GB/T37048-2018
高速公路机电系统防雷技术规范
Technicalspecificationforlightningprotectionofexpresswayelectromechanicalsystems
- 中国标准分类号（CCS）M04
- 国际标准分类号（ICS）91.120.40
- 实施日期2019-07-01
- 文件格式PDF
- 文本页数23页
- 文件大小4.44M
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高速公路机电系统防雷技术规范
国家标准 GB/T37048一2018 高速公路机电系统防雷技术规范 TeehnicalspeeifieationforlIightningproteetionofexpressway electromeehanicalsystems 2018-12-28发布 2019-07-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/37048一2018 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 -般规定 直击雷防护 雷电电磁脉冲防护 6.1等电位连接 6,2磁屏蔽 6.3隔离界面 6.！电涌保护器(SPD) 雷电防护装置的检测和维护. 附录A资料性附录全国主要城市年平均雷暴日数 附录B(规范性附录)雷电防护区(LPZ)的划分 12 附录c(资料性附录)M型等电位连接方式示意图 15 SPD的分类 附录D资料性附录 17 附录E(资料性附录低压电气设备和电子设备的耐冲击电压额定值(U.) 18 参考文献 20
GB/37048一2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任
本标准由全国雷电防护标准化技术委员会(SAC/TC258)提出并归口
本标准起草单位:南京宽永电子系统有限公司湖北省防雷中心、广州华信智能交通科技有限公司、 河北宇翔雷电灾害防御科技有限公司、南京捷保力电气有限公司、北京交科公路勘察设计研究院有限公 司、四川中光防雷科技股份有限公司、上海西岱尔电子有限公司、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责 任公司、施耐德万高(天津)电气设备有限公司、中交第二公路勘察设计研究院有限公司安徽省气象灾 害防御技术中心、广东省交通规划设计研究院股份有限公司、安徽金力电气技术有限公司深圳市麦斯 达夫科技有限公司.标准化协会 本标准主要起草人林萍、王学良、李鑫、朱宣竹、马立,吴孟恒,姚喜梅、李厚成、盛刚杨国华,蒋励 谷山强、钟湘闽,郭志杰,邱阳阳,曾盛,王传元、王振凯、郑波、夏微佳、袁月
GB/37048一2018 高速公路机电系统防雷技术规范 范围 本标准规定了高速公路机电系统所在地区雷暴日等级的划分、雷电防护区的划分、直击雷和雷电电 磁脉冲防护的设计与施工,雷电防护装置的检测和维护等要求
本标准适用于新建、改建和扩建高速公路机电系统的防雷设计、施工、检测和维护
其他等级公路 机电系统的防雷设计,施工、检测和维护可参照使用
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/T18802.1低压电涌保护器(SPD)第1部分;低压配电系统的电涌保护器性能要求和试 验方法 GB/T18802.21一2016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性能 要求和试验方法 GB/T18802.31一2016低压电涌保护器特殊应用(含直流)的电涌保护器第31部分:用于光 伏系统的电涌保护器(SPD)性能要求和试验方法 GB/T21431建筑物防雷装置检测技术规范 GB/T21714.32015雷电防护第3部分:建筑物的物理损坏和生命危险 GB/T21714.4一2015雷电防护第4部分:建筑物内电气和电子系统 GB/T33588.22017雷电防护系统部件(LPsC第2部分导体和接地极的要求 建筑物防雷设计规范 GB50057一2010 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3.1 高速公路机电系统expresswayelectromechaniealsystemms 高速公路的监控系统、通信系统、收费系统、供配电系统、照明系统(含桥梁)和隧道机电系统等总称
3.2 tunneleleetromechanicalsystem 隧道机电系统 隧道及隧道出人口区段的监控设施、通信设施、供配电设施、照明设施、通风设施和消防设施等 总称
3.3 监控系统 surveillanceandcontrolsystem 为交通控制系统提供信息,在沿线适当地点配置的各种监视装置所组成的信息体系
GB/T37048一2018 注:监控系统主要包括中央监控中心、路段监控(分)中心和基层监控单元隧道管理站、桥梁管理站、监控外场设施 等 3.4 隧道监控系统 tunnelsurveillaneeandcontrolsystem 隧道交通和隧道内环境的监视、检测和控制系统
[GB/T18567一2010，定义2.1] 3.5 comunication 通信系统 1system 由传输网系统、业务网系统、支撑网系统、通信光(电)缆、通信电源系统、,通信管道等组成,为高速公 路使用者和管理者提供大容量网络传输平台和高质量语音、数据、图像等信息交互服务的系统
3.6 收费系统 tollcollectiosystem 由计算机网络子系统、视频监控子系统,计重收费子系统、对讲及报警子系统、绿色通道检测子系 统、路径识别子系统、收费土建及其配套设施等组成,为实现高速公路通行费征收而设置的系统
3.7 雷电防护区 ightningproteetonzone;LP2 规定雷电电磁环境的区域
注:雷电防护区的区域边界不一定是物理边界(例如墙、地板和天花板等
[G;B/T21714.4一2015,定义3.10] 3.8 ightningeleetromagneticimpulse;LEMP 雷电电磁脉冲 雷电流通过电阻性、电感性和电容性耦合产生的各种电磁效应,包括浪涌和辐射电磁场
注1;雷电电磁脉冲又称雷击电磁脉冲 注2;改写GB/T21714.1一2015,定义3.34
3.9 isolatinginterfaces 隔离界面 能够减小或隔离进人LPZ的线路上的传导浪涌的装置
注1;包括线组间屏蔽层接地的隔离变压器,无金属光缆和光隔离器
注2:这些设备本身的绝缘耐受特性或通过加装SPD适合于此类应用
[GB/T21714.1一2015,定义3.56] 3.10 entialbonding;LEB 防雷等电位连接lightningequipote 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
[[GB50057一2010,定义2.0.19] 3.11 电涌保护器surgeproteetiedeviee;SPD 用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的电器,它至少包含一个非线性的元件
注1:SPD是一个装配完整的部件,其具有适当的连接手段
注2电涌保护器又称浪涌保护器 注3;改写GB/T -2016,定义3.1.1
18802.31
GB/37048一2018 3.12 最大持续工作电压 maximumcontinuousoperatingoltage U 可连绞地施加在sPD保护模式上的最大交流电压有效值或直流电压
[GB/T18802.1一2011,定义3.11] 3.13 标称放电电流 nominaldischargecurrent 流过SPD具有8/20波形的电流的峰值
[GB/T18802.31一2016,定义3.1.87 3.14 I类试验的冲击放电电流impulsedischargeeurrentforclass test 在规定的时间内,流过SPD并具有规定的电荷量Q和比能量w/R的放电电流的峰值
[GB/T18802.312016,定义3.1.9 3.15 电压保护水平 voltageprotectionlevel U
由于施加规定陡度的冲击电压和规定幅值及波形的冲击电流而在SPD两端之间预期出现的最大 电压
注电压保护水平由制造商提供,并且不小于测量限制电压
测量限制电压取决于波前放电电压(如适用)和I类 试验中冲击电流峰值为lm或类试验中冲击电流峰值为1，处的残压
[GB/T18802.31一2016,定义3.1.16 3.16 耐冲击电压额定值 ratedimpulsewithstandvoltage U
由厂家给设备或其部件指定的冲击耐受电压,用以表征其绝缘对过电压的规定耐受能力
注:本标准只考虑带电导体和地之间的耐受电压(参见GB/T16935.1一2008,定义3.9.2) [GB/T21714.1一2015,定义3.55] 一般规定 4.1机电系统所在地区雷暴日等级宜按年平均雷暴日数划分为强雷区、多雷区、中雷区、少雷区,全国 主要城市平均雷暴日数资料参见附录A
具体划分方法如下: -强雷区;年平均雷暴日超过90d的地区; 多雷区:年平均雷暴日大于40d,不超过90d的地区; 中雷区;年平均雷暴日大于25d,不超过40d的地区; 少雷区;年平均雷暴日在25d及以下的地区 4.2雷电防护区(LPZ)的划分应符合GB/T21714.！一2015中4.3的规定,LPZ的划分见附录B 4.3高速公路变配电所管理站、监控室、机房、收费广场等建(构)筑物防雷分类应符合GB50057
GB/T37048一2018 2010中第3章的规定,并按其第4章和本标准第5章规定的要求对各类防雷建(构)筑物采取直击雷防 护措施
当机电系统所在建(构)筑物达不到第三类防雷建(构)筑物时应按第三类防雷建(构)筑物设置 直击雷防护装置 4.4高速公路机电系统雷电电磁脉冲防护应采用防雷等电位连接、磁屏蔽、隔离界面和电涌保护器 SPD)等措施
4.5防雷接地宜利用自然接地体,当其接地电阻不满足要求时可增加人工接地体
人工接地体的敷设 方法参见援地装置安装相关的图集,接地体的材料,结构和最小尺寸要求应符合cB/358." 2017中表3的要求
5 直击雷防护 5.1机电系统应处于直击雷防护区(LPZ0)内,第二类防雷建(构)筑物接闪杆的高度应按45m滚球 半径计算确定,当采用接闪网时,网格尺寸不应大于10m×10m或12m×8m
第三类防雷建(构)筑 物接闪杆的高度应按60m滚球半径计算确定,当采用接闪网时,网格尺寸不应大于20m×20m或 24mX16m
宜利用金属杆、柱内钢筋或垂直金属框架作为自然引下线利用基础接地作为接地装置
无金属杆、柱内钢筋或垂直金属框架可利用时,应设置专设引下线和接地装置
冲击接地电阻值不宜大 于10Q,冲击接地电阻和工频接地电阻的换算和长距离接地有效长度的确定见GB50057一2010的附 录C
宜利用收费棚的钢结构作为接闪器和引下线,利用其基础钢筋网作为共用接地装置,其接地电阻 5.2 值应符合GB50057一2010中4.3.6的规定,不应大于按人身安全所确定的接地电阻值
5.3收费广场内的照明灯金属杆,架设摄像机等的金属杆宜作为接闪杆,金属杆的基础接地的冲击接 地电阻值不宜大于10Q
在有人通过或可能停留的位置,应采取下列防跨步电压、防接触电压和旁侧 闪络的措施 防跨步电压应符合下列规定之一: a 引下线3m范围内土壤地表层的电阻率不小于50kQm
或敷设5cm厚沥青层或15cmm 厚砾石层; 用网状接地装置对地面作均衡电位处理; -用护栏、警告牌使人进人距引下线3m范围内地面的可能性减小到最低限度
b)防接触电压和旁侧闪络应符合下列规定之一 引下线3m范围内地表层的电阻率不小于50kQm,或敷设5cm厚沥青层或15cm厚砾 石层; 外露引下线,其距地面2.7m以下的导体用耐1.2/504冲击电压100kV的绝缘层厢 离,或用至少3nmm厚的交联聚乙烯层隔离 -用护栏,警告牌使人接触引下线的可能性降至最低限度
5.4钢筋混凝土结构的控制机房、通信机房、,变电所等建(构)筑物宜设置明装接闪网,利用柱内钢筋为 自然引下线,利用基础钢筋网作为共用接地装置
其接地电阻应符合GB50057一2010中4.3.6的规 定,不应大于按人身安全所确定的接地电阻值
5.5安装在收费棚顶部的接闪器的防雷接地应与收费广场的基础接地连接形成共用接地系统
GB/37048一2018 雷电电磁脉冲防护 6.1等电位连接 6.1.1高速公路沿线建(构)筑物的等电位连接应采取下列措施: 一类防雷建(构)筑物的独立接闪器及其接地装置外,其他建(构)筑物的大尺寸金属件都 除第- a 应等电位连接在一起,并与雷电防护装置相连
b 分开的建(构)筑物之间的连接线路,若无屏蔽层,线路应敷设在金属管,金属格栅或钢筋成格 栅形的混凝土管道内
金属管、金属格栅或钢筋格栅从一端到另一端应是导电贯通,并在两端 分别连到建(构)筑物的等电位连接带上;若有屏蔽层,屏蔽层的两端应连到建(构)筑物的等电 位连接带上
对由金属物、金属框架或钢筋混凝土钢筋等自然构件构成建构)筑物或房间的格栅形大空间 屏蔽,应将穿人大空间屏蔽的导电金属物就近与这些自然构件做等电位连接
6.1.2机电系统的低压配电线缆、数据信号线、视频信号线等所穿的金属管或金属屏蔽层应电气贯通， 并至少在其两端就近与收费广场的接地网和中央控制室基础地网进行等电位连接
当电子系统为300kHz以下模拟系统时,监控室及机房等电位连接网应采用s型等电位连接网 6.1.3 络
当电子系统为兆赫兹级的数字系统时,应采用M型等电位连接的方法,参见附录C
6.1.4等电位连接导体的最小截面积应符合表1的规定
表1防雷等电位连接各连接部件的最小截面积 单位为平方毫米 等电位连接部件 材料 截面 等电位连接带铜、外表面镀铜的钢或热镀锌钢 铜、钢 50 铜 从等电位连接带至接地装置或 铝 25 各等电位连接带之间的连接导体 钢 50 从屋内金属装置至等电位连接带的连接导体 l0 钢 16 I级分类试验的SPD(m 电气 I级分类试验的SP(T2 2.5 系统 连接SPD的 铜 级分类试验的SPD(T3 l.5 导体 D1类SPD 1.2 电子 系统 其他类的sPD 参见表注 SPD按试验类型分类参见附录D. 注:其他类的SPD铜导线最小截面可选用1.0mm
6.1.5收费广场的收费亭、不停车收费系统(ETC),车道摄像机,通行信号灯,费额显示器、计重控制器 等安装处应预留等电位接地端子,并与收费棚接地网就近进行电气连接
隧道接地装置应利用隧道支护内错杆、钢筋网等自然接地体
应在隧道土建施工过程中预留接 6.1.6 地端子,并在隧道两侧电缆沟内使用热镀锌扁钢与预留接地端子相连的一条贯通隧道的接地干线
接
GB/T37048一2018 地干线与预留接地端子连接间距不宜大于200m
6.1.7在隧道两端洞口附近应各设置一组接地装置,接地装置的接地电阻不应大于4Q
该接地装置 应与隧道洞内的接地干线电气连接
6.2磁屏蔽 6.2.1机电系统的低压配电线、数据信号线、视频信号线宜全线穿热镀锌钢管或使用带屏蔽层的线缆 埋地敷设
金属外壳、金属管道、金属导管和电缆屏蔽层的最小厚度应符合GB/T21714.32015中表 3的规定
在全线埋地存在实际困难时,线缆或所穿热镀锌钢管前端及后端的埋地敷设长度均不宜小 于15m,埋地深度应不小于1m,有冻土层地区宜埋设在冻土层以下
6.2.2机房内的终端设备等信息技术设备(ITE),应根据ITE的耐磁场强度值(100/300/1000A/m) 进行屏蔽设计
利用建(构)筑物墙体内的钢筋进行大空间磁场屏蔽,磁场强度值的计算分下列两种 情况: 当闪电击在建(构)筑物附近时,H
的计算应符合GB/T21714.4一2015中式A.7)的规定
a LPZ1区磁场强度值H的计算应符合GB/T21714.4一2015中式(A.11)的规定
当闪电直接击中建(构)筑物时,L.PZ1区磁场强度值H的计算应符合GB/T21714.42015 b 中式A.l)的规定
后续屏蔽区磁场强度值H.+的计算,应符合G;B/T21714.4一2015中式(A.19)的规定,同时此磁 场值仅在与屏蔽有一定安全距离的有效屏蔽空间内有效
屏蔽系数(SF)的计算和安全距离应符合 (GB/T21714.4一2015中表A.3和图A.4的规定
屏蔽设计应使处于LPZn区内ITE的磁场强度低于 设备的耐磁场强度值
6.3隔离界面 6.3.1高速公路供配电系统可采用隔离变压器进行隔离
6.3.2高速公路数据线和信号线使用金属线时，可在进人建(构)筑物前改为光缆
当光缆有金属加强 芯和外护层时,应在光电转换器前端剪断金属加强芯并将金属外护层剥掉10cm后接人光电转换器 剪断的加强芯应与金属外护层末端连接并接地
全线使用带有金属加强芯和外护层的光纤时,应按上 述方法处理
6.4电涌保护器(SsPD) 6.4.1 一般要求 6.4.1.1应结合被保护对象所在地区雷暴日等级,所处的LPZ,设备的耐冲击电压额定值(U.)和电信 和信号设备传输特性选择sPD的技术参数
6.4.1.2安装在低压配电系统中的SPD应符合GB/T18802.1的要求;安装在电信和信号网络中的 SPD应符合G;B/T18802.21一2016的要求;安装在光伏发电系统直流侧的SPD应符合 GB/T18802.31一2016的要求
6.4.2SPD的应用分类 低压配电系统中sPD的应用分类见表2
6.4.2.1
GB/37048一2018 表2低压配电系统中SPD的应用分类 低压配电系统设尬 多雷区 强雷区 中雷区 少雷区 外场监控设备配电箱 C类 B类 D类 监控系统 监控总(分)中心机房配电箱 D类 收费站电源室总进线配电箱 收费站电源室外场监控设备配电柜 收费站电源室收费UPS配电柜 B类 C类 D类 收费系统收费广场配电箱 收费广场摄像机配电箱 沿线 收费计重配电箱 D类 机电 收费车道工控机配电箱 D类 系统 通信系统通信机房配电箱 D类 管理总分)中心变电所或箱式变电 站进线柜 收费站变电所或箱式变电站进线柜 A类 D类 供配电 系统 服务区变电所或箱式变电站进线柜 停车区变电所或箱式变电站进线柜 电容补偿柜 D类 洞外外场监控设备配电箱 B类 D类 监控系统腿道洞内第一个监控配电箱 隧道洞内第二个及以后监控配电箱 D类 隧道变电所进线柜 隧道变电所双电源配电柜 隧道 机电 隧道埋地变压器进线柜 D类 B类 C类 系统 隧道变电所UPS输人出惟 供配 电系统 隧道变电所EPS输人出柜 隧道洞内第一个配电箱 D类 隧道洞内第二个及以后配电箱 隧道变电所电容补偿柜 D类 A类;选用I级分类试验sSPD可,安装在强雷区、多雷区的LPZ0或LPZ0g与LPz1的交界处 的沿线机电系统低压配电进线柜处
B类;选用I级分类试验sPp(可加l级分类试验sPD()组合,即(+,安装在强雷 区、多雷区的LPZ0或LPZ0;与LPZ1的交界处,同时,又处于机电设备的前端的电源进线端
C类;选用】级分类试验sPD),安装在中雷区的LPZ0或LPZ0,与LPz1的交界处的电源 进线柜
安装在LPZ1内和LPZ1与LPZ2交界处的电源进线端
D类;选用】级分类试验sPD(),安装在少雷区的LPZ0或LPZ0,与LPz1的交界处的电源
GB/T37048一2018 进线柜
安装在LPZ1内和LPZ1与LPZ2交界处的电源进线端
6.4.2.2电信和信号网络中的SPD(包括网络、数据、视频信号sSPD),其应用分类见表3
表3电信和信号网络中SPD应用分类 电信和信号设施 多雷区 强雷区 中雷区 少雷区 网络、数据控制系统 监控 系统 视频传输系统 沿线机电 系统 网络、数据控制系统 收费 E类 F类 系统 视频传输系统 网络、数据控制系统 监控 隧道机电 系统 系统 视频传输系统 E类;选用D1类SPD,安装在强雷区、多雷区的LPZ0或LPZo与LPZ1的交界处
下类;选用C2类SPD,安装在中雷区、少雷区的LP'Z0或LPZ0;与LPZ1的交界处或LPZ1与 PZ2的交界处
6.4.3sPD应用分类对应的放电电流最小值 6.4.3.1在低压配电系统中SPD的应用分类及对应放电电流最小值要求见表4
表4低压配电系统中sPD的应用分类及对应放电电流的最小值 单位为千安 Tl+T2 SPD的 应用分类 Iim A类 12.5 B类 12.5 20.0 C类 30.0 D类 20.0 应用分类为A类，且低压配电系统仅处于多雷区时,SPD的Im可选择不小于10kA
应用分类为B类,且低压配电系统仅处于多雷区时,sPD的1可选择不小于10kA;
可选择不小于15kA 可类sPD的I-和类sPD的I
的值应符合表4要求
回-卫参见附录D 注 两类SPD的组合，且应充分考虑两者的能量配合， 6.4.3.2电信和信号网络中SPD的应用分类及对应最小放电电流值见表5
表5电信和信号网络中sPD的应用分类及对应最小放电电流值 SPD的应用分类 D1 C2 1kA E类 F类 6kV/3kA D1C2类试验SPD参见附录D 电信和信号网络中的SP应根据线路的工作频率、传输速率、传输带宽、工作电压、接口形式和特性阻抗等参数， 选择插人损耗小,分布电容小,并与纵向平衡,近端串扰指标相适配的sPD
GB/37048一2018 6.4.4低压配电系统中SPD的最大持续工作电压 在低压配电系统中SPD的最大持续工作电压(U)不应小于表6中的要求
表6SPD取决于系统接地型式所要求的U
最小值 配电系统的接地型式 SPD接于 引出中性线的 无中性线引出的 TT系统TN-C系统TNs系统 IT系统 IT系统 不适用 每 相线与中性线间 1.l5U 1.l5U0 1.l5U 不适用 1.15
-相线与PE线间 不适用 1.15U
相间电压" 每 /U
” U
U U
中性线与PE线间 不适用 不适用 每 1.15U
不适用 -相线与PEN线间 不适用 不适用 不适用 在电信和信号网络中的SPD的U
不应小于系统工作电压的1.2倍
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,所以不需计及15%的允许误差 6.4.5SPD的有效电压保护水平 在低压配电系统、电信和信号网络中的有效电压保护水平U,不应大于低压电气设备、电信和信号 设备的耐冲击电压额定值(U.)的0.8倍,参见附录E
6.4.6sPD的后备保护要求 当SPD内置热脱扣装置不能断开的工频电流时,应在SPD外部安装能耐受与SPD匹配的电涌电 流，且能分断SPD的过电流保护装置
6.4.7沿线机电系统防雷措施 6.4.7.1 监控系统雷电防护 监控总(分)中心机房配电箱的电源进线端,设置D类sPD. 沿线外场监控设备的配电箱电源进线端,强雷区,多雷区设置B类SPD,中雷区设置c类SPD,少 雷区设置D类SPD
各种外场监控设备的以太网信号接口或数据信号接口或视频信号接口的进线端,强雷区、多雷区设 置E类sSPD,中雷区、少雷区设置F类SPD
6.4.7.2收费系统雷电防护 收费站电源室总进线端电源室外场监控设备出线端电源室收费UPS电源出线端,收费广场配电 箱进线端,收费广场摄像机电源进线端,强雷区,多雷区设置B类sPD,中雷区设置C类sPD,少雷区设 置D类SPD
在收费车道工控机电源进线端、收费计重电源进线端,设置D类SPD. 收费系统计重设备数据信号进线端,ETC费额显示器数据信号进线端,收费广场摄像机以太网或 视频控制信号进线端,强雷区、多雷区设置E类SPD,中雷区、少雷区设置F类SPD.
GB/T37048一2018 6.4.7.3通信系统雷电防护 通信机房电源进线端,设置D类SPD. 以太网信号接口的设备的进线端,强雷区、多雷区设置已类SPD,中雷区、少雷区设置F类SPD 6.4.7.4供配电系统雷电防护 管理总(分)中心配电房、收费站配电房、服务区配电房、停车区配电房或各处箱式变电站低压进线 端,强雷区、多雷区设置A类SPD,中雷区设置C类SPD,少雷区设置D类SPD 电容补偿柜电源进线端,设置D类SPD. 6.4.8隧道机电系统防雷措施 6.4.8.1 监控系统雷电防护 隧道洞外的外场监控设备配电箱电源进线端、隧道洞内第一个监控配电箱电源进线端,强雷区、多 雷区设置B类SPD,中雷区设置C类SPD,少雷区设置D类SPD
隧道洞内第二个及以后的监控配电 箱电源进线端设置D类sPD
各种外场监控设备的以太网信号接口或数据信号接口或祝频信号接口的进线端,强雷区,多雷区设 置E类sPD,中雷区,少雷区设置F类SPD. 6.48.2供配电系统雷电防护 隧道变电所进线柜、双电源配电柜、隧道埋地变压器进线柜的低压进线端,强雷区、多雷区设置B 类SPD,中雷区设置C类SPD,少雷区设置D类sPD 在隧道变电所UPs柜进线出线端,EPs柜进线出线端,强雷区、多雷区设置B类SPD,中雷区设置 C类sPD,少雷区设置D类sPD. 隧道变电所电容补偿柜进线端,设置D类SPD. 隧道洞内第一个配电箱(柜)和控制柜进线端，强雷区、多雷区设置B类sPD,中雷区设置C类 SPD,少雷区设置D类sPD
隧道洞内第二个及以后的配电箱(柜、控制柜和隧道变电所电容补偿柜 进线端,设置D类sPD. 雷电防护装置的检测和维护 7.1高速公路机电系统雷电防护装置检测和验收应按GB/T21431执行
7.2雷电防护装置的维护分为定期维护和日常维护 7.3每年在雷雨季节到来之前,应进行一次定期全面检查维护 7.4应在每次雷击之后进行日常维护
在雷电活动强烈的地区,对雷电防护装置应经常进行目测 检查
7.5检查外部雷电防护装置和内部雷电防护装置的腐蚀情况及机械损伤,包括由雷击放电所造成的损 伤情况
若有损伤,应及时修复;当锈蚀部位超过截面的三分之一时,应更换
7.6检测外部雷电防护装置和内部雷电防护装置以及金属设备、外壳等物体等电位连接的电气连续 性,若发现连接处松动或断路,应及时修复
7.7检查各类SPD的运行情况:有无接触不良、漏电流是否过大,发热,绝缘是否良好、积尘是否过多 等,出现故障应及时排除或更换
10
GB/37048一2018 附 录 A 资料性附录 全国主要城市年平均雷暴日数 全国主要城市年平均雷暴日数(T.)见表A.1
表A.1全国主要城市年平均雷暴日数 城市名 雷暴日数/da 城市名 雷暴日数/daI 北京 33.3 武汉 31.6 天津 27.6 长沙 43.2 石家庄 29.5 广州 万5.2 75,7 太原 南宁 32.8 34.2 95.3 呼和浩特 海口 25.5 34.0" 沈阳 重庆 长春 33.2 成都 32.5 哈尔滨 32.3 贵阳 48.l 昆明 上海 26.7 62.2 南京 拉萨 31,4 68.8 35.6 杭州 西安 3.6 27.4 20.5 合肥 兰州 福州 49.3 西宁 30. 南昌 52.9 乌鲁木齐 5.6" 济南 25.2 银川 16." 郑州 20.8 注数据来源于国家气象信息中心1961年一2013年统计数据,不包含港澳台地区数据
数据年限为1970年~2013年
数据年限为1973年一2013年 数据年限为1961年2003年
缺失1992年和2002年的数据
11
GB/T37048一2018 录 附 B 规范性附录) 雷电防护区(LPz)的划分 B.1LP分类 根据雷电威胁的不同,LPZ可分为 -LPZ0受直接雷击和全部雷电磁场威胁的区域
该区域的内部系统可能受到全部或部分雷 电电涌电流的影响
LPZon属直击雷防护区,但该区域的威胁仍是全部雷电磁场
该区域的内部系统可能受到 部分雷电电涌电流的影响
LPZ1由于分流和边界处设置隔离界面和/或SPD使电涌电流受到限制的区域
该区域的 空间屏蔽可能衰减雷电磁场
LPZ2n由于分流和边界处设置隔离界面和/或SPD使电涌电流受到进一步限制的区域
该区域的附加空间屏蔽可能进一步衰减雷电磁场
LPzZ划分图见图B.1
LP20区 天线 旗杆或栅栏 电力线路 LPZ2区 LPz1区 LP2区 LPZ1区 的界面 设备 等电位连接点 ,通信线路 图B.1LPZ的划分 12
GB/37048一2018 B.2建(构)筑物LPz划分图 建(构)筑物L.PZ划分示意图见图B.2 LPz0区 LPz0,区 LPZ0.区 LPz1区 LPz1区 匆 LPZ2区 pA,区 LPZ1区 LPZ1区 LPZ2区 等电位连接 路 电涌保护器(SPD) LPZ. 防雷区 LPz1区 LPz1区 12 LPz2区 LPz2区 说明 -屋顶上金属物; l0 高度敏感的电子设备; -屋顶上设备; 11 钢筋; 12 -接闪器 变电所 13 -0.4kV电源; 有屏蔽的小室; 14 等电位连接预埋件; 停车场 摄影机; 15 基础接地体; 金属立面; 16 外来金属设备; 混凝土中的钢筋 17 -通信线路; -地面; 18 -10kV或20kV电源
图B.2建(构)筑物LPz划分示意图 13
GB/T37048一2018 B.3 高速公路建(构)筑物LPz划分图 高速公路建(构)筑物LPZ划分示意图见图B,3,其中 -当收费亭采用金属屏蔽体时,亭内处于LPZ1,否则为LPZoB -站房建(构)筑物窗户为大开间,且未采取屏蔽措施时为LPZ0B; 当配电房窗户为大开间,且未采取屏蔽措施时为LPZ0B -当监控室、UPS机房等窗户采用金属屏蔽体接地时,监控室、UPs机房处于LPZ1区,此时操 作台、电视墙等金属机柜处于LPZ2区;当监控室、UPs机房窗户采用大开间窗户时,监控室 UPS机房处于LPZ0B区,此时操作台、电视墙等金属机柜处于LPZ1区; -收费亭金属机箱内设备在机箱可靠接地时,亭内电子设备处于LPZ1区 各电子设备之间的连接线缆,包括配电线缆、信号线缆所处防雷分区由线缆通过空间的IPz2 确定
LPZ0 避省针 LPZ0Og Pz0 APz0 LPz0 UPS室 LPZ1 LPZ0 监控室 收费天棚 配电房 La LPZ0. LPZ1 收费亭 LPz. 变电房 站房建筑物 收费广场 图B.3高速公路建(构)筑物LPz划分示意图 14
GB/37048一2018 附录 C 资料性附录 型等电位连接方式示意图 M型等电位连接方式示意图参见图C.1和图C.2
说明 薄铜带(0.25mm×100mm); -薄铜带与薄铜带之间的焊接连接; 薄铜带与防静电地板支架之间的焊接连接; -薄铜带与等电位连接带之间的焊接连接; 设备的低阻抗等电位连接带 薄铜带与设备等电位连接带之间的焊接连接; -配电箱; -配电箱的PE线; -基准网络与周围建(构)筑物钢柱(或钢筋混凝土柱内钢筋上的预留件)的娜接连接 注:薄铜带网格尺寸600mm×600mm
图c.1兆赫兹级的数字系统等电位连接基础网 15
GB/T37048一2018 A剖面 说明: 装有电子设备的金属外壳 -混凝土地面; 地面内钢筋网; -高频等电位连接 -电子设备的金属外壳与等电位连接基准网的连接点
图c.2利用钢筋混凝土地面内焊接钢筋网做等电位连接基准网 16
GB/37048一2018 附 录 D 资料性附录 SPD的分类 低压配电系统的SPD按试验类型分为三类 TI级分类试验);用标称放电电流I.、1.2/50冲击电压和最大冲击电流I进行的试验， a T2级分类试验)用标称放电电流I，和1.2/50冲击电压和8/20电流波最大放电电流进 b 行的试验 T3皿级分类试验):用1.2/50电压波形和8/20电流波形的复合波发生器进行的试验
c 电信和信号网络上所接人的SPD的类别及其冲击限制电压试验用的电压波形和电流波形参见表 D.1
表D.1sPD的类别及其冲击限制电压试验用的电压波形和电流波形 类别 试验类型 开路电压 短路电流 >1V 10A.0.1A/4s一2A/4s Al 很慢的上升率 0.lkV/s~100kV/s 习 10004s(持续时间 A2 AC 按GB/T18802.21一2016中表5试验 1kV,10/1000 100A,10 ,l0/1000s B2 1kV~4kV,10/700丛s 25A~100A,5/3204s 慢上升率 >1kV,100V/丝s 10A~100A,10/1000丝s B3 CI 0.5kV<2kV,1.2/50As 0.25kA<1kA,8/204s C2 快上升率 2kV~10kV,1l.2/50!s 1kA5kA,8/20Hs C3 >lkV,lkV/4s 10A100A,10/10004s D] 1kV 0.5kA一2.5kA.l0/3504s 高能量 习1kV 0.6kA一2.0kA,10/250体 D2 17
GB/T37048一2018 录 附 资料性附录) 低压电气设备和电子设备的耐冲击电压额定值(,) E.1低压配电系统中设备的U
建(构)筑物内220/380V配电系统中设备的U
参见表E.1
表E.1建(构)筑物内220/380V配电系统中设备的u 配电线路和最后 特殊需要 设备位置 电源处的设备 用电设备 分支线路的设备 保护的设备 耐冲击电压类别 类 川类 类 I类 Uw/kV 2.5 1.5 注1:I类 需要将瞬态过电压限制到特定水平的设备
注2:类 -如家用电器、手提工具和类似负荷
注3:类 如配电盘,断路器,包括电缆、母线、分线盒、开关、插座等的布线系统,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:类 -如电气计量仪表、一次线过流保护设备、滤波器
E.2被保护电子设备的耐受特征 E.2.1电信和信号网络设备的U
参见表E.2
表E.2电信和信号网络设备的U、 冲击电压额定值 设备名称 试验波形 说明 0.,5kV 10/7004s 信息网络中心室外 仅适用于与长度大于500m的非屏敞双绞线相连的端 4.0kV 10/7004s 信号线 口,IrU-TK.20建议的“一次保护"可用于此端口 端口 仅适用于与长度大于500m的非屏蔽双绞线相连的 l.0kV 10/7004s 端口 信息网络中心室内 混合波 仅适用于与大于10m的电缆相连时,冲击发生器的总 0.5kv 信号线 1.2/50s u.;l. 输出阻抗应为42Q I.;8/204s 端口 仅适用于与长度大于500m的非屏敞双绞线相连的端 4.0kV 10/7004s 口,ITU-TK.20建议的“一次保护”可用于此端口 非信息网络中心室 外信号线端口 仅适用于与长度大于500m 少 小非屏蔽双绞线相连的 1.0kV 10/7004s 端口 18
GB/37048一2018 表E.2(续》 设备名称 冲击电压额定值 试验波形 说明 复合波 非信息网络中心室 仅适用于与大于10m的电缆相连时,冲击发生器的总 0.5kV Ue:l.,2/504s 内信号线端口 输出阻抗应为42n I;8/204s 非信息网络中心指设备不在信息网络中心内运行,如无保护槽施的本地远端局(站,商业区,办公室内,用户室 内和街道等
E.2.2测量、控制和实验室内I/o信号/控制端口抗扰度试验的最低要求参见表E.3
表E.3抗扰度试验的最低要求 端口 试验项目 试验值 说明 I/O信号/控制 冲击试验 1.0kV 适用于线地或长距离线的情况 0.5kV 适用于线一线 直接与电源相连的 冲击试验 I/O信号/控制 适用于线一地 1.0kV E.2.3常用电子设备工作电压与SPD额定工作电压的对应关系参考值参见表E.4
表E.4常用电子设备工作电压与SPD额定工作电压的对应关系参考值 序号 通信线类型 额定工作电压/八V SPD额定工作电压/八V DDN/X.25/中继 <6或40一60 18或80 xDS 18 二5 6.5 2M数字中继 ISDN 40 80 模拟电话线 <110 180 100M以太网 <5 6.5 同轴以太网 <5 6.5 18 RS232 <12 Rs122/485 5 1o 6 6.5 视频线 nm 24 29 现场控制 12 卫星通信中频系统 1518 24 19
GB/T37048一2018 参 考文献 [[1]GB/T16935.1一2008低压系统内设备的绝缘配合第1部分;原理,要求和试验 [[2]GB/T18802.12一2014低压电涌保护器SPD)第12部分;低压配电系统的电涌保护器 选择和使用导则 [3]GB/T18802.22一2008低压电涌保护器第22部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD 选择和使用导则 [4]GB/T21714.1一2015雷电防护第1部分;总则 JTGD802006高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范 JTGD81一2017公路交通安全设施设计规范 [7]JTG/TF72-2011公路隧道交通工醒与附属设施施工技术规范 [8] JTGF80/2 -2004公路工程质量检验规定标准第二册机电工程 o QxT10.3一2007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 高速公路设施防雷设计规范 QX/T1902013 i" 交通运输部办公厅关于加强公路水路建设工程防雷工作的通知(交办公路函[2017]80o 号 [12]15D503 利用建筑物金属体做防雷及接地装置安装 接地装置安装 [13]14D504 [14]IrU-TK.20Resistibilityoftelecommunicationequipmentinstalledinatelecommunication centretoovervoltagesandovercurrents 20
高速公路机电系统防雷技术规范GB/T37048-2018
随着我国高速公路行业的蓬勃发展，高速公路机电系统在其中扮演着越来越重要的角色。然而，由于高速公路往往建立在空旷、高处的区域，容易受到雷电的影响，从而引起机电设备的故障或甚至是损坏。因此，高速公路机电系统的防雷工作显得尤为重要。
为了确保高速公路机电系统的正常运行，相关部门出台了《高速公路机电系统防雷技术规范GB/T37048-2018》。该规范针对高速公路机电系统在雷电天气下的防护要求，对综合布线、保护接地、避雷针等多个方面进行了详细的规定。
其中，综合布线是高速公路机电系统防雷中的重要环节之一。规范指出，机电设备应采用专用的综合布线，且布线路径应尽量短，不得与其他回路或信号线共用管道。同时，布线应有较好的屏蔽性能，以减小雷电波及的影响。
除此之外，规范还明确了高速公路机电系统的保护接地要求。规范要求，机电设备应设置独立的保护接地系统，并应根据设备的特点和使用环境选择不同的接地方式。在接地电阻方面，规范也对其进行了明确的限制，以保障设备运行的安全性。
另外，规范中还强调了避雷针的重要作用。规范指出，在高速公路机电系统的设计中应考虑避雷针的设置，以增加机电设备的防雷能力。同时，在避雷针的安装和使用过程中，也应严格按照规范的要求进行。
综上所述，《高速公路机电系统防雷技术规范GB/T37048-2018》对于高速公路机电系统的防雷工作提出了详细的要求和规定，为保障交通运输的安全性提供了有效的技术支持。
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