊接。7.4当设置在建筑物屋面的风廓线雷达天线不在建筑物接闪器保护范围内时，应设置不少于两根接闪杆进行保护，每根接闪杆应使用10圆钢或40mm×4mm扁钢在两个不同方向上与建筑物屋面的防雷装置电气连接。
7.5配置有无线电一声探测系统（RASS)的风廓线雷达系统，RASS发射天线应置于接闪器的保护范围内。
7.6位于高山上的风廓线雷达站宜设置水平接闪杆防止自下而上的雷击。机房的保护
8.1当机房建筑物为钢筋混凝土结构或砖混结构时，应利用机房建筑物内金属构件的多重连接以实现等电位连接。在需要做等电位连接的部位，应从建筑物结构主钢筋引出等电位连接预留件备用。等电位连接导体的最小截面应符合表2中的要求。表2防雷装置各连接部件的最小截面等电位连接部件
等电位连接带（铜或热镀锌钢）从等电位连接带至接地装置或
各等电位连接带之间的连接导体从屋内金属装置至等电位连接带的连接导体I级试验的电涌保护器
连接电涌
保护器的
Ⅱ级试验的电涌保护器
Ⅲ级试验的电涌保护器
D1类电涌保护器
其他类的电涌保护器
（连接导体的截面可小于1.2mm2）风廓线雷达站机房建筑物的直击雷防护应符合6.3的要求。机房建筑物屏蔽应符合QX2—2000中9.2的规定。8.3
铜、铁
截面/mm
根据具体情
况确定
所有进入机房内的铠装电缆的铠装层或其他线缆所穿的金属管应在各LPZ交界处进行等电位连8.4
接。在机房的建筑物设计和施工时应预留穿管用的孔洞和等电位连接导体。机房内配电线与各种信号线应分槽（盒、管）敷设，布线应符合GB50311一2007的要求。8.5
风廓线雷达站机房内的设备机柜与机房外墙水平距离不宜小于1m。当机房建筑为砖木结构时，应在机房建筑物上布设网格不大于10m×10m或8m×12m的接闪网，引下线平均间隔不应大于18m。QX/T162—2012
8.8当机房建筑物为彩钢板、铝板等金属屋面时，应符合GB50057—2010中5.2.7的规定。9
线缆的保护
低压配电线缆应采用铠装电缆或穿金属管，宜全程埋地引人机房，铠装层或金属管应首尾电气贯9.1
通并与两端接地装置进行等电位连接。9.2使用含有金属加强芯及金属外护层的光缆传输时，应将金属加强芯和金属外护层在进人光端盒前50mm处剪断隔离，外侧金属物应连接到等电位连接导体上。9.3进出机房的信号传输金属线缆应穿金属管引入，金属管应首尾电气贯通并与两端接地装置进行等电位连接。
9.4数据传输线路采用无线传输方式时，传输设备的馈线应穿金属管或屏蔽接地引入，并在各LPZ交界处进行等电位连接。
9.5在难于实现全程埋地的情况下，进出机房的电缆架空敷设时，金属桥架首尾应电气贯通并接地。桥架宜每隔30m接地一次。
电涌保护器的选择
低压配电系统
10.1.1在风廓线雷达站内低压总配电柜上应选择I级分类试验的SPD1，其主要技术参数指标应符合下列要求：
每一保护模式上的Iim不应小于表3中的要求；一在TN系统中，SPD1的U。值不应小于1.15U。；-U，不应大于2.5kV。
10.1.2当SPD1的U。大于0.8Uw时，或SPD1与被保护设备之间的线路长度大于10m或线路中有其他干扰源时，宜在靠近被保护设备的配电箱上安装Ⅱ级或Ⅲ级分类试验的SPD2，其主要技术参数指标应符合下列要求：
每一保护模式上的I.或U。值不应小于表3中的要求；一在TN系统中，SPD1的U。值不应小于1.15U。；SPD的U/应低于Uw的0.8倍。
表3SPD相关参数值的选择
风廓线雷达站防雷等级
Imm(10/350μus）
I.(8/20μs)）
U..(1.2/50 μs)
10.1.3多级SPD之间应实现能量配合，开关型SPD与限压型SPD之间线路长度不宜小于10m；限压型SPD之间线路长度不宜小于5m。如SPD之间线路长度小于上述要求时，其间应加退耦元件。如SPD本身已具备能量配合措施，则不必再另加退耦元件。QX/T162—2012
10.1.4SPD接线方式见表4。当采用“3十1”或“1十1”接线方式时，连接在N一PE间的SPD的放电电流值应为连接在L一N间的SPD的放电电流值的4倍（三相系统）或2倍（单相系统）。当采用这种接线方式时，L一PE间的SPD的实测限制电压值不应大于10.1.1和10.1.2中的要求。表4按系统接地形式确定的SPD的连接电涌保护器安装点的系统接地形式TT系统
SPD接于
每一相线和中性线间
每一相线和PE线间
中性线和PE线间
每一相线和PEN线间
相线间(L-L间）
装设依据
形式1
不适用
形式2
不适用
不适用
●：应装设SPD。
十：需要时可增设SPD(适用于横向保护）。TN-C
不适用
不适用
不适用
TN-S系统
装设依据
形式1
不适用
10.1.5SPD两端连接导线的最小截面应符合表2的要求。接线
形式2
不适用
不适用
10.1.6SPD两端连接导线应短而直，连线总长度不宜大于0.5m。10.2信号传输系统
引出中性线的IT系统
装设依据
形式1
不适用
信号传输系统中的SPD应按QX/T10.3一2007的要求进行选择和安装。11等电位连接与接地
形式2
不适用
不适用
不引出
中性线
的IT系统
不适用
不适用
不适用
11.1风廓线雷达站安装天线的基础接地体应围绕着防杂波屏蔽网敷设成1m×1m的网格，见图2。接地电阻值应符合QX2一2000中12.4的要求，并根据天线构件安装位置预留不少于4个接地端子。一垂直接地体
·水平接地体
天线平台
环形人工辅助接地网
图2防杂波屏蔽网外埋设环形地网示意图11.2风廓线雷达站天线基础上的所有金属构件（含RASS系统的金属构件）、管道、信号电缆所穿金属管、电力电缆金属铠装层或所穿金属管均应在天线平台人口处做等电位连接，并与附近的金属构件电气6
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连接。设置在建筑物屋面上的雷达天线（含RASS系统的），其所有金属构件均应作等电位连接，并与建筑物的避雷引下线连接，连接点不应少于两处。11.3风廓线雷达站的机柜等设备安装在建筑物内时，其接地电阻值应符合QX4一2000中7.6的要求。单独设置的风廓线雷达站可参照执行。11.4·风廓线雷达站的天线周围有防杂波屏蔽网时，宜在防杂波屏蔽网外埋设环形人工辅助接地网，该环形水平接地体宜敷设在散水坡以外，并在不同方向用四根以上40mm×4mm的热镀锌扁钢或12热镀锌圆钢与天线基础钢筋电气连接，见图2。11.5雷达站机房与天线平台的距离在20m以内时，宜将两个地网通过不少于两根40mm×4mm的热镀锌扁钢相连接。镀锌扁钢的间距不宜小于5m。11.6风廊线雷达站外部安装的装饰用射灯、照明灯及其他用电设备和线路，其防雷措施应符合GB50057—2010中4.5.4的要求。12移动风廓线雷达的保护
12.1移动风廓线雷达固定场地应按照本标准的要求采取防雷措施。12.2移动风廓线雷达车上应引出不少于4根金属编织带或铜绞线与地网进行电气连接，金属编织带或铜绞线的最小截面不应小于50mm2。移动风廓线雷达处于场地已设置的接闪器保护范围内时，车体内的接闪杆可不升起。
12.3移动风廓线雷达在临时工作场地的防雷保护措施应符合附录A的要求。QX/T162—2012
A.1移动风廓线雷达车防雷措施
A.1.1接闪器
附录A
（规范性附录）
移动风廓线雷达的雷电防护措施A.1.1.1移动风廓线雷达车上应装配可升降的车载接闪杆一支。接闪杆的最大拾升高度应满足按滚球半径为45m计算时，能将风廊线雷达天线和车身置于LPZOB区的要求A.1.1.2当移动风廓线雷达车上带自动气象站时，如风杆的高度能将风廓线雷达天线和车身置于LPZ0B区时，可不再装配车载接闪杆。风杆的安装和引下线敷设应符合QX30一2004中7.2的规定。A.1.2引下线
应利用车载接闪杆或风杆作为引下线，并与车体金属框架电气连接。在车体金属框架四角应设置等电位连接板，并使用4根截面积不小于50mm2的金属编织带或铜绞线与等电位连接板电气连接供连接接地线用。金属编织带或铜绞线的长度不宜小于2m。A.1.3接地体
A.1.3.1移动风廓线雷达车上应装配如下两种接地体：一4根长度不小于2.5m的角钢或钢管作为垂直接地体。角钢尺寸不应小于50mm×50mm×5mm，钢管直径不应小于25mm，壁厚不应小于2mm。同时应配备每根长度不小于10m的4根接地线。接地线可使用金属编织带或铜绞线，其截面积不应小于50mm。一在车身上装配可转动的线盘，线盘上缠绕长度不小于60m的金属编织带作为水平接地极。编织带的截面积不应小于50mm2。同时应配备大号金属鳄鱼夹12只和尺寸不小于200mm×200mm×4mm的铁板12块。
A.1.3.2当移动风廓线雷达的临时工作场地地面为土壤，能打入垂直接地体时，应在移动风廓线雷达车四角距车体10m处打入垂直接地体，并使用接地线将垂直接地体与车体上的等电位连接板或预留的金属编织带（或铜绞线）相连。A.1.3.3当移动风廓线雷达的临时工作场地为硬性地面或岩石，不能打入垂直接地体时，应从车身线盘上拉出金属编织带在车身周围地面铺设成直径不小于10m的圆环。该圆环铺设完成后，应使用金属编织带从4个不同方向将圆环与车体上的等电位连接板或预留的金属编织带（或铜绞线）相连。水平接地体的搭接处应使用金属鳄鱼夹夹紧，并用铁板压实。铺设完成后宜在铁板上洒水，以增加水平接地体的电导率。
A.1.4等电位连接
A.1.4.1移动风廓线雷达车内所有金属构件应与车身金属框架实现电气连接。当移动风廓线雷达有两辆或两辆以上的车辆组成时，各车的接地网应实现两条或两条以上的等电位连接。A.1.4.2移动风廓线雷达设备的工作接地、配电线路的保护接地和连接到电气系统、电子系统的SPD接地线均应就近连接到与车身金属框架相连的等电位连接带上。8
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