【其他行业标准】 供水系统防雷技术规范

ICS07.060
中华人民共和国气象行业标准
QX/T 399—2017
供水系统防雷技术规范
Technical specification for lightning protection of water supply system2017-10-30发布
中国气象局
2018-03-01实施
规范性引用文件
术语和定义
基本要求
直击雷防护
电气系统的保护
电子系统的保护
特殊场所的保护
检测、维护与管理
附录A（规范性附录）
附录B（资料性附录）
附录C(资料性附录）
参考文献
城市规模类别与供水厂规模类别过电压保护示例
防雷检测项目
QX/T399—2017
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。QX/T399—2017
本标准起草单位：深圳市气象公共安全技术支持中心、北京市避雷装置安全检测中心、贵州省防雷减灾中心、深圳市水务（集团)有限公司、福建省防雷中心、深圳市标准技术研究院。本标准主要起草人：邱宗旭、杨悦新、余立平、郭宏博、苏琳智、宋平健、黄剑、任达盛、曾金全、刘敦训、孙丹波、吴序一、吴春富、吴仕军、李如箭、王颖波、1范围
供水系统防雷技术规范
QX/T399—2017
本标准规定了供水系统的净水厂（水厂）及泵站的建（构）筑物、设施和设备雷电防护的基本要求，直击雷防护，电气系统的保护，电子系统的保护和特殊场所的保护以及检测、维护与管理。本标准适用于新建、扩建、改建以及运行中的供水系统防雷装置的设计、施工、检测、维护与管理，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。GB/T21431建筑物防雷装置检测技术规范GB50057一2010建筑物防雷设计规范GB/T50064一2014交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范GB/T50125—2010给水排水工程基本术语GB50601—2010
建筑物防雷工程施工与质量验收规范QX/T186一2013安全防范系统雷电防护要求及检测技术规范3术语和定义
GB50057—2010和GB/T50125—2010界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用，以下重复列出了GB50057—2010和GB/T50125—2010中的一些术语和定义3.1
water treatment plant;waterworks净水厂
对原水进行给水处理并向用户供水的工厂。又称水厂。[GB/T50125—2010，定义2.0.82]3.2
号pumpinghouse
设置水泵机组和附属设施用以提升液体而建的建筑物或构筑物[GB/T50125—2010，定义2.0.58]3.3
pumping station
泵房和配套设施的总称。
[GB/T50125—2010，定义2.0.59]3.4
自动化仪表
automationinstrumentation
对被测变量和被控变量进行测量和控制的仪表装置和仪表系统的总称，[GB50093—2013，定义2.0.1]
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mediumandhighvoltagesystem
中、高压系统
电压等级为3kV至10kV的供电系统。注：供水系统中的中、高压系统一般以电压等级10kV为主，也有电压等级为6kV、3kV的系统。3.6
rated impulse withstand voltage of equipment设备耐冲击电压额定值
设备制造商给予的设备耐冲击电压额定值，表征其绝缘防过电压的耐受能力。[GB50057—2010，定义2.0.47]
量lightningprotection system;LPS防雷装置
用于减少闪击击于建（构)筑物上或建（构)筑物附近造成的物质性损害和人身伤亡，由外部防雷装置和内部防雷装置组成。
［GB50057—2010，定义2.0.5]
externallightningprotectionsystem外部防雷装置
由接闪器、引下线和接地装置组成。［GB50057—2010，定义2.0.6］3.9
内部防雷装置
internal lightningprotectionsystem由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成。[GB50057—2010，定义2.0.7]
接闪器
air-termination system
由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。［GB50057—2010，定义2.0.8]
引下线
down-conductorsystem
用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体。［GB50057—2010，定义2.0.9]
接地装置
earth-terminationsystem
接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流散入大地。［GB50057—2010，定义2.0.10]3.13
电通保护器
surge protective device;SPD
用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。[GB50057—2010，定义2.0.29]
magneticshield
磁屏蔽
将需保护建筑物或其一部分包围起来的闭合金属格栅或连续屏蔽体，用于减少电气和电子系统的失效。
[GB/T21714.1—2015，定义3.52]2
防雷等电位连接
lightningequipotentialbonding;LEBQX/T399—2017
将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。
［GB50057—2010，定义2.0.19］4基本要求
4.1供水系统的雷电防护，应根据系统的特点、环境因素及雷电活动规律，因地制宜地采取防直击雷和防雷击电磁脉冲的措施，做到安全可靠、技术先进、经济合理。4.2供水系统建筑物应根据其重要性、使用性质以及发生雷电事故的可能性和后果，按防雷要求分为以下两类：
在可能发生对地闪击的地区，符合下列条件之一时，应划分为第二类防雷建筑物：a
1）大城市、特大城市或超大城市的取水、给水泵房；预计雷击次数大于0.05次/年的I类、ⅡI类水厂建筑物；2）
预计雷击次数大于0.25次/年的Ⅲ类水厂建筑物3）
在可能发生对地闪击的地区，符合下列条件之一时，应划分为第三类防雷建筑物：b）
1）中等城市或小城市的取水、给水泵房；2）
预计雷击次数天于或等于0.01次/年，且小于或等于0.05次/年的1类、Ⅱ类水厂建筑物；
预计雷击次数大于或等于0.05次/年，且小于或等于0.25次/年的Ⅲ类水厂建筑物3）
当按城市规模和水规模划分的防雷类别出现不一致时，应接较高的防雷类别进行雷电防护。城市规模和水厂规模的划分见附录A。4.3供水系统防雷装置设计应符合GB50057一2010和本标准的要求。4.4供水系统防雷工程施工与质量验收应符合GB50601一2010和本标准的要求。5直击雷防护
5.1外部防雷装置应按4.2的分类规定进行设计，并应符合GB50057一2010中4.3和4.4的要求5.2利用金属屋面作为接闪器时，应符合GB50057一2010中5.2.7的要求、5.3接闪器、引下线和接地装置的材料、结构和最小尺寸应符合GB50057一2010第5章的要求。在腐蚀环境中宜采用耐腐蚀材料。
5.4所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应与防雷接地装置相连。5.5沉淀池、滤池等空旷区域可不专设外部防雷装置，该区域内的大尺寸金属件，如栏杆、楼梯（含扶手）、设备等应接地。
5.6位于绿地、人行道、公共活动区域或主要出人口且处于LPZOA的金属灯杆，应采取防接触电压和防跨步电压的措施，措施应符合GB50057一2010中4.5.6的要求。6电气系统的保护
6.1中、高压系统及设备
6.1.1供水系统的中、高压配电线路宜埋地敷设。3
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6.1.2中、高压系统的变压器、柱上断路器、负荷开关和隔离开关等的雷电过电压防护应符合GB/T50064—2014中5.5的要求。
6.1.3中、高压电动机安装处应预留接地端子，并将金属基座与预留接地端子连接。6.1.4中、高压电动机的雷电过电压防护应符合GB/T50064一2014中5.6的要求。6.2低压电气系统
6.2.1当电源采用TN系统时，从建筑物总配电箱起供电给本建筑物内的配电线路和分支线路应采用TN-S系统。当远端取水井的电气设备采用TT系统供电时，TT系统宜改造为TN系统。6.2.2防雷接地、安全保护地、直流工作地（逻辑地）和防静电接地等宜采用共用接地系统。共用接地装置的接地电阻应按50Hz电气装置的接地电阻值确定，不应大于按人身安全所确定的接地电阻值。6.2.3进出配电室的线路宜采用铠装电缆或采用护套电缆穿钢管屏蔽，在进出端应把金属外皮、钢管等与防雷等电位连接带连接
6.2.4在电气接地装置与防雷接地装置共用或连接的情况下，应在低压电源线路引人的总配电箱、配电柜处装设I级试验的SPD；当建筑物或线路不会遭受直接雷击时，在低压电源线路引入的总配电箱、配电柜处可装设IⅡI级试验的SPD。I级试验的SPD的电压保护水平值（U,)应小于或等于2.5kV，其每一保护模式的冲击电流值宜按GB50057一2010的4.2.4中第9项要求计算确定，当无法确定时应取等于或大于12.5kA。
6.2.5按6.2.4选择安装SPD时，如果存在以下因素之一，应考虑在靠近被保护设备处加装第二级SPD：
设备前端的SPD的Up（2.5kV）大于其后电气设备的耐冲击电压额定值（Uw）的0.8倍，即U>0.8Uw
设备前端的SPD与受保护设备之间的距离过长（一般指线缆长度大于10m）；b）
建筑物内部存在雷击放电或内部干扰源产生的电磁场干扰。c）
6.2.6按照6.2.5加装的第二级SPD应符合以下要求：SPD可选用Ⅱ级试验的产品；
SPD的每一保护模式中标称放电电流（I.）值不应小于5kA（8/20μs）；c)
取值。
SPD的Up应不大于被保护设备的Uw的0.8倍，即Up≤0.8Uw。需要保护的线路和设备的耐冲击电压额定值（Uw），220/380V三相配电线路可按表1的规定表1配电线路各种设备耐冲击电压额定值设备位置
耐冲击电压类别
耐冲击电压额定值
Uw(kv)
电源处的设备
配电线路和最后
分支线路的设备
用电设备
特殊需要
保护的设备
注1:I类——
含有电子电路的设备，如计算机、有电子程序控制的设备（如供水系统中的可编程控制器（PLC)、自动化仪表等）。
注2：IⅡ类一—如额定工作电压为220/380V的电气、机械设备等，注3：Ⅲ类一如配电盘、断路器，包括线路、母线、分线盒、开关、插座等固定装置的布线系统以及应用于工业的设备和永久接至固定装置的固定安装的电动机等的一些其他设备。注4：IV类如电气计量仪表、一次线过流保护设备、滤波器4
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6.2.8SPD的放电电流、有效电压保护水平和接线形式的选择应满足GB50057一2010中6.4.5～6.4.8的规定。低压电气系统SPD安装位置参见附录B的图B.2。6.2.9SPD的最大持续运行电压值应不小于表2的规定。表2
SPD接于
每一相线与中性线间
每一相线与PE线间
中性线与PE线间
每一相线与PEN线间
TT系统
不适用
SPD的最大持续运行电压的最小值配电网络的系统特征
TN-C系统
不适用
不适用
不适用
TN-S系统
不适用
注：U。是低压系统相线对中性线的标称电压，即相电压220V。“是故障下最坏的情况的值，所以不需计及15%的允许误差。电子系统的保护
7.1一般规定
7.1.1电子系统的低压配电线路的保护，应符合第6章的规定。引出中性线的
IT系统Www.bzxZ.net
不适用
无中性线的
IT系统
不适用
相间电压
不适用
不适用
7.1.2电子设备之间当采用金属电缆传输时，应采取线路屏蔽措施，屏蔽层应至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位连接。在需要保护的空间内，当采用屏蔽电缆时，若系统要求屏蔽层只在一端做等电位连接，应采用两层屏蔽或穿钢管敷设，外层屏蔽或钢管应至少在两端并宜在防雷区交界处做等电位连接。屏蔽体应保持电气连通。分段设置的屏蔽体应在断接处进行跨接。当采用金属线槽屏蔽时，线槽盖与线槽应保持电气连通，屏蔽体保持电气连通的过渡电阻值不应大于0.2α。7.1.3电子设备应处于LPZ0B区或后续防雷区内。当按照GB50057一2010中6.3.2的规定计算出该区内的磁场强度大于电子设备的耐磁场强度额定值（Hw）时，应增加屏蔽措施。防雷区应按GB50057—2010中6.2.1的规定划分。7.1.4电子设备的接地与其他接地装置共用时，接地电阻值应按接入设备中要求的最小值确定7.1.5电子设备宜采取隔离界面对雷电过电压进行隔离，隔离界面包括隔离变压器、光电耦合器（或称光电隔离器）、无金属光缆或无线传输等方式。7.2设备机房（监控室)的等电位连接7.2.1机房的等电位连接应符合GB50057—2010中6.3.4的要求。当电子系统为300kHz以下的模拟系统时，可仅在机房内设置与建筑物内钢筋相连的一个等电位连接板（接地基准点，ERP），所有设施管线和电缆及需接地的导体均应直接连接到ERP处。7.2.2当电子系统为兆赫兹级数字线路时，应采用M型等电位连接，系统的各金属组件不应与接地系统各组件绝缘。M型等电位连接应通过多点连接组合到等电位连接网络中去，形成M.型连接方式。每台设备的等电位连接线的长度不宜大于0.5m，并宜设两根等电位连接线安装于设备的对角处，其长度相差宜为20%。M型等电位连接网络的设置见图1、图2。M型等电位连接网络与接地装置应有不少于2处的直接连接，宜每隔5m与建筑物内的钢筋或钢结构连接一次。5
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