供排水系统防雷技术规范

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国家标准 GB/T39437一2020 供排水系统防雷技术规范 Techniealspeeifieationforlightningproteetionofwatersupplyand drainagesystem 2020-11-19发布 2021-06-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/39437一2020 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 基本要求 高压系统和电气系统的雷电防护 自动化仪表的雷电防护 工业控制、网络及通信系统机房的雷电防护 12 工艺系统及特殊场所的雷电防护 13 检测、维护与管理 附录A(规范性附录》城市规划类别与供排水系统规模类别 l4 15 附录B资料性附录确定SPD放电电流值的方法 附录c规范性附录被保护设备的特性 18 附录D(资料性附录)电信和信号网络的SPD的类别 20 附录E(资料性附录sPD安装示例 21 附录F(资料性附录供排水系统防雷检测项目 28 参考文献 29
GB/39437一2020 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由气象局提出并归口 本标准起草单位;深圳市气象服务中心、深圳安特博防雷技术有限公司、江西省气象服务中心、黑龙 江省气象灾害防御技术中心,深圳市水务(集团)有限公司、重庆市气象安全技术中心、福建省气象灾害 防御技术中心,、绍兴市制水有限公司、深圳市标准技术研究院、深圳市水务规划设计院有限公司、杭州天 湖智能科技有限公司 本标准主要起草人:邱宗旭、杨悦新、邵维明、余建华、梁有伟、吕东波、余蜀豫、郭宏博、曾金全、徐永灿、 覃彬全、吴序一,罗欣、庄红波、张春龙、苏琳智、张光辉、蔡然、平扬、李根、叶有权,李文萍
GB/39437一2020 供排水系统防雷技术规范 范围 本标准规定了供排水系统中高压系统、电气系统、自动化仪表、工业控制、网络、通信系统机房、工艺 系统及特殊场所的雷电防护要求,及其检测、维护与管理 本标准适用于新建、扩建、改建以及运行中供排水系统的雷电防护 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/T18802.12一2014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(IEC61643-12:2008,IDT 建筑物防雷装置检测技术规范 GB/T21431 GB/T28547一2012交流金属氧化物避雷器选择和使用导则(IEC60099-5;2000,NEQ) GB/T33588.3一2017雷电防护系统部件(LPSC第3部分:隔离放电间隙(ISG)的要求 IEC62561-3:2012,IDT 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 GB50303一2015建筑电气工程施工质量验收规范 GB50601一2010建筑物防雷工程施工与质量验收规范 术语和定义 GB50057一2010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 GB50057一2010中的某些术语和定义 3. anddrain 供排水系统 watersupply nagesystem 由净水厂(水厂)、污水处理厂,系站和管网的建筑物,设施仪器设备及与生产相关的供配电系统、 自动化系统、数据采集和监控系统等组成的系统 3.2 污水处理厂wastewatertreatmentplant 对进人城镇污水收集系统的污水进行净化处理的工厂 注;改写GB18918一2002,定义3.2 3.3 泵房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/T50125一2010,定义2.0.58 3.4 泵站pumpngstation 泵房和配套设施的总称
GB/T39437一2020 [GB/T50125一2010,定义2.0.59] 3.5 电子系统eleetronicsystem 含有敏感的电子部件,如通信设备、计算机、控制和仪表系统、无线电系统、电力电子装置的系统 [GB/T21714.4一2015,定义3.2] 3.6 电气系统eleetriealsystem 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 [GB50057一2010,定义2.0.26] 3.7 直击雷direetlightninglash 闪击直接击于建(构)筑物其他物体、大地或外部防雷装置上,产生电效应,热效应和机械力者 [GB50057一2010,定义2.0,13] 3.8 雷击电磁脉冲lightningeleetro netieimpulse;LEMIP 0magne 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 [[GB50057一2010,定义2.0.25] 3.9 防雪装置liehtmgptetiwnsystem;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的装置，一般由 外部防雷装置和内部防雷装置组成 注改写GB50057一200,定义2.0.5. 3.10 外部防雷装置externallightningproteetionsystem 由接闪器、引下线和接地装置组成 GB50057一2010,定义2.0.6] 3.11 内部防雷装置internallightningprot teetiomsystem 由防雷等电位连接和与外部防雷装置的间隔距离组成 [[GB50057一2010,定义2.0.7] 3.12 接闪器airterminationsystem 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 [GB50057一2010,定义2.0.8] 3.13 引下线down-conduetorsystem 用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体 [[GB50057一2010,定义2.0.9] 3.14 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人大地 [GB50057一2010,定义2.0.10] 3.15 避雷器surgearrester 用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流幅值的一种电器 包含运
GB/39437一2020 行安装时对于该电器正常功能所必需的任何外部间隙,而不论其是否作为整体的一个部件 注1，通常连接在电网导线与地线之间,有时也连接在电器绕组旁或导线之间 注2:有时也称为过电压保护器,过电压限制器(surgedivider) 注3:改写GB/T2900,12一2008,定义2.1 3.16 peetiedleye:;sPD 电涌保护器 Surge 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 [[GB50057一2010,定义2.0.29] 3.17 防雷等电位连接lightningequipotentialbonding;LEB 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] 3.18 隔离界面isolatinginterfaees 能够减小或隔离进人LPZ的线路上的传导电涌的装置 注1包括绕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 注3:改写GB/T21714.1一2015,定义3.56 3.19 电压保护水平voltageprotectiolevel 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,并不可被按照如下方法确定的测量限制电压超过 对于l类和/或I类试验,由波前放电电压(如适用)和对应于l类与I类试验中直到，和/或1m峰值处 的残压确定 对于川类试验,取决于复合波直到U.的测量限制电压 [IEC61643-11;2011,定义3.1.14] 3.20 I类试验的冲击放电电流impulsedlischargeeurrentforclassItest 流过SPD具有指定转移电荷量Q和在指定时间内具有指定比能量w/R的放电电流峰值 IEC61643-ll:201l,定义3.l.10] 3.21 nominaldisel 类试验的标称放电电流 shargecurrentforelass T test 流过SPD具有8/20!s波形电流的峰值 [[IEc61643-ll;2011,定义3.1.9 3.22 masimmomtisupeatingoluge 最大持续运行电压 U 可持续加于电气系统电涌保护器保护模式的最大方均根电压或直流电压;可持续加于电子系统电 涌保护器端子上,且不致引起电涌保护器传输特性减低的最大方均根电压或直流电压 [GB50057一2010,定义2.0.31]
GB/T39437一2020 3.23 SPD的冲击试验分类immpulsetestclassificationofSPD 3.23.1 I test I类试验elass 使用冲击放电电流1,峰值等于冲击放电电流1i峰值的8/20s标称放电电流和1.2/504、冲 击电压进行的试验,用可表示 注:改写IEC61643-ll;201l,定义3.1.34.1 3.23.2 I类试验elassItest 使用标称放电电流I 和1.2/504s冲击电压进行的试验,用T表示 注:改写1EC61643-ll;201l,定义3.1.34.2 3.23.3 皿类试验class皿test 使用开路电压为1.2/504s,短路电流为8/20!、的复合波发生器进行的试验,用T3表示 注:改写IEC61643-1l:201l,定义3.1.34.3 3.24 ramablelogiccontroller;PLC 可编程序控制器progr 用于顺序控制的专用计算机 其顺序控制逻辑基本上可根据布尔逻辑或继电器梯形图程序语言由 编程板或主计算机改变 [[GB/T506802012,定义11.2.5 3.25 短路电流short-eireuitcurrent 用于类试验的复合波发生器的短路电流 3.26 开路电压 opencireuitvoltage U 在复合波发生器连接试品端口处的开路电压 [IEc61643-11;2011,定义3.1.23 3.27 防雷区lightningprotectionzone;LPZ 划分雷击电磁环境的区,一个防雷区的区界面不一定要有实物界面,如不一定要有墙壁、地板或天 花板作为区界面 [[GB50057一2010,定义2.0.24] 3.28 隔离放电间隙isolatingsparkgap;IsG 用以隔离金属装置间导电性的,具有一定放电间距的部件 注:雷击时,装置由于放电效应,可瞬间导通 [[GB/T33588.3一2017,定义3.1] 基本要求 4.1供排水系统应根据系统的特点、环境因素及雷电活动规律,因地制宜地采取雷电防护措施,做到安 全可靠、技术先进、经济合理 4.2供排水系统建(构)筑物(以下简称建筑物)应按GB50057一2010进行防雷类别划分,并应符合以
GB/39437一2020 下规定 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泵房等建筑物; 22) 预计雷击次数大于0.05次/年的类、[类水厂建筑物和类、I类、川类污水处理厂建筑物 33) 预计雷击次数大于0.25次/年的类水厂建筑物和类、V类污水处理厂建筑物 b 在可能发生对地闪击的地区,除a)规定以外的供排水系统建筑物,应划分为第三类防雷建 筑物 4.3建筑物年预计雷击次数计算应符合GB50057一2010附录A的规定,城市规模和水厂、污水处理 厂规模的划分见附录A 4.4供排水系统建筑物和室外储罐防直击雷措施应符合GB50057一2010的规定,防雷工程施工与质 量验收应符合GB50601一2010的规定 4.5配水池、沉淀池、生物池、滤池、曝气池、氧化沟等空旷区域的构筑物可不专设外部防雷装置,该区 域内的金属件,如设备外壳、行车轨道、栏杆楼梯(含扶手)等应接地,冲击接地电阻不应大于10Q,栏 杆宜每隔Im进行技地.接地点大于10个时可不采取拉触和跨步电压措随 4.6阀门站(井),流量计井、管网监测点的设备(压力仪表,流量计),金属管道等应进行局部等电位连接 4.7当供排水系统互相临近的建筑物之间有电气系统和电子系统的线路连通时,宜将其接地装置互相 连接 4.8进人建筑物的金属管道,在进人建筑物前应与建筑物的地网作等电位连接 具有阴极保护的埋地 金属管道,在其从室外进人室内处宜设绝缘段,应在绝缘段处跨接电压开关型电涌保护器或隔离放电间 隙,其冲击电流可参照附录B的式B.1)计算确定,取m=1,电涌保护器的类型及性能应满足 2010的4.2.4的第14款的要求,隔离放电间隙的类型及性能应满足GB/T33588.3一 GB50057 -2017 的要求,当管道输送具有爆炸和火灾危险物质时,电压开关型电涌保护器或隔离放电间隙宜具有适当的 额外要求,如采用密封型或具有防爆性能 4.9防雷等电位连接各连接部件的材料,最小截面应符合表1的规定 表1防雷等电位连接部件的材料及最小截面 最小截面 等电位连接部件 材料 mm” 等电位连接带 铜、外表面镀铜的钢或热镀锌钢 50 从室内金属装置到等电位连接带的跨接导线 铜线或铜编织带 管道弯头、阀门、法兰盘的跨接导线 铜线、铜片或铜编织带 长金属管道之间的跨接导线 铜线或铜编织带 4.10高杆灯应采取防接触电压和防跨步电压措施,应符合GB50057一2010的4.5.6的规定 高杆灯 的冲击接地电阻值宜不大于10Q.高杆灯接地体和供排水系统的工艺金属管道、设备的接地体宜相互 连接,当接地体之间的距离大于4m时可不相连 高压系统和电气系统的雷电防护 5 5.1高压系统及设备 GB/T50064一2014的5.3的要求,避雷器的选择安装应符合 高压线路的雷电防护应符合 5.1.1 GB/T28547一2012的3.3.4的要求 5.1.2配电系统的雷电防护应符合GB/T50064一2014的5.5的要求,避雷器的选择安装应符合 GB/T28547一2012的3.3.3的要求 5.1.3旋转电机的雷电防护应符合GB/T50064一2014的5.6的要求,避雷器的选择安装应符合
GB/T39437一2020 GB/T28547一2012的4.3的要求 5.2电气系统 5.2.1电源宜采用TN系统,从总配电柜输出的低压配电线路和分支线路应采用TN-S系统 5.2.2 防雷接地、安全保护地、直流工作地(逻辑地)和防静电接地等宜乘用共用接地系统 共用接地 装置的接地电阻应按50H2电气装置对接地电阻值的要求确定,不应大于按人身安全所确定的接地电 阻值 5.2.3厂区内的供配电线路宜采用铠装电缆或采用护套电缆穿钢管屏蔽并埋地敷设,在进出建筑物处 应把金属外皮、钢管等与防雷等电位连接带电气连接 当采用金属槽盒架空敷设时,金属槽盒应在两端 和支架处可靠接地 金属梯架、托盘或槽盒本体之间的连接应符合GB50303一2015的11.1.1的要求 5.2.4当采用隔离变压器对低压电气设备进行防护时,隔离变压器的初级,次级绕组间应有屏蔽层,屏 蔽层宜一端接地,初、次级绕组耐冲击电压应大于25kV且耐冲击电压应大于电气线路上预期的雷电 过电压 隔离变压器的额定功率应大于负载的额定功率 5.2.5电涌保护器(SPD)选择和使用应符合以下规定 类型选择及安装位置: a 在各类防雷建筑物的室外线进人建筑物处(LPZ0区和LPZ1区交界处，即总配电箱处). 应安装TT的sPD;阀门井、流量计井等由s1,S3型雷击产生的损害概率可以忽略时,可 安装2的SPD 雷击类型(损害源)参见附录B,防雷区划分见GB50057一2010的 6.2.l 靠近被保护设备(LPZ1区与LPZ2区交界处或后续防雷区交界处,即分配电箱或插座 处),应安装2、3的SPD. b)电流参数 1 SPD的冲击放电电流、标称放电电流或短路电流值应大于预期电涌电流,流过SPD的预 期电涌电流的计算方法可参见附录B 当预期的电涌电流难于计算时,安装在每一相线、中性线与PE线间的SPD冲击放电电流 或标称放电电流、短路电流)值应不小于表2中的要求 表2sPD电流参数的选择 Tm T2 建筑物防雷类别 ,AN I/kA Iimp/kA 第二类 12.5 10 第三类 10 如采用"3十1"或“1+1"接线形式安装SPD,在三相系统中,连接在N-PE之间的sPD的1m(或I.)值应为连接在 LN之间的SPD的Im或I,)值的4倍;在单相系统中,连接在N-PE之间的SPD的1m或I.)值应为连接在L-N 1值为 之间的sPD的1(或1.)值的2倍 如1 12.5kA,则它们分别应不小于50kA和25kA 的SPD,测试所用的复合波发生器的开路电压U.(kV值是短路电流1.(kA)值的两倍,因此选择的 SPD时,当SPD仅用U.(kV)标识时,可按表2所列I.(kA)的两倍进行选择 U，值的选择: c 1 在选择SPD的U，时,应通过比较SPD的有效电压保护水平U，和附录C中所列被保护 设备的绝缘耐冲击过电压额定值U 来确定 SPD的有效电压保护水平U取决于电压 保护水平U，和两端连接导线电压降U,对限压型SPD,用公式(1)计算,对电压开关型 SPD,用公式(2)计算
GB/39437一2020 U=U十AU U=max(U,,U) 式中: U -SPD的有效电压保护水平; p/n U -SPD的电压保护水平,单位为千伏(kV); U -SPD两端连接导线的电压降,即电感电压降Lx(di/dr),室外线路进人建筑物处 可按1kV/m计算 其后的限压型sPD当连接导线不大于0.,5m时,可按U- 0.2U,计算 如果sPD仅通过感应电涌,U可忽略 当SPD前端安装了过电流保护器时,U应包含过电流保护器两端的电压降 2 当SPD与设备之间的线路长度可以忽略时例如SPD安装在设备终端处),有效电压保 护水平应满足公式(3)的要求; U,GB/T39437一2020 6 自动化仪表的雷电防护 6.1自动化仪表的金属外壳、金属仪表箱、接线箱及机柜等的金属外壳应就近连接到已接地的等电位 连接带上 6.2自动化仪表应处于直击雷保护范围内(LPZ0区或后续防雷区内) 当按照GB50057一2010的 6.3.2的规定计算出该区内的磁场强度大于自动化仪表的耐磁场强度额定值Hw(如100A/m,300A/m、 1000A/m时,应增加空间屏蔽措施 防雷区的划分应符合GB50057一2010的6.2.1的规定 供排 水系统的自动化仪表当采用金属箱作为空间屏蔽措施,可不计算其屏蔽效果,当采用格栅形空间屏蔽 时,屏蔽效果应符合GB50057一2010的6.3.2的要求 6.3自动化仪表的前端低压配电箱至仪表的配电线路、仪表至可编程序控制器(PLC)的信号线路及仪 表至其传感器的信号线路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 当自动化仪表系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层有绝缘隔开的双层屏蔽或穿钢管敷 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 自动化仪表的低压配电线路防闪电电涌侵人可采用安装sPD或隔离变压器的措施,且应满足5.2 6.4 的要求 自动化仪表的信号线路防闪电电涌侵人应选择安装信号SPD或采取隔离界面的措施,且应符合 6.5 以下规定 a 安装信号sPD sPD的安装位置;应在自动化仪表转换器,PLc之间的信号线路两端分别安装SPD,满足 6.3要求的线路屏蔽时,投人式液位计、电磁流量计的传感器和转换器之间的信号线路可 不安装sPD,sPD的安装位置见图1; sPD的放电电流及类型选择;LPZ交界处的信号SPD类型要求见表4,SPD的短路电流 计算可参见附录B,当难于计算时应满足表4的要求,信号sPD的类别参见附录D, U，值的选择;选择信号sPD的U，时,应使其U<0.8U.,U的计算应符合5.2.5c)款的 3 要求; U 值的选择;信号SPD的U 应大于或等于系统最大工作电压的1.2倍; ！ 传输性能:信号线路SPD应根据线路的工作频率、传输介质、传输速率、传输带宽、工作电 5 压、接口形式、特性阻抗等参数进行选择,信号SPD对传输特性的影响应满足表5、表6的 要求 采取隔离界面措施: b 1 隔离界面可采用光电合器(或称光电隔离器、无金属光缆、隔离变压器或无线传输等方 式对雷电电涌进行隔离; 2 电信和信号线路宜采用光电稠合器隔离雷电电涌,光电稠合器的输人和输出应具有 10kV以上1.2/504s冲击电压耐受能力,且冲击电压耐受能力应大于电子线路上预期的 雷电电涌; 光缆有金属外护层或金属加强芯时,可能导致雷击时损坏光缆,金属外护层或加强芯应双 端接地 隔离界面对传输性能的要求应满足表5、表6的要求
GB/39437一2020 LPZ0 LPZ1 L0. LPZ2 P3 0.5. 0.5 说明: d 在防雷区(LPZ0/1)交界处的等电位连接带 全部雷电流 I" EB3B); Gk,D 各防雷区交界处的信号网络sPD 信息技术设备(ITE)/电信端口 mn,o) -各防雷区交界处的电气系统SPD 电源线/电源端口; 、级试验产品. g I、 h) 信息线路/电信通信线路/网络; p) 接地连接导体; LPZ0LPZ3 局部雷电流; 防雷区0一3区 Ie 图1sPD安装在防雷区交界处的配置示例 表4在防雷区交界处使用的sPD时额定值选型指南 防雷区 LP0/1 lPZ1/2 LPZ2/3 0.,5kA2.5kA 10/350从s" 10/250 1.0kA一2.5kA 0As 1.2/504s" 0.5kV10kV 0.5kV1kV LPZ交界处电涌值范围 8/204s" 0,25kA5kN 0.,25kA0,5kA 10/7004s 4kV 0,.5kV~4kV 5/320丛s" 100A 25A100A D1,D2,I2 与建筑物外部无电阻性连按 SPD(j)" C2/2 LPz交界处sPD的类型要求sPD(k)" SPD(I)" C1 LPZ22/3栏下电涌值范围包括了典型的最低耐受能力要求并可安装于信息技术设备内部 波形定义参见附录D SPD(j,k,l),见图1
GB/T39437一2020 表5信号SPD传输特性要求的选择 传输特性 插人损耗 驻波比 近端串扰 误码率 数据脉冲波形变化 正弦信号(o1 nmA 20mA或4mA 适用 适用 适用 不适用 不适用 20mA模拟信号 信号形式 数据脉冲信号 不适用 不适用 适用 适用 适用 RS485或工业以太网 0.5dB 频率大于2.2MHz时 误码率应 脉冲宽度中点处 SPD的传输特性要求 1.5dB S1.2 >60dB小于或等 正负脉冲幅度比 频率小于或等于 于1×10 大于或等于0.95 2.2MHz时 表6天馈线路SPD性能参数推荐表 电压 工作频率 插人损耗 传输功率 特性阻抗 接口方式 名称 dB 驻波比 MHz 应满足 数值 >1.5倍系统平均功率 S0.3 <1.3 50/75 .5一6000 系统接口要求 工业控制、网络及通信系统机房的雷电防护 机房位置选择应避开强电磁干拢区域,无法避开时,空间屏蔽和线路屏蔽措施应满足62.63的要求 7.2设备机房(监控室)应设置网形等电位连接网络,各金属组件不应与接地系统绝缘 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,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 接网络的网格大小宜为600mm×600mm M型等电位连接网络的设置见图2,图3所示 说明: 薄铜带(0.25mmX100mm) -薄铜带与设备等电位连接带之间的焊接连接 薄铜带与薄铜带之间的连接; 配电箱; 薄铜带与立柱之间的媒接连7接; -配电箱的连接线 薄铜带与等电位连接带之间的焊接连接 -基准网络与周围建筑物钢柱或钢筋混凝土柱 设备的低阻抗等电位连接带; 上的预埋件)的焊接连接 图2活动地板下用薄铜带构成的高频信号基础网络 10
GB/39437一2020 -剂面 说明: -装有电子负荷设备的金属外壳 -高频等电位连接; -混凝土地面的上部， -电子负荷设备的金属外壳与等电位连接基准网 地面内焊接钢筋网; 的连接点 图3利用钢筋混凝土地面内焊接钢筋网做等电位连接基准网 7.3工控、网络及通信机房低压配电系统雷电防护措施应满足5.2的要求 信号SPD和隔离界面应满 足6.5的要求,sPD的安装参见附录E 7.4工业控制计算机、PLC柜,网络及通信系统机柜与中控室的信号传输宜采用光纤作为信号线,当光 纤有加强芯和金属外护层时,加强芯与金属外护层应双端接地 7.5信号线缆主干线的金属线槽应敷设在电气竖井内 布置信号线缆的路由走向时,应尽量减小由线 缆自身形成的感应环路面积 信号线路与电源线路应分开在不同线槽(管)内敷设,当共线槽(管)敷设 时,应采取隔离措施,并对信号线路进行屏蔽 信号线缆与其他管线及电力电缆的净距应满足表7、表8 的要求 表7电子系统线缆与其他管线的间距 电子系统线缆与其他管线的净距 其他管线类别 最小交叉净距 最小平行净距 mm mm 防雷引下线 1000 300 保护地线 50 20 给水管 150 20 压缩空气管 150 20 500 500 热力管(不包封 热力管(包封 300 300 燃气管 300 20 11
GB/T39437一2020 表8电子系统与电力电缆的净距 最小净跑 类别 与电子系统信号线缆接近状况 mm 与信号线缆平行敷设 130 380V电力电缆容量 小于2kVA" 有一方在接地的金属线槽或钢管中 70 电力电缆容量 双方都在接地的 380V 10" 小于2AYN 金属线槽或钢管中 与信号线缆平行敷设 380V电力电缆容量 有一方在接地的金属线槽或钢管中 2kVA5kVA 双方都在接地的金属线槽或钢管中 与信号线缆平行敷设 380V电力电缆容量 有一方在接地的金属线槽或钢管中 大于5kVN 双方都在接地的金属线槽或钢管中 电话线中存在振铃电流时,不应与计算机网络在同一根双绞线电缆中 当380V电力电缆的容量小于2kVA,双方都在接地的线槽中,即两个不同线槽或在同一线槽中用金属板隔 开,且平行长度小于或等于10m时,最小间距可以是10mm 8 工艺系统及特殊场所的雷电防护 8.1沼气系统 8.1.1有爆炸危险的露天钢质封闭沼气罐、沼气塔等,当其高度小于或等于60tm,罐顶壁厚不小于 时,或当其高度大于60m、罐顶壁厚和侧壁壁厚均不小于4mm时,可不装设接闪器,但应接地 4mm 且接地点应不少于2处,两接地点间距离不宜大于30m,每处接地点的冲击接地电阻应不大于30Q. 8.1.2当接地装置的环形接地体所包围面积的等效圆半径等于或大于GB50057一2010的4.3.6的规 定时,可不规定防雷接地的冲击接地电阻 8.1.3沼气罐的放散管散流管,呼吸阀等应根据排放可燃性混合气体的时间特征采取不同的直击雷 防护措施,并应符合GB50057一2010的4.3.2的规定 8.1.4输送沼气的金属管道,当管道弯头,阀门,法兰盘等连接处的过渡电阻值大于0.03Q时,连接处 应用金属线跨接 对有不少于5根螺栓连接的法兰盘,在非腐蚀环境下,可不跨接 8.1.5当沼气浓度测量仪表安装SPD时,应采用防爆型SPD. 8.2加药系统 投加设备、金属罐体、金属管道、金属阀门以及其他金属物均应就近与等电位连接带连接,等电位连 接带应与防雷接地装置做防雷等电位连接 注:加药系统指加氯、加氨、甲醇投加等系统 8.3液氧站 8.3.1露天布置的液氧贮罐的直击雷防护应符合4.4的规定 8.3.2汽化器、输送氧气管道宜处在IPZ0区内,当处在LPZ0区时,其材料、结构和最小截面应符合 GB50057一2010的5.2.1的规定 8.3.3液氧站内的金属围栏,金属灯杆等金属物应与接地装置就近连接 8.3.4氧气管道的每对法兰或螺纹接头间的过渡电阻值大于0.03Q时应设跨接导线 8.3.5氧气管道应在进、出车间或用户建筑物处与防雷接地装置做防雷等电位连接 12
GB/39437一2020 8.4易燃易爆及危化品仓库 危化品仓库应设置等电位连接带,仓库内金属储罐、金属货架、金属门窗、风机等应就近连接到 8.4.1 等电位连接带上,等电位连接带应与防雷接地装置做防雷等电位连接 长金属管道的弯头、阀门法兰盘等连接处的过渡电阻值大于0.03n时,连接处应用金属线跨 8.4.2 接 对有不少于5根螺栓连接的法兰盘,在非腐蚀环境下,可不跨接 8.4.3平行敷设的金属管道,其净距小于100mm时应采用金属线跨接,跨接点的间距不应大于30 m; 交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接 检测、维护与管理 9.1供排水系统防雷装置检测应按GB/T21431的规定执行 9.2供排水系统防雷装置应每年检测一次,易燃易爆及危险化学品场所防雷装置应每半年检测一次 供排水系统防雷装置检测项目参见附录下 9.3应确定专人负责管理和维护供排水系统防雷装置,每年应对供排水系统的防雷装置进行检测,防 雷装置检测宜在雷雨季节前进行 9.4供排水系统所属单位应建立健全防雷安全应急预案,在遭受雷击后,应及时启动应急预案并及时报 告灾情,并协助主管机构做好雷电灾害的调查、鉴定工作,分析雷电灾害事故原因,提出解决方案和措施 9.5供排水系统宜采用SPD在线监测系统,对sPD的劣化,失效状态进行实时监控 13
GB/T39437一2020 附 录 A 规范性附录) 城市规划类别与供排水系统规模类别 城市规划类别 以城区常住人口为统计口径,将城市划分为五类 小城市;城区常住人口在50万以下的城市; a b) 中等城市;城区常住人口在50万~100万的城市 大城市;城区常住人口在100万一500万的城市(其中300万以上500万以下的城市为I型大 c 城市,100万以上300万以下的城市为型大城市): 特大城市;城区常住人口在500万一1000万的城市; d 超大城市:城区常住人口在1000万以上的城市 e 注1:以上数值范围包含下限值,不包含上限值 注2:城区是指在市辖区和不设区的市,区,市政府驻地的实际建设连接到的居民委员会所辖区域和其他区域 注3;常住人口统计包括;居住在本乡镇街道,且户口在本乡镇街道或户口待定的人;居住在本乡镇街道,且离开户 口登记地所在的乡镇街道半年以上的人;户口在本乡镇街道,且外出不满半年或在境外工作学习的人 A.2水厂规模类别 水厂规模类别按供水量(单位;m/d)划分为 I类;30万一50万 a b) 类;10万30万; 皿类:5万一10万 c 注1:以上数值范围包含下限值,不包含上限值;I类规模包含上限值 注2:供水量50万m'/d以上的水厂的防雷类别划分参照I类 A.3污水处理厂规模类别 污水处理厂规模类别按污水处理量(单位;m/d)划分为 I类:50万一100万 a b) 类;20万50万; 类:l0万20万; c d N类;5万10万; V类:1万5万 e 注1:以上数值范围包含下限值,不包含上限值 注2污水处理量100万m'/d以上的污水处理厂的防雷类别划分参照I类 14
GB/39437一2020 附录B (资料性附录) 确定SPD放电电流值的方法 B.1SPD放电电流值的选择方法 B.1.1 -般规定 各类防雷建筑物当需要考虑S1,S2,S3,S4型雷击(见表B.1)在电气系统中引起的预期电涌电流 时,选择SPD的放电电流参数应大于各种雷击类型引起的最大预期电涌电流 其他建筑物可根据实际 情况,考虑所需要的雷击类型,选择SPD的放电电流参数也应大于所考虑的雷击类型引起的最大预期 电涌电流 表B.1不同损害源导致的损害和损失类型 雷击点 图例 损害源类型 损害类型 损失类型 D1 Ll、L45 s 建筑物 D2 L1、I2、I3、L4 D; L1"、L2、L4 S2 建筑物附近 D3 L1"、L2、L4 D1 Ll、L4" S3 D2 Ll、L2、L3、L4 连接到建筑物的线路 D3 L1、L2、LA 连接到建筑物的线路附近 S4 D3 L1、L2、L4 损害源类型,损害类型及损失类型的定义见GB/T21714.1一2015的5.1.2和5.2. 仅对可能有动物损失的地方 仅对有爆炸危险的建筑物和那些因内部系统失效立即危及人身生命的医院或其他建筑物 15
GB/T39437一2020 B.1.2雷击建筑物引起的电涌(s1型雷击 在电源引人的总配电箱处所装设的SPD,其每一保护模式的预期电涌电流值Ip,当电源线路无屏 蔽层时宜按式(B.1)计算,当有屏蔽层时宜按式(B.2)计算 0.51 Ip= B.1 nm 0.5IR I B.2 nmR.十R 式中: Ip每一保护模式的预期电涌电流值,单位为千安(kA); -雷电流,单位为千安(kA,第一类防雷建筑物取值200kA,第二类防雷建筑物取值 150kA，第三类防雷建筑物取值100kA:; 地下和架空引人的外来金属管道和线路的总数; 需要确定的那一回路线路内导体芯线的总根数 R -屏蔽层每公里的电阻,单位为欧姆每千米Q/km); 芯线每公里的电阻,单位为欧姆每千米(Q/km. 注由于芯线和屏敞层的互感,公式(B.2)可能会低估屏蔽层的分流作用 B1.3雷击线路引起的电涌(S3型雷击 雷击连接到建筑物的线路时,应考虑雷电流在两个方向上的分配以及绝缘击穿 电气和电子系统I值的选择可以基于表B.2,表B.3给出的值 表B.2电气系统中预期的电涌电流 雷击线路或线路附近 雷击建筑物附近 雷击建筑物 损害源S3 损害源s4 损害源S2 损害源S1 建筑物 直接雷击 间接雷击 感应电流) 感应电流 防雷类别 电流波形 电流波形 电流波形 电流波形 8/20!s 8/204s 10/350s 8/204s kA kA kA kA 第 5 -类 10" 0,2" 10" 7.5 第二类 3.75" 0,15" 7.5" 三类 5 5d 嘴 2.5" 0.1" 注1表中所有值均指线路中每一导线的预期电涌电流 注2雷击建筑物的预期电涌电流(非感应引起的)见B.l.2. 所列数值属于闪电击在线路上(雷击点靠近用户的最后一根电杆),并且线路为多跟导线(三相十中性线》. 所列数值属于架空线路,对埋地线路所列数值可减半 环路导体敷设方式以及与感应电流的距离影响预期电涌电流的值,表B2的数值指以不同敷设方式在大型建 筑物中的短路无屏蔽环路导体(环路面积数量级50m,宽度5m),距离建筑物墙1m,建筑物无屏蔽或装有 《建筑物的分流系数K.一0.5) 对其他类型的环路或建筑物特性,所取数值宜乘以系数K.,K.、.K.(见 LPS( GB/T21714.2一2015的B,5). 环路的电感和电阻影响所感应电流的波形,当略去环路电阻时,宜采用10/350s被形,在被感应电路中安装 开关型SP就是这类情况 16
GB/39437一2020 表B.3电子系统中预期的电涌电流 雷击线路或线路附近 雷击建筑物附近" 雷击建筑物” 损害鄙3 损害源s: 损害源S2 损害源S1 建筑物 感应电流 感应电流 直接雷击 间接雷击 防雷类别 电流波形 电流波形: 电流波形 电流波形 8/204s 8/204s 8/20!s 10/3504s kA kA kA kA 0.16 第 -类 0.2 第二类 1.5" 0.085 0.,15 7.5 第三类 0.035 0.l 注:表中所有值均指线路中每一导线的预期电涌电流 环路导体敷设方式以及与感应电流的距离影响预期雷电流数值大小 表中的数值指以不同方式敷设在大型 建筑物中的短路无屏蔽环路导体(环路面积数量级50nm,宽度5m),距离建筑物墙1m,建筑物无屏蔽或装设 有LPs(建筑物的分流系数K =0.5) 对其他类型的环路或建筑物特性,所取数值宜乘以系数K,Ka,K 见GB/T21714.22015的B,5 数值适用于多对线非屏蔽线缆 对非屏蔽终端连接线,数值可能大5倍以上 数值适用于架空非屏蔽线 埋地线路数值可减半 B.1.4雷击线路附近引起的电涌(S4型雷击 雷击线路附近比雷击线路本身所产生的电涌能量小得多 表B.2,表B.3给出与不同防雷类别建筑 物相关的内部线路上的预期过电流数值 对于屏蔽线,表B.2、表B.3的值可以减小一半 B.1.5感应效应引起的电涌(s1或92型雷击 磁场感应效应引起的电涌,不管是S1或S2型雷击,都具有8/204s的典型波形 这些电涌会出现 在LPZ1内的设备的端口处或靠近其端口处,以及在LPz1、LPz2的交界处 未屏蔽的LPZ1内(例如,只安装了外部防雷装置,防雷装置构成的网格宽度大于5m)的电涌,由 于磁场未被衰减,预期的电涌比较高 表B.2,表B.3给出了预期电涌电流值 已屏蔽的LPZ内例如,屏蔽体的网格宽度小于5m),磁场感应效应引起的电涌明显降低,这些情 况下,电涌比未屏蔽的要小的多,由于空间屏蔽的衰减作用,雷电防护区LPZ1内的感应效应较低,由于 LPZ1和LPZ2两级空间屏蔽的共同作用,雷电防护区LPZ2内的电涌进一步降低 B.2雷电监测资料在放电电流选择中的应用 当建筑物所在地有完整和准确的30年雷电监测资料时,B.1.2中的雷电流】可用雷电监测资料中 的最大实测电流值替代 当最大实测电流值大于B.1.2中的I值时,宜按实测电流值计算;当最大实测 电流值小于B.1.2中的I值时,可使用实测电流值计算 17
GB/T39437一2020 附 录 C 规范性附录) 被保护设备的特性 被保护设备的绝缘耐冲击特性 c.1.1交流电气设备耐冲击特性 C.1.1.1交流电气设备耐冲击类别 220V/380V电气设备耐冲击电压类别可分为I、I、I、类,见表C.1 其他电压等级的电气设 备耐冲击电压额定值见GB/T16935.1-2008的表B.1和表B.2 表C.1220V/380V电气设备绝缘耐冲击电压额定值 特殊需要 配电线路和最后 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 耐冲击过电压类别 类 类 I类 N类 耐冲击过电压额定值 6kV 4kV 2.5kV l.5kV 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(如供排水系统中的PLC、自动化仪表等) 注2:类:额定工作电压为220V/380V的电气、机械设备等如加氯机、加氨机、臭氧发生器、紫外线消毒设备 电动阀门等. 注3，W类;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:类;如电气计量仪表、一次线过流保护设备、滤波器 C.1.1.2通信、信息网络交流电源设备耐冲击特性 通信、信息网络交流电源的标称电压均为220V/380V,使用复合波(开路电压波形为1.2/50!s 短路电流波形为8/204s)进行试验,其设备耐冲击特性见表c.2 表c.2通信、信息网络交流电源设备耐冲击电压、电流额定值 冲击电压额定值 冲击电流额定值 设备名称 说明 kVy kA 电源设备机架交流电源人口由不间断电源供 0.25 0.5 0.5 0.25 适用于相一相 通信、信息网络中心设备交流电源端口 1.0 0.5 适用于相一地 适用于相一相 1.0 0.5 非信息网络中心交流电源端口 2.0 l.0 适用于相 地 18
GB/39437一2020 c.1.2直流电气设备耐冲击特性 C.1.2.1直流电源设备耐冲击电压额定值 直流电源设备耐冲击电压额定值见表C.3 表c.3直流电源设备耐冲击电压额定值 复合波" 额定电压 设备名称 开路电压 短路电流 lkV kA DC/AC逆变器 DC'/IC变换器 -24或一48或一60 0.5 0.25 机架直流电源人口 -24、一48、一60 0.75 直流配电屏 1.5 直流(Dc)或交流(Ac)有效值 复合波开路电压波形为1.2/504s,短路电流波形为8/204s C.1.2.2信息网络设备耐冲击电压额定值 信息网络设备耐冲击电压额定值见表C.4 表C.4信息网络设备耐冲击电压额定值 设备名称 冲击电压额定值 试验波形 说明 0.5kV 适用于极一极(X一X 信息网络中心Ic 开路电压波形为1.2/501s 电源端口 短路电流波形为8/204s 适用于极一地(x l.0kV l.0kv 适用于极一极(X-x 非信息网络中心Dc 开路电压波形为1.2/50As. 电源端口 2.0k 短路电流波形为8/20!s 适用于极一地(x 注1:非信息网络中心的地点指设备不在信息网络中心内运行,如无保护措施的本地远端站、商业区、办公室内 用户室内和街道等 注2x指设备输人端的线路端子,表中简称极,C指设备的公共端子,表中简称地 C.2被保护设备的冲击抗扰度特性 电气和电子设备的冲击抗扰度试验电压等级见GB/T17626.5 -2019 19
GB/T39437一2020 附 录 D 资料性附录) 电信和信号网络的sPD的类别 电信和信号网络的sPD的类别可分为A1,A2,B1,2,B3,c1,c2,C3,D1,D2类,各类别sP的性 能要求和试验方法见GB/T18802.21一2016,其冲击限制电压和冲击耐受能力试验用的电压电流波形 范围见表D.1,当类别印刷在sPD上时,通常用外加方框表示,如D 表D.1电信、信号网络的sPD按试验类型分类 类别 试验类型 开路电压 短路电流 >1kV 10A Al 很慢的上升率 上升率 0.1kV/s100kV/s >1000s(持续时间)》 A2 Ac 从GB/T18802.21一2016的表5中选择试验项目 B1 1kV,10/1000s 100A,10/1000s B2 慢的上升率 1kV4kV,l0/7004s 25A~100A,5/320从s B3 >lkV，100V/s 10A100A,l0/10004s C1 0.5kV2kV,1.2/50ps 0.25kA<1kA,8/204s C2 快的上升率 2lV10kV,l.2/50s 1kA<5kA,8/20"s 1kV,1kV/ 10A~100A,10/1 C3 '/"s 000"s D1 1kV 0.5kA~2.5kA,10/3504s >！ 高能量 0,6kA2.0kA,10/2504s D2 >1kV 20
GB/39437一2020 录E 附 (资料性附录) SPD安装示例 E.1电气系统SPD安装示例 水厂、污水厂及系站的10kV电源经过变压器后转换成低压,类的sPD安装于低压进线柜的 位置,其后的电气、机械、电子及自动化仪表设备的配电箱处根据5.2的规定选择使用适配的SPD. 低 压电气系统sPD安装示例见图E.1一图E.4 aL1 L2 L3 PE PEN 5b 6店 说明: 装置的电源进线箱， 保护电涌保护器的过电流保护器; -配电盘; 本装置的接地电阻; R R -总接地端或总接地连接带， -供电系统的接地电阻; L1,L2,L3 开关型电涌保护器(sPD); 相线; -电涌保护器的接地连接,5a或5b; PEN 保护接地中性线; 需要保护的设备 保护接地线" -PE与N线的连接带; 中性线 图E.1TN-C-S系统中在进户处电涌保护器的安装示例 L2 L3 ]N 说明 装置的电源进线箱; 供电系统的接地电阻; 配电盘; L1L2.L3 相线 -需要保护的设备; PE 保护接地线; 电涌保护器(SPD) -中性线 保护电涌保护器的过电流保护器; 图E.2TN-S系统中电涌保护器的安装示例 21
GB/T39437一2020 L L2 L3 JPEN 说明: -装置的电源进线箱; -保护电涌保护器的过电流保护器; 供电系统的接地电阻 R -配电盘; 需要保护的设备; L1、IL2、L3 相线 PEN 电涌保护器(SPD. 保护接地中性线 图E.3TN-C系统中电涌保护器的安装示例 L1 L2 L3 E PEN 5b 说明 保护电涌保护器的过电流保护器; -装置的电源进线箱; 配电盘; R 本装置的接地电阻; 总接地端或总接地连接带; R -供电系统的接地电阻; Ll、L.2、L3 相线; -电涌保护器(SPpD) 电涌保护器的接地连接,5a或5b, PEN 保护接地中性线 需要保护的设备; PE 保护接地线 PE与N线的连接带; 中性线 -退元件或配电线路长度 图E.4安装了三级sPD的安装示例以TN-C-S系统为例 E.2工业控制系统SPD安装示例 水厂、污水厂及泵站用的最多的工业控制系统就是采用现场的自动化仪表采集数据,通过与PLC 连接进行数据的处理 PLC柜的过电压保护通过在低压电气线路和进人PLC的信号线路上安装SPD 来实现,SPD一般都安装在PLC柜内,见图E.5 22
GB/39437一2020 电源线 PE UPS 模拟量信号线 SP SPD 模拟量信号线 SPD SPD 说明 -PlL.c柜; 低压电气线路上的sPD, -仪表箱; 信号线路上的SPD; -PLc的Ai模块; 相线; L pH仪、,浊度仪或余氯仪等在线仪表; PE -保护接地线; N -中性线 -室外自动化仪表 图E.5工业控制系统SPD安装示例 E.3压力、温度仪表sPD安装示例 压力仪表主要是通过压力变送器采集压力信号并转换成4mA一20mA的电流信号,可与其他仪 表、单/多回路调节器、工业计算机以及集散控制系统联用,实现生产过程中的自动化测量与控制 温度 仪表结构类似压力仪表,仅采集信号不同 用于保护压力,温度仪表的低压配电线路sPD,通常安装在其前端的低压配电箱处 信号线路上 的SPD,通常在仪表的变送器(也称转换器)处安装,见图E.6 非电子式的压力,温度仪表(比如机械式,现场读取数值的仪表)无需安装sPD保护 23
GB/T39437一2020 电源线 PE UPS 模拟量信号线 sPD 说明" -PLC柜; -信号线路上的SPD; 相线; -压力仪表防护罩; -PLc的Ai模块; PE 保护接地线" N -室外压力仪表变送器; 中性线 -低压电气线路上的sPD 图E.6电子式压力仪表SPD安装示例 E.4电磁流量计SPD安装示例 低压配电线路的sPD通常安装在电磁流量计转换器处或其前端的低压配电箱处 信号sPD通常 安装在转换器和PC连接的信号线路上,转换器和传感器之间的信号线路一般不安装信号SPD,见 图E.7 24
GB/39437一2020 电源线 PE UPS 模拟量信号线 SPD SPp 485信号线 SPD SPD 说明 电源线路上的SPD -PLC柜; -电磁流量计仪表箱; 信号线路上的SPD; -PLc的Ai模块; 相线; -PIC的RS485通信模块; PE 保护接地线; N -电磁流量计转换器(二次仪表); -中性线 -电磁流量计传感器(一次仪表); 图E.7电磁流量计SP安装示例 E.5监控系统SPD安装示例 监控系统的控制中心的低压配电箱内安装SPD,室外摄像头和室内设备柜上安装相应的视频信 号、控制信号,直流电源的SPD,见图E.8,图E.9 25
GB/T39437一2020 电源线 N PE SP以太网 SP SPD 网络信号线 说明: 室外摄像机 -信号线路上的sPD, 多功能SPD 相线; 监控网络交换机; PE 保护接地线 N 电源线路上的SPD 中性线 图E.8监控系统SPD安装示例 电子围栏 PE UPs 485信号线 1SPD ISPD二 485信号线 说明: 信号线路上的SPD; 现场设备柜; -报警主机 电源线路上的SPD. 电子围栏高压模块; 相线; PE -电子围栏地址模块; 保护接地线" N 电子围栏电源SPD; -中性线 图E.9电子围栏sPD安装示例 26
GB/39437一2020 E.6电源sPD的连接导线截面 低压电气系统的电源线路上安装的SPD的连接导线(铜材)不宜小于表E.1中规定的最小截面积 表E.1电源SPD连接导线(铜材)最小截面积 铜导线的最小截面 SPD试验类型 nmm 正 2.5 工 3 l1.5 当多极SPD共用一根接地线时,可适当增加接地导线的截面积 E.7信号SPD的连接导线截面 电子系统的信号线路上安装的SPD的连接导线(铜材)不宜小于表E.2中规定的最小截面积 表E.2信号SPD连接导线(铜材)最小截面积 最小截面积 SPD按不同试验方法分类 mm D1 1.2 2.c1,.c2.c3,B1,I2.,IB3,Al,A2 根据具体情况确定,可小于1.2 E.8sPD的凯文连接方法 安装SPD时宜使两端连接导线最短,可采用图E.10的凯文连接方法 SPD U-u X2 说明 sPD的接线端子， Xl,X2 I 部分雷电流; U -在ITE输人处的电压有效电压保护水平),其大小由SPD的电压保护水平U，和连接电涌保护器和受 保护设备之间导线上的电压降决定; -sPD输出端的电压(电压保护水平). 图E.10SPD导线连接方法(凯文方式)的示例 27