【其他行业标准】 地基GPS接收站防雷技术规范

ICS 07. 060
中华人民共和国气象行业标准
Qx/T 161—2012
地基GPS接收站防雷技术规范
Technical specification for lightning protection of groundbased GPSreceiver station
2012-08-30发布
中国气象局國发布
2012-11-01 实施
中华人民共和国
气象行业标准
地基GPS接收站防雷技术规范
QX/T161—2012
气象出版社出版发行
北京市海淀区中关村南大街46号邮政编码：100081
网址:http://www.cmp.cma.gov.cn发行部：010-68409198
北京中新伟业印刷有限公司印刷各地新华书店经销
开本:880×12301/16
2012年12月第一版
印张：0.75字数:22.5千字
2012年12月第一次印刷
书号：135029-5561
定价：8.00元
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版权专有侵权必究
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1范围
规范性引用文件
3术语和定义
符号和缩略语
基本要求
雷电防护区及防护等级的划分
地基GPS接收站室外设备的直击雷防护地基GPS接收站机房的防护
信号系统的防护
电气系统的防护
等电位连接与接地
Qx/T161—2012
Qx/T161—2012
本标准按照GB/T1．1一2009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。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
地基 GPS接收站防雷技术规范
Qx/T 161—2012
本标准规定了地基GPS接收站雷电防护区及防护等级的划分，直击雷防护，机房、信号系统和电气系统的防护及等电位连接与接地。本标准适用于新建地基GPS接收站的防雷设计和施工。地基GPS接收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。GB50057一2010建筑物防雷设计规范GB50601一2010建筑物防雷工程施工与质量验收规范QX2一2000新一代天气雷达站防雷技术规范QX4一2000气象台(站)防雷技术规范QX/T10.2—2007电涌保护器第2部分在低压电气系统中的选择和使用原则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3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
全球定位系统Global Positioning System;GPS具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。3.2
地基GPS接收站
ground-basedGPSreceiverstation依托全球定位系统进行连续GPS观测的地面固定站。3.3
标墩pier
为固定安装GPS接收天线而建立的坚实、稳固的基础。3.4
电气系统electricalsystem
由低压供电组合部件构成的系统，也称低压配电系统或低压配电线路。3.5
电子系统electronic system
由敏感电子组合部件构成的系统。注：电子系统含通信设备、计算机、控制和仪表系统、无线电系统、电力电子装置等。Qx/T161—2012
4符号和缩略语
下列符号和缩略语适用于本文件。limP 一 I级分类试验的 SPD 的冲击电流。h一Ⅱ级分类试验的SPD的标称放电电流。Uc一SPD的最大持续运行电压。
Up一SPD的电压保护水平。
Up/f一SPD的有效电压保护水平。U%一电气系统中设备绝缘耐冲击过电压额定值。U。 一相线对中性线的标称电压。LPZ一雷电防护区。
SPD一电涌保护器。bzxZ.net
5基本要求
5.1地基GPS接收站建筑物及其设施的直击雷防护设计应符合GB50057一2010中第二类防雷建筑物的要求。
5.2地基GPS接收站防雷设计应在认真调查当地地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律及站点特点等基础上，详细研究并确定防雷装置的形式及布置，做到安全可靠、技术先进、经济合理。5.3地基GPS接收站的电气和电子系统应采用屏蔽、等电位连接、电涌保护、共用接地和合理布线等措施。
5.4新建地基GPS接收站的防雷设计和施工应与地基GPS接收站基建设计和施工同步进行。防雷工程的施工应符合GB50601一2010的要求。6雷电防护区及防护等级的划分
6·1雷电防护区划分的原则
按电磁兼容原理，将地基GPS接收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。
6·2雷电防护区划分
6.2．1LPZ划分如下
一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。
一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。
一LP乙1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LPZO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一LPZ2..n后续防雷区：需要进一步减小流入的电涌电流和雷击电磁场强度时，增设的后续防雷区。
6.2.2地基GPS接收站LPZ划分示意见图1OLP20
说明：
1一接闪杆；
2一云台；
3一天线；
4一线管；
5一辐射罩；
6一温湿传感器；
7一气压罩；
8一气压传感器；
9一支架；　
10一接线板；
11一标墩；
12一金属管屏蔽接地；
13一接地装置；
14一机房；
15一等电位连接导体；
16一按滚球法计算避雷针的保护范围016
图1地基GPS接收站LPZ示意图
6·3地基GPS接收站防雷等级划分地基GPS接收站防雷等级的划分见表1O表1地基GPS接收站防雷等级划分地基GPS接收站防雷等级
地基GPS接收站所在地区年雷暴日数极值d>80
30d≤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OQx/T 161—2012
单位为天
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7地基GPS接收站室外设备的直击雷防护7．1当地基GPS接收站室外设备处于LPZOA区时，应架设接闪杆进行直击雷防护。接闪杆的高度用滚球法计算确定，滚球半径取45m。7.2接闪杆与GPS天线的水平距离不宜小于3m。7.3接闪杆的接地应与标墩主钢筋进行电气连接，连接处不应少于两点。7.4宜利用接闪杆金属支撑杆作为引下线。当地基GPS接收站位于高山上时，宜根据环境情况增设水平状接闪器防止自下而上的闪击。8地基GPS接收站机房的防护
8．1地基GPS接收站的机房的直击雷防护应符合5.1的要求。8.2对于钢筋混凝土结构或砖混结构的机房建筑物，应利用地基GPS接收站机房内金属构件的多重连接进行等电位连接。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。预留件的最小截面应符合表2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
五级试验的电涌保护器
亚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）8.3机房建筑物屏蔽应符合QX2一2000中9.2的规定。材料
铜、铁
截面/mm
根据具体情
况确定
8.4所有进入机房的线缆均应采用铠装电缆或敷设在金属管内，铠装电缆的屏蔽层或金属管应在各LPZ交界处进行等电位连接。低压配电线与各种信号线应分槽（盒、管)敷设。在机房的建筑物设计和施工时应预留穿管用的孔洞。
8.5地基GPS接收站机房内的设备机柜与机房外墙间距不宜小于1m。8.6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，引下线平均间距不大于18m。4
9信号系统的防护
Qx/T 161—2012
9.1使用金属电缆时，应选用SPD对终端设备进行保护。SPD的选择和使用应符合QX/T10.3一2007中的要求。
9.2当传输线架空敷设时，宜在LPZO区与LPZ1区交界处选用D1类试验的SPD1;当传输线埋地铺设时，宜在LPZO区与LPZ1区交界处或设备端口处选用B或C类试验的SPD1。SPD的Uc不小于1.2倍的设备工作电压。SPD的短路电流值应符合GB50057一2010中4.3.8第7款的规定。9.3采用无线传输方式时，传输设备的天馈线应在LPZO区与LPZ1区交界处穿金属管屏蔽接地引入。选用SPD进行保护时，宜在LPZO区与LPZ1区交界处选用D1类试验（limp不小于0.5KA)的SPD，在LPZ1区与LPZ2区交界处或设备前端宜选用B类或C类试验的SPD。9.4SPD1的Up不大于电子设备Uw的0.8倍，能对信号线路下游和未端电子设备进行有效限压保护时，可仅在LPZO与LPZ1交界处或设备端口处安装一组SPD1。如果存在如下因素之一时，应考虑在后续防雷区分界处或设备前端安装SPD2乃至SPD3，最终满足设备前端的SPD的Up不大于0.8Uw：一SPD1的Up大于电子设备Uw的0.8倍；一SPD1与受保护设备之间距离大于10m;一建筑物内部存在雷击感应或内部干扰源产生电磁干扰。9.5安装在电子系统信号网络中SPD的插入损耗、回波损耗、纵向平衡、近端串扰、特性阻抗、频率范围、传输速率等参数应满足网络信号传输特性的要求。10电气系统的防护
10.1当电源采用TN系统时，从地基GPS接收站总配电箱起供电给地基GPS接收站及其设施的配电线路和分支线路应采用TN-S系统。10.2在LPZO与LPZ1区交界处电源总配电柜上宜选用1级分类试验的SPD1:一一等防雷地基GPS接收站宜在每条相线和中性线上选用lmp不小于20KA的SPD一二等防雷地基GPS接收站宜在每条相线和中性线上选用lmp不小于15KA的SPD一三等防雷地基GPS接收站宜在每条相线和中性线上选用limp不小于10KA的SPD。SPD的Up不大于2.5KV。
10.3在设备前端宜选用Ⅱ级或Ⅲ级分类试验的SPD21一一等防雷地基GPS接收站宜在每条相线和中性线上选用I不小于20KA的SPD一二等防雷地基GPS接收站宜在每条相线和中性线上选用I不小于15KA的SPD一三等防雷地基GPS接收站宜在每条相线和中性线上选用h不小于1OKA的SPD。SPD的Up/t不大于Uw的0.8倍。
10.4在 TN系统中，SPD的Uc不小于 1.15U。。在TT、IT系统中,Uc的选择应符合 GB50057一2010中表J.1．1的要求。
10.5使用直流电源供电的设备，应在直流电源输出端安装直流SPD，其Uc不小于工作电压的1.2倍。10.6当地基GPS接收站机房和其所在建筑物使用同一配电系统时，在配电系统已经安装有符合10.2和Up/f小于0.8Uw要求的SPD时，在上一级SPD与设备机柜之间的线路长度小于10m时，可不再加装SPD;否则，应在设备机柜前端加装未级SPD保护。10.7对SPD的其他要求
SPD失效模式为短路形式且内部无脱离器时，SPD前端应加装过电流保护器件；一SPD应能承受操作过电压和故障过电压引起的暂时过电压。暂时过电压指标参数要求宜符5
Qx/T161—2012
合QX/T10.2—2007中7.3.3和附录B的规定；一所选用的SPD其本体或使用说明书上的以下参数：交流（a.c)或直流（d.c）、交流的频率(48Hz~62Hz）、交流或直流的额定电压值、室内或室外使用、海拔高度、环境的温度和湿度、IP代码等，应符合实际使用条件(环境)要求；一SPD应具备劣化或损坏时的状态指示器；一当采用\3十1”或1十1”接线形式安装SPD时，应计算串联拓扑SPD的Up值。10.8SPD两端连线的长度不宜大于0.5m，连接导线最小截面应符合表2的要求。11等电位连接与接地
11.1地基GPS接收站机房内的空调、水管、暖气管等金属管及其他进出机房的金属管或构件均应与等电位预留件电气连接。
11.2进出机房的金属管道、信号电缆金属外护层、电力电缆金属铠装层应在地基GPS接收站机房的入口处做等电位连接后与地网连接。在后续LPZ的交界处应进行局部等电位连接。等电位连接导体应符合表2的要求。
11.3室外设备接至机房的所有金属线缆应采用铠装电缆或穿金属管全程埋地敷设，金属铠装层或金属管首尾两端应电气贯通并两端接地。机房内所有线缆应穿金属管或用屏蔽槽(盒)屏蔽。11.4在室外设备接到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，接地点不少于两处。
11.5地基GPS接收站的机房内PE线、直流地、屏蔽地、防静电地均应与机房的等电位连接带电气连接。设备的外露导电部分和SPD的接地端也应与等电位连接导体连接，形成M型等电位连接网络。11.6进入标墩的金属管道、信号电缆金属外护层、电力电缆金属铠装层均应在标墩入口处做等电位连接后与地网连接，并与标墩周围的金属构件电气连接。11.7地基GPS接收站的机柜等设备安装在建筑物内的，接地电阻值应符合QX4一2000中7.6的要求。
11.8单独设置的地基GPS接收系统，接地电阻值应符合QX2一2000中12.4的要求。11.9当地基GPS接收站机房与地基GPS接收站的标墩的距离在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，实现共用接地。热镀锌扁钢的间距不宜小于5m。11．10地基GPS接收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。6
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