【其他行业标准】 大型桥梁防雷设计规范

ICS07.060
中华人民共和国气象行业标准
QX/T330—2016
大型桥梁防雷设计规范
Design specification for lightning protection of large bridge2016-05-31发布
中国气象局发布
2016-11-01实施
规范性引用文件
术语和定义
雷电防护措施
一般规定
大型桥梁主体设施雷电防护
供配电系统雷电防护
机电工程雷电防护
沿线建筑物雷电防护
5共用接地系统
建筑物共用接地系统
收费广场共用接地系统
6SPD的设计选用
供配电系统SPD的设计选用
6.2信号线路SPD的设计选用
附录A（资料性附录）
设计界面
参考文献
QX/T330—2016
F兆WWW.ZIAW.CO
QX/T330—2016
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：江苏省防雷中心、江苏天安防雷工程有限责任公司、江苏省交通规划设计院有限公司。
本标准主要起草人：姜翠宏、孙明、李征、陈广昌、冯民学、王尧钧、杨根成、孙颖。宠www.bZIxw.colll
1范围
大型桥梁防雷设计规范
QX/T330—2016
本标准规定了大型桥梁主体、交通工程及沿线设施的雷电防护措施、共用接地系统、SPD的设计选用等要求。
本标准适用于大型桥梁主体、建（构）筑物，监控、通信、收费、供配电、照明、亮化等设施的防雷设计，大型桥梁防雷施工、验收和管理可依照执行，其他桥梁的相关工作也可参照使用。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。GB18802.1低压配电系统的电涌保护器（SPD）第1部分：性能要求和试验方法GB/T18802.21低压电涌保护器第21部分：电信和信号网络的电涌保护器（SPD)一一性能要求和试验方法
GB50057
建筑物防雷设计规范
GB50156汽车加油加气站设计与施工规范GB50343一2012建筑物电子信息系统防雷技术规范YD/T694总配线架
YD5098
3术语和定义bZxz.net
通信局（站）防雷与接地工程设计规范下列术语和定义适用于本文件。3.1
防雷装置
lightningprotectionsystem;LPS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]
earth-terminationsystem
接地装置
接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流散人大地。[GB50057—2010，定义2.0.10]
commonearthingsystem
共用接地系统
将防雷系统的接地装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（PE）、等电位连接端子板或连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地、功能性接地等连接在一起构成共用的接地系统。[GB50343-2012，定义2.0.6]
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自然接地体
naturalearthingelectrode
兼有接地功能、但不是为此目的而专门设置的与大地有良好接触的各种金属构件、金属井管、混凝土中的钢筋等的统称。
[GB503432012.定义2.0.7]
manual earthingelectrode
人工接地体
人工埋入地中并直接与大地接触的用做接地的金属导体。3.6
等电位连接带
bondingbar
将金属装置、外来导电物、电力线路、电信线路及其他线路连于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带。
[GB50057—2010，定义2.0.20]
局部等电位接地端子板（排）localequipotentialearthingterminalboard电子信息系统机房内局部等电位连接网络接地的端子板。[GB50343--2012,定义2.0.11]
lightningelectromagneticimpulse;LEMP雷击电磁脉冲
雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪电电涌和辐射电磁场[GB50057-2010，定义2.0.25]
电涌保护器
surgeprotective 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
大型桥梁
largebridge
单孔跨径≥40m或多孔跨径总长≥100m的桥梁。3.11
机电设施
mechanical&electronicsystem
监控、通信、收费、照明、供配电、桥梁结构健康监测、除湿等设施统称为机电设施。3.12
outfieldequipment
外场设备
置于广场和桥梁及连接线两侧的路况监测设备、气象监测设备、可变信息发布设备等统称为外场设备。
索塔pylon
支承悬索桥或斜拉桥的主索并将荷载直接传给地基的塔形构件。3.14
staycable
斜拉索
承受拉力并支承箱梁的构件。
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悬索suspension
在两个悬挂点之间承受荷载的缆索。3.16
塔柱towers
斜拉桥和悬索桥中竖立的用于支承斜拉索或缆索的高算结构。3.17
箱梁boxgirder
由斜拉索或悬索和支座支承，直接承受由桥面传递的交通荷载的构件。3.18
锚锭anchorage
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一般指主缆索的锚固系统。包括锚块、鞍部及其他附属构造的锚体和基础的总称。3.19
辅助墩assistantpier
为提高结构整体刚度，改善结构受力而在边跨内设置的桥墩。3.20
承台bearingplatform
建筑在桩基上的基础平台。平台一般采用钢筋混凝土结构，起承上传下的作用，把墩身荷载传到基桩上。
设计界面designinterface
各专业设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和。4雷电防护措施
4.1一般规定
4.1.1大型桥梁交通工程及沿线设施进行防雷设计时，应调查地理、地质、土壤、气象、环境等条件和雷电活动规律并结合桥梁自身的特点等因素，综合采取接闪、分流、均压、屏蔽、合理布线和共用接地等直击雷防护措施和雷击电磁脉冲防护措施，进行全面规划，综合防治。做到安全可靠、技术先进、经济合理。
4.1.2新建大型桥梁交通工程及沿线设施，应结合当地雷暴日等情况进行雷电灾害风险评估。4.1.3大型桥梁主体应按第二类防雷建筑物设计，附属建筑物（收费站、办公楼、综合楼等)宜按照对应建筑物防雷类别设计，加油站应按照GB50156的相关规定执行4.1.4大型桥梁防雷设计施工应与大型桥梁基建设计施工同时进行。4.1.5大型桥梁各专业设计界面划分参见附录A。4.2大型桥梁主体设施雷电防护
4.2.1主桥主体设施雷电防护
4.2.1.1应充分利用索塔基础及辅助墩基础中的结构钢筋作为自然接地体，敷设在基础混凝土中被用作接地装置的钢筋单桩不得少于4根，并与承台下层主筋可靠焊接。接地装置冲击接地电阻不大于102。
4.2.1.2利用索塔塔柱及辅助墩墩身、承台内主钢筋（@不小于16mm）作为引下线，引下线不应少于3
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4处，并应沿塔柱、墩身及承台四周均匀或对称布置，其平均间距不应大于18m，同时应在方便触及的部位设置防雷测试点。
4.2.1.3箱梁与桥墩之间应通过横截面积大于35mm2的多股铜芯线缆进行跨接，以保证电气贯通。4.2.1.4悬索桥、斜拉桥悬索、斜拉索套筒两端应分别与塔柱、箱梁接地系统可靠电气连接。4.2.1.5塔顶、横梁、桥面上的金属物（如金属鞍罩、灯杆、栏杆、标志牌、金属隔离带等）应与防雷装置可靠连接。
4.2.1.6伸缩缝间应通过跨接实现电气连接，其附近的金属栏杆、护栏等应做等电位跨接处理。4.2.1.7索塔顶部应安装避雷针，同时安装避雷网（带）作为接闪器。避雷网（带）应沿索塔顶部易受雷击的部位敷设。
4.2.1.8索塔塔柱应在塔高45m以上，每隔30m利用自身钢筋沿塔四周设置水平均压带，并与所有引下线焊接。
4.2.1.9利用锚基础中结构钢筋作为自然接地体，不能满足要求时可增加人工接地体，并与锚体底板主筋可靠焊接，接地装置冲击接地电阻不大于10。锚体底板（基础项板）、上锚块、散索鞍支墩、锚室等利用相应位置结构主筋作为防雷接地主筋。4.2.1.10塔内、箱梁、鞍室、锚室内所有设备、金属机壳（箱）、金属管道、钢扶（爬）梯以及金属构件等均应实现等电位连接、
4.2.1.11锚室内、外应预埋钢板，主要用于设备、金属构件（体）、线槽接地及防雷接地测量等。预埋钢板与相应位置结构主筋可靠电气连接。4.2.1.12塔内、锚啶应利用钢筋混凝土结构内的钢筋设置局部等电位网格，预留连接端子板，并将塔内、锚锭结构内部的金属楼梯、电梯、桥架、管道等两端与局部等电位连接端子板各连接一次。4.2.1.13避雷针保护范围以外的塔顶、上横梁、锚锭突出顶面的设备，如航空障碍灯、摄像机、气象仪器等应在其上部增加避雷带或避雷针保护。4.2.2引桥主体设施雷电防护
4.2.2.1应充分利用桥墩基础及桥台基础中的结构钢筋作为自然接地体，敷设在基础混凝土中被用作接地装置的钢筋单桩不得少于2根，并与承台下层主筋可靠焊接。接地装置冲击接地电阻不大于10n。
4.2.2.2利用桥墩墩身、承台内主钢筋（Φ不小于16mm）作为引下线，引下线不应少于2处，并应在方便触及的部位设置防雷测试点。4.2.2.3主梁与桥墩之间应通过横截面积不少于35mm2的多股铜芯线缆进行跨接，以保证电气贯通。
桥面上的金属物（如金属灯杆、栏杆、标志牌、金属隔离带等）应与防雷装置可靠连接。4.2.2.5伸缩缝间应通过跨接实现电气连接，其附近的金属栏杆、护栏等应做等电位跨接处理。4.2.2.6箱梁内部有机电设备时，应在箱梁内预留接地端子，并将机电设备与接地端子连接4.2.2.7中央分隔带内的接地水平母线、金属桥架和管道应通过每幅箱梁端部附近预埋钢板与桥墩引下线连通。
4.3供配电系统雷电防护
4.3.1大型桥梁主体、引桥宜利用路灯灯杆作为接闪器，灯杆与路灯基础焊接并与护栏基础相连，同时利用护栏基础与接地体相连。
4.3.2低压变电所、配电房、消防泵房建筑物应按第三类防雷建筑物进行防雷设计，且应采用共用接地系统，接地电阻应小于4α。
4.3.3高压架空供电线路在进人变电所、配电房之前应转用金属护套或绝缘护套电力电缆穿钢管埋地4
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引入变压器输入端，埋地距离不小于15m，其金属护套或钢管的两端应可靠接地。4.3.4低压供电系统的配电线路应选用TN-S或TN-C-S接地系统。QX/T330—2016
4.3.5新建进、出大型桥梁收费、监控、通信机房和收费广场的电气线路应采用电缆暗敷线路，其他用途的电气线路宜优先采用电缆暗敷线路，工程建设条件特殊时，也可采用架空线路。4.3.6供配电系统低压端宜安装3级SPD进行多重防护，其中：-SPD1：安装在变压器低压侧或低压电缆引人配电室或配电屏终端人口处；SPD2：安装在箱梁除湿、主塔照明、结构检测、道路监控、道路照明、高杆灯/中杆灯照明（两侧）、景观照明、收费岛照明等电源进线处：SPD3：安装在精细用电设备（如：机房UPS)电源进线处。4.3.7各配电线缆应采用屏蔽电缆或穿钢管电力电缆埋地敷设，屏蔽层或穿线钢管至少两端就近接地。
4.3.8配电房内金属管道、配电柜、机架等在正常工作情况下不带电的金属构件均应就近与共用接地系统可靠电气连接。
4.3.9固定在桥梁、收费岛、办公楼等建筑物上的节日彩灯、射灯、信号灯、航空障碍灯以及其他用电设备的电源线应采用金属铠装电缆或护套电缆穿钢管，各段金属管应保证电气贯通。水平布置的金属管或电缆的金属铠装层宜每隔30m与避雷带或接地装置就近等电位连接，垂直布置的金属管或电缆的金属铠装层至少应在上下两端就近与等电位连接带连接。4.3.10沿线照明设施的杆（柱)顶部应安装避雷短针或利用金属杆（柱)进行直击雷防护。4.3.11沿线护栏、防漏网的外露金属构件应就近与共用接地系统可靠电气连接。4.3.12
塔顶泛光照明或塔外、拉索、悬索外轮廊照明装置的设计原则：照明装置应设置防雷保护装置，避雷带宜高于灯罩150mm以上，以利维修；照明装置的电源线路必须穿金属管，配线金属管要与防雷装置就近连接：一一照明装置的电源线路不应与塔内其他配电线路混接，其电源应从变、配电室直接供电；一应在靠近塔项部位的电源线路上加装电源SPD，其下端应就近与防雷装置连接；一航空障碍灯应按塔顶或塔外、拉索、悬索外轮廓照明装置的要求设计。4.4机电工程雷电防护
4.4.1收费系统雷电防护
4.4.1.1直击雷防护
收费系统建筑物（如收费大棚、收费岛等）应优先利用自身的金属项棚、金属构架、金属支柱（或混凝土柱内主筋）、收费岛及路面的基础钢筋分别作为接闪器、引下线、接地装置。4.4.1.2接地、屏蔽、等电位要求应在收费岛上的收费亭、自动栏杆机、车道摄像机、通行信号灯、雾灯、费显装置、称重控制器等设备安装处预留等电位接地端子，并将收费亭、自动栏杆机、通行信号灯、雾灯、费显装置、称重控制器金属构件及车道摄像机支撑架（杆）、管道、车道护栏、立柱、限宽柱、地下通道的门、扶栏等所有的金属构件与收费岛等电位均压环可靠电气连接。4.4.2监控系统雷电防护
4.4.2.1直击雷防护
4.4.2.1.11
位于室外的摄像机等设备宜采用独立避雷针保护，并应与设备的基础共用接地。5
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4.4.2.1.2摄像机顶部安装避雷针保护时，宜利用摄像机的金属构件作为引下线，并利用金属构件的基础作为接地装置。
4.4.2.1.3摄像机的接地系统的接地电阻应小于102，土壤电阻率高的地区，可适当放宽。4.4.2.2接地、屏蔽、等电位要求4.4.2.2.1安装在室外的前端设备，其信号、控制、配电等金属线缆宜穿金属管或采用带屏蔽层的线缆埋地敷设，金属管应全线电气连通，并分别安装适配的SPD。4.4.2.2.2安装在室内监控机房的监控设备，其信号、控制、配电等金属线缆宜穿金属管或采用带屏蔽层的线缆埋地敷设，金属管应全线电气连通，并分别安装适配的SPD，SPD应与局部等电位均压环可靠电气连接。
4.4.2.2.3各车辆检测设备的地感线圈的信号线缆输人处安装适配的SPD。各监控外场设备的配电箱应安装适配的SPD。
4.4.3通信系统雷电防护
4.4.3.1直击雷防护
4.4.3.1.1在年平均雷暴日大于20天的区域，可采用在含有金属的光缆上方平行敷设埋地避雷线（排流线）的保护方式，排流线宜每间隔200m做一组人工接地体，其接地电阻值应不大于10α。4.4.3.1.2在年平均雷暴日大于20天的区域，各类网络系统的金属数据信号线，若长度大于30m且小于50m，应在一端终端设备输入口安装适配的SPD；若长度大于50m，应在两端终端设备输入口安装适配的SPD。
4.4.3.2接地、屏蔽、等电位要求4.4.3.2.1光纤通信设备的光缆引人端应在建筑物人口处将加强芯等金属构件就近接地。4.4.3.2.2通信传输光缆宜采用直埋敷设方式，且埋地深度应不小于0.7m。直埋光缆的金属护套在接头处应集中接地。光缆应每隔1km左右接地一次，其接地电阻值应不大于30。在每段光缆的终端，应将光缆的金属护套直接或通过避雷器接地。4.4.3.2.3进入通信站（机房）光缆末端的金属屏蔽层，加强芯或铠装层（如有）应与光纤数字配线架的等电位连接带连通。
4.4.3.2.4用于高速公路长距离传输的通信金属线缆，宜采用屏蔽线缆或穿金属管埋地敷设，埋地深度应不小于0.7m。
4.4.3.2.5进人通信站（机房）的金属线缆应采用直埋或缆沟方式引入，且应采用铠装或穿钢管保护，埋地长度应符合公式（1)的要求，且不小于15m，线缆埋地深度应不小于0.7m，且不宜与电源线缆同管槽人室。
(L)≥2p)
式中：
L—线缆埋地长度，单位为米（m)；p——埋地电缆处土壤电阻率，单位为欧米(a·m)。.··(1)
4.4.3.2.6室内的金属线缆宜敷设于金属桥架（管、槽）内，桥架（管、槽）全程应电气贯通，其两端和穿越不同防雷区交界处应可靠接地。4.4.3.2.7室内的通信、数据、信号线缆与电源线缆不宜同管槽平行敷设，其间距应按照GB50343一2012中5.3.4的要求执行。
4.4.3.2.8通信系统配线架应就近接地，且应在配线架处安装适配的信号SPD。未接入配线架的金属6
信号线缆中的空线对也应做接地处理。QX/T330—2016
4.4.3.2.9无线通信的天馈系统中的馈线金属外护层应在线缆两端分别就近接地。若长度大于60m时，在其中心部位应将金属外护层再接地一次。户外馈线桥架、线槽的始末两端亦应与邻近的等电位连接端子连通。
4.4.3.2.10天馈线路上宜安装相应的SPD进行保护。4.4.4桥梁结构监测系统雷电防护4.4.4.1桥梁结构监测系统中的传感器（风速仪、温度传感器、车速车轴仪、全球定位系统、位移传感器、加速度传感器、腐蚀监测单元、应变传感器等）应布置在桥梁主体防雷保护范围内，若超出保护范围应增设避雷带或避雷针。
4.4.4.2结构监测系统中的信号、控制等金属线缆宜穿金属管或采用带屏蔽层的线缆埋地敷设，并宜安装适配的SPD。
4.4.5除湿系统雷电防护
4.4.5.1箱梁、索塔、鞍室及锚室内的除湿设备的金属外壳应就近与预留接地端子可靠电气连接。4.4.5.2除湿系统的电源进线处应安装适配的SPD。4.4.6桥梁内垂直/水平运输系统雷电防护4.4.6.1索塔内电梯导轨的底端和顶端应就近与防雷等电位连接端子可靠连接4.4.6.2箱梁内水平运输小车导轨的两端应就近与防雷等电位连接端子可靠连接。4.4.6.3索塔内电梯的信号、控制、配电等金属线缆宜穿金属管并应就近与接地端子可靠连接，金属管应全线电气连通，并宜安装适配的SPD。4.5沿线建筑物雷电防护
4.5.1收费站建筑雷电防护
4.5.1.1大棚
4.5.1.1.1采用不锈钢、热镀锌钢、钛和铜板作为金属顶棚的收费大棚，当金属板厚度不小于0.5mm时，宣利用其金属项棚及顶棚上的其他金属构件作为接闪器。4.5.1.1.2收费大棚上的非金属物构件不在已有防雷装置的保护范围内时，应增设避雷针等接闪器，使其在保护范围内。
4.5.1.1.3当顶棚为非金属或有较厚的绝缘覆盖层时，应增设避雷针或避雷带，或由其混合组成的接闪器。避雷带应敷设在大棚的顶部和外沿，其高度不低于10cm。4.5.1.1.4收费大棚的钢结构、金属顶棚等所有金属构件和作为引下线的金属支柱或柱内钢筋均应上、下电气贯通，并与防雷接地装置可靠连接。4.5.1.1.5不在接闪器的保护范围内的大棚外的限宽柱等金属构件应可靠接地。4.5.1.1.6收费大棚信号灯、照明设备的水平及引上敷设线缆宜穿金属管并应可靠接地，接地点不少于2处。
4.5.1.2收费亭
4.5.1.2.1收费亭宜使用金属材料，保证其电气连通，并与收费岛等电位均压环不少于两处可靠电气连通。收费亭内和收费亭附近的线缆沟内应分别预留与等电位均压环可靠电气焊接的接地端子板。4.5.1.2.2收费亭内应设置防静电地板，防静电地板的金属支撑架应与收费岛等电位均压环多点可靠
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