防雷装置安全检测技术规范

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1　范围
本标准规定了防雷装置的检测项目、检测要求和方法、检测周期、检测程序和检测数据整理。本标准适用于防雷装置的检测。
高压电力输配电线路、大中型高压变电所防雷装置的检测及离岸飞行器、离岸船舶的防雷装置的检测尚应符合现行国家有关标准的规定。
2　规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修订单（不包括勘误的内容）或修正版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可以使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T17947.1—2000　接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则　第1部分　常规测量
GB 18802.1-2002　 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 50057—1994　建筑物防雷设计规范（2000年版）
GB 50174—1993　电子计算机机房设计规范
GB 50303—2002 建筑电气工程施工质量验收规范
GB/T 50312—2000　建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范
IEC 61024—1：1990　建筑物防雷　第1部分　通则
IEC 61024—1—2：1998　建筑物防雷　第1部分　通则　第2分部分：指南B—防雷装置的设计、安装、维护和检查
IEC 61312—1：1995　雷击电磁脉冲防护　第1部分　通则
IEC/TS 61312—2：1999　雷击电磁脉冲的防护　第2部分　建筑物的屏蔽，内部等电位连接和接地
IEC 61643—21/Ed.1.0：2000　连接至电信网络及信号网络的电涌保护器　第21部分　性能要求和试验方法

ITU　TS K11：1990　过电压和过电流防护原则
ITU　TS K31：1993　用户大楼内电信装置的连接结构和接地
3　术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
防雷装置 lightning protection system，LPS
接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其他连接导体的总合。
3.2
外部防雷装置 external lightning protection system
由接闪器、引下线和接地装置组成，主要用以防直击雷的防雷装置。
3.3
内部防雷装置 internal lightning protection system
除外部防雷装置外，所有其他附加设施均为内部防雷装置，主要用来减小和防护雷电流在需防护空间内所产生的电磁效应。
3.4
接闪器 air-termination system
直接截受雷击的避雷针、避雷带（线）、避雷网，以及用作接闪的金属屋面和金属构件等。
3.5
引下线 down-conductor system
连接接闪器与接地装置的金属导体。
3.6
（接）地 ground
一种自然的或人工的电气连接，使电路或电气设备连接到大地或代替大地的某种较大的导电体。
注：对汽车、飞机、火箭等较大的移动体，不能与大地进行固定的接地，可把车身、机体代替大地，称为本体地（body earth）。
3.7
接地装置 earth-termination system
接地体和接地线的总合。
3.8
接地体 earth electrode
埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。
3.9
接地线 earth conductor
从引下线断接卡或换线处至接地体的连接导体；或从接地端子、等电位连接带至接地装置的连接导体。
3.10
自然接地体 natural earth electrode
利用与大地接触的金属物体，如金属管道、构架、建筑物基础内的钢筋等兼作的接地体。
3.11
人工接地体 made earth electrode
为接地需要而埋设的接地体。人工接地体可分为人工垂直接地体和人工水平接地体。
3.12
共用接地系统 common earthing system
将各部分防雷装置、建筑物金属构件、低压配电保护线（PE）、设备保护地，屏蔽体接地、防静电接地和信息设备逻辑地等连接在一起的接地装置。
3.13
等电位连接 equipotential bonding
为减小雷电流产生的电位差，而将分开的装置、诸导电物体用等电位连接导体或电涌保护器实现的电气连接。
3.14
等电位连接带 equipotential bonding bar
将金属装置、外来导电物、电力线路、通信线路及其它电缆连于其上以能与防雷装置做等电位连接的金属带。
3.15
等电位连接导体 equipotential bonding conductor
将分开的装置诸部分互相连接以使它们之间电位相等的导体。
3.16
等电位连接网络 bonding network
由一个系统的诸外露导电部分做等电位连接的导体所组成的网络。
3.17
接地基准点 earthing reference point，ERP
一个系统的等电位连接网络与共用接地系统之间唯一的那一连接点。
3.18
电涌保护器 surge protective device，SPD
目的在于限制瞬态过电压和分走电涌电流的器件。它至少含有一非线性元件。
3.19
电压开关型SPD voltage switching type SPD
无电涌出现时在线SPD呈高阻状态；当线路上出现电涌电压且达到一定的值时，SPD的阻抗突变为低阻抗的SPD。通常采用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作这类SPD的组件。有时称这类SPD为“短路开关型” SPD。
3.20
限压型SPD voltage limiting type SPD
无电涌出现时在线SPD呈高阻状态；随着线路上电涌电流和电压的增加，到一定值时SPD的阻抗跟着连续变小的SPD。通常采用压敏电阻、抑制二极管做这类SPD的组件。有时称这类SPD为“箝压型”SPD。
3.21
组合型SPD combination type SPD
由电压开关型元件和限压型元件组合而成的SPD。随着施加的电压特性不同，SPD时而呈现电压开关型SPD的特性，时而呈现限压型SPD的特性，时而同时呈现开关型和限压型SPD的特性。
3.22
无串联阻抗的 SPD（一个端口的SPD） SPD without impedance in series（one-port SPD）
与被保护低压配电系统电路并联连接，在输入端和输出端之间没有附加串联阻抗的SPD（又称单口SPD）。
3.23
具有串联阻抗的SPD（两个端口的SPD） SPD with impedance in series（two-port SPD）
具有两组输入和输出接线端子的SPD，并联接入低压配电系统电路中，在输入端和输出端之间有附加的串联阻抗（又称双口SPD）。
3.24
过电流保护 over current protection
安装在 SPD外部前端的一种用以防止SPD不能阻断工频短路电流而引起发热和损坏的后备过电流保护（如熔丝、断路器）。
3.25
退耦元件 decoupling elements
在被保护线路中并联接入多级SPD时，如果开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度小于10m或限压型SPD之间的线路长度小于5m时，为实现多级SPD间的能量配合，应在SPD之间的线路上串接适当的电阻或电感，这些电阻或电感元件称为退耦元件。
注：电感多用于低压配电系统，电阻多用于信息线路中多级SPD之间的能量配合。
3.26
SPD脱离器 SPD disconnector
当SPD发生故障时，一个能把SPD从电路脱开的装置。
3.27
状态指示器 status indicator
指示SPD工作状态的器件。
3.28
标称放电电流 nominal discharge current
In
流过SPD的8/20μs电流波的峰值电流。
3.29
冲击电流 impulse current
Iimp
流过SPD的10/350μs电流波，其在10ms内通过的电荷量在数值上应等于幅值电流Ipeak的50%。
3.30
冲击试验分类 impulse test classification
3.30.1
Ⅰ级分类试验 class Ⅰ tests
对SPD进行标称放电电流 In，1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流Iimp 的试验。Iimp 的波形为10/350μs 。
3.30.2
Ⅱ级分类试验 class Ⅱ tests
对SPD进行标称放电电流 In，1.2/50μs冲击电压和最大放电电流Imax的试验。Imax的波形为8/20μs 。
3.30.3
Ⅲ级分类试验 class Ⅲ tests
对SPD进行混合波（1.2/50μs、8/20μs ）的试验。
3.31
最大持续运行电压 maximum continuous operating voltage
Uc
可持续加于SPD上而不导致SPD动作的最大交流电压有效值或直流电压。
3.32
箝位电压 clamping voltage
Uas
当电涌电流到达在线SPD，SPD进入箝位状态的电压值。
3.33
开关型SPD的放电电压 sparkover voltage of a voltage switching SPD
开关型SPD击穿放电瞬间的最大电压值。
3.34
残压 residual voltage
Ures
当冲击电流通过 SPD时，在SPD端子间呈现的电压峰值。Ures与冲击电流通过SPD时的波形和幅值有关。
3.35
电压保护水平 voltage protection level
UP
一个表征 SPD限制电压的性能参数，它可从一系列的推荐选用值中选取，该值应大于或等于限制电压的最大值，低于相应位置被保护设备的最小耐冲击电压值。
3.36
SPD的直流参考电压 direct-current reference voltage of SPD
U1mA
当SPD上通过规定的直流参考电流时，从其两端测得的电压值。一般将通过1mA直流电流时的参考电压称为压敏电压（U1mA）
3.37
劣化 degradation
当SPD长时间工作或处于恶劣环境工作时，或直接受雷击电涌而引起其性能下降、原始性能参数改变的现象。也称退化或老化。
3.38
泄漏电流 leakage current
Ile
除放电间隙外，SPD在并联接入电网后所通过的微安级电流。
3.39
防雷区 Lightning protection zone，LPZ
需要规定和控制雷击电磁脉冲环境的区域。
3.40
电磁屏蔽 electromagnetic shielding
用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。
3.41
防雷装置检查 lightning protection system check up
对防雷装置的外观部分进行目测检查、对隐蔽部分利用原设计资料或质量监督资料核实的过程。
3.42
防雷装置检测 lightning protection system check and measure
按照建筑物防雷装置的设计标准确定防雷装置的使用达标情况而进行的检查、测量及信息综合分析处理全过程。

4　检测项目
以下检测项目内容应按检测程序中对首次检测和后续检测的规定来选取。
4.1　确定建筑物防雷类别
4.2　接闪器
4.3　引下线
4.4　接地装置
4.5　防雷区的划分
4.6　电磁屏蔽
4.7　等电位连接
4.8　电涌保护器（SPD）
4.9　其他检测项目
5 检测要求和方法
5.1　建筑物的防雷分类
应按GB50057中第二章和附录一的规定对建筑物进行防雷分类，见本标准性附录A（规范性附录）。
在设有信息系统的建筑物需防雷击电磁脉冲的情况下，当该建筑物不属于第一类、第二类和第三类防雷建筑物和不处于其他建筑物或物体的保护范围内时，宜将其划属第三或第二类防雷建筑物。
5.2　接闪器
5.2.1　要求
5.2.1.1　接闪器布置,应符合表1的规定。
表1　各类防雷建筑物接闪器的布置要求
建筑物防雷类别 避雷针滚球半径/m 避雷网网格尺寸/m×m
第一类防雷建筑物 30 ≤5×5或6×4
第二类防雷建筑物 45 ≤10×10或12×8
第三类防雷建筑物 60 ≤20×20或24×16

避雷带、均压环和架空避雷线应按GB50057中的规定布置，具体指标见本标准附录A（规范性附录）。
5.2.1.2.　接闪器的材料规格
5.2.1.2.1　避雷针应用圆钢或焊接钢管制成，其直径不应小于下列数值：
针长1m 以下： 圆钢为12mm；
钢管为20mm。
针长1m ～2m： 圆钢为16mm；
钢管为25mm。
烟囱顶上的针： 圆钢为20mm；
钢管为40mm。

5.2.1.2.2　避雷网和避雷带宜采用圆钢或扁钢，优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm，扁钢截面不应小于48mm2，其厚度不应小于4 mm。
5.2.1.2.3　架空避雷线和避雷网宜采用截面不小于35mm2的镀锌钢绞线。
5.2.1.2.4　除第一类防雷建筑物外，金属屋面的建筑物利用其屋面作为接闪器时，应符合下列要求：
——金属板之间采用搭接时,其搭接长度不应小于100mm ；
注：IEC/TC81新草案规定板间的连接应是持久的电气贯通（例如，采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接）。
——金属板下面无易燃物品时，其厚度不应小于0.5mm；
注: IEC/TC81新草案规定铁和铜板不应小于0.5mm，铝板不应小于0.7mm。
——金属板下面有易燃物品时，其厚度，铁板不应小于4mm，铜板不应小于5 mm，铝板不应小于7mm；
——金属板无绝缘被覆层。
注：IEC/TC81新草案规定薄的油漆保护层或1.0 mm沥青层或0.5mm聚氯乙烯层均不属于绝缘被覆层。

5.2.1.2.5　除第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物中突出屋面排放爆炸危险气体、蒸气或粉尘的放散管、风管、烟囱等物体外，屋顶上永久性金属物作接闪器的，在其各部件之间连成电气通路的情况下，应符合下列要求：
——旗杆、栏杆、装饰物等，其尺寸符合本标准5.2.1.2.1条和5.2.1.2.2条的规定。
——钢管、钢罐的壁厚不得小于2.5mm，但钢管、钢罐一旦被雷击穿，其介质对周围环境造成危险时，其壁厚不得小于4mm。
注：固定顶或浮顶金属油（气）罐，利用罐体作为接闪器时，其钢板厚度不得小于4mm。
5.2.1.2.6　接闪器应热镀锌或涂漆。在腐蚀性较强的场所，尚应采取加大截面或其他防腐措施。
5.2.2　接闪器的检查
5.2.2.1　检查接闪器与顶部外露的其他金属物的电气连接、与避雷引下线电气连接。
5.2.2.2　检查接闪器有无脱焊、折断、固定点支持件间距均匀程度，固定可靠程度及机械强度、腐蚀情况和避雷带的平正顺直。避雷带跨越变形缝、伸缩缝有无补偿措施。
5.2.2.3 首次检测时应检查避雷网的网格尺寸是否符合本标准表1的要求，第一类防雷建筑物的接闪器（网、线）与风帽、放散管之间的距离应符合本标准附录A中A2.1.6和A2.1.7条的要求。
5.2.2.4 首次检测时应用经纬仪或测高仪和卷尺测量接闪器的高度、长度，建筑物的长、宽、高，然后根据建筑物防雷类别用滚球法计算其保护范围。
5.2.2.5 首次检测时应测量接闪器的规格尺寸，应符合本标准5.2.1.2条的要求。
5.2.2.6　检查接闪器上有无附着的其它电气线路。
5.2.2.7　首次检测时应检查建筑物高于所选滚球半径对应高度以上时，防侧击保护措施，应符合本标准附录A2.2.7、A2.10和A2.15条的要求。
5.2.2.8　当低层或多层建筑物利用屋顶女儿墙内或防水层内、保温层内的钢筋作暗敷接闪器时，要对该建筑物周围的环境进行检查，防止可能发生的混凝土碎块坠落等事故隐患。
5.3 引下线
5.3.1 要求
5.3.1.1 引下线的布置：引下线一般采用明敷、暗敷或利用建筑物内主钢筋或其它金属构件敷设。
引下线可沿建筑物最易受雷击的屋角外墙明敷，建筑艺术要求较高者可暗敷。建筑物的消防梯、钢柱等金属构件宜作为引下线，其各部件之间均应连成电气通路。例如，采用铜锌合金焊、熔焊、卷边压接、缝接、螺钉或螺栓连接。
注：各金属构件可被覆有绝缘材料。
5.3.1.2 引下线的材料规格
引下线宜采用圆钢或扁钢，宜优先采用圆钢。圆钢直径不应小于8mm。扁钢截面不应小于48mm2，厚度不应小于4mm。
当引下线采用暗敷时，其圆钢直径不应小于10mm，扁钢截面不应小于80mm2。
烟囱上的引下线采用圆钢时，其直径不应小于12mm；采用扁钢时，截面不应小于100mm2，厚度不小于4mm。
明敷引下线应热镀锌或涂漆。在腐蚀性较强的场所，尚应采取加大其截面或其他防腐措施。
5.3.1.3　对各类防雷建筑物引下线的具体要求：
5.3.1.3.1　第一类防雷建筑物安装的独立避雷针的杆塔、架空避雷线的端部和架空避雷网的各支柱处应至少设一根引下线。用金属制成或有焊接、绑扎连接钢筋网的混凝土杆塔、支柱，可作为引下线；引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不应大于12m。
5.3.1.3.2　第二类防雷建筑物的引下线不应少于两根，并应沿建筑物四周均匀或对称布置，其间距不大于18m。
5.3.1.3.3　第三类防雷建筑物引下线不应少于两根。建筑物周长不超过25m，且高度不超过40m时可只设一根引下线。引下线应沿建筑物四周均匀或对称布置，其平均间距不大于25m；高度超过40m的钢筋混凝土烟囱、砖烟囱应设两根引下线，可利用螺栓连接或焊接的一座金属爬梯作为两根引下线用。
5.3.1.3.4　用多根引下线明敷时，应在各引下线距离地面0.3m～1.8m处应装设断接卡。当利用混凝土内钢筋、钢柱作自然引下线并同时采用基础接地体时，可不设断接卡，但应在室内外的适当地点设若干连接板，供测量、接人工接地体和作等电位连接用。当仅用钢筋作引下线并采用埋入土壤中的人工接地体时，应在每根引下线上于距地面不低于0.3m处设接地体连接板。采用埋于土壤中的人工接地体时应设断接卡，其上端应与连接板或钢柱焊接。连接板处要有明显标志。
5.3.1.3.5　在易受机械损坏和防人身接触的地方，地面上1.7m至地面下0.3m的一段接地线采取暗敷或用镀锌角钢、改性塑料管或橡胶管等保护设施。
5.3.1.3.6 当利用金属构件、金属管道做接地引下线时，应在构件或管道与接地干线间焊接金属跨接线。
5.3.2　引下线的检查
5.3.2.1　检查引下线装设的牢固程度；引下线应无急弯；检查引下线与接闪器和接地装置的焊接情况、锈蚀情况及近地面的保护设施。
5.3.2.2　首次检测时应用卷尺测量每相邻两根引下线之间的距离，记录引下线布置的总根数，每根引下线为一个检测点，按顺序编号检测。
5.3.2.3　首次检测时应用游标卡尺测量每根引下线的尺寸规格。
5.3.2.4 检查引下线上有无附着的其他电气线路。测量引下线与附近其他电气线路的距离，一般不应小于1m.
5.3.2.5 检查断接卡的设置是否符合本标准5.3.1.3.4条的要求。
5.4　接地装置
5.4.1　要求
5.4.1.1　共用接地系统的要求
除第一类防雷建筑物独立避雷针和架空避雷线（网）的接地装置有独立接地要求外，其他建筑物应利用建筑物内的金属支撑物、金属框架或钢筋混凝土的钢筋等自然构件、金属管道、低压配电系统的保护线（PE）等与外部防雷装置连接构成共用接地系统。
当互相邻近的建筑物之间有电力和通信电缆连通时，宜将其接地装置互相连接。
5.4.1.2　独立接地的要求
第一类防雷建筑物的独立避雷针和架空避雷线（网）的支柱及其接地装置至被保护物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离应符合本标准附录A中A.2.1.5条的要求，以防止地电位反击。
5.4.1.3 利用建筑物的基础钢筋作为接地装置时应符合本标准附录A中A.2.6.5条和A.2.6.6条的要求。
5.4.1.4接地装置的接地电阻（或冲击接地电阻）值应符合表2的要求。

表2 接地电阻（或冲击接地电阻）允许值
接地装置的主体 允许值/Ω 接地装置的主体 允许值/Ω
第一类防雷建筑物防雷装置 ≤10a 电力调度通信综合楼 ≤1
第二类防雷建筑物防雷装置 ≤10a 雷达站共用接地 ≤4
第三类防雷建筑物防雷装置 ≤30a 铁路通信站联合接地 1～4
汽车加油、加气站防雷装置 ≤10 铁路信号设备合用接地体 ≤10
电子计算机机房防雷装置 ≤10a 电力配电电气装置总接地装置（A类） ≤10
微波中继站地网、电信专用房屋 ≤10 配电变压器（B类） ≤4
综合通信大楼共用接地系统 ≤1 有线电视接收天线杆 ≤4
智能建筑联合接地体 ≤1 卫星地面站 ≤1
a：凡加a者为冲击接地电阻值。注1：第一类防雷建筑物防雷波侵入时，距建筑物100m内的管道，每隔25m接地一次的冲击接地电阻值不应大于20Ω。注2：第二类防雷建筑物防雷电波侵入时，架空电源线入户前两基电杆的绝缘子铁脚接地冲击电阻值不应大于30Ω。属于本标准附录A.1.2.7条钢罐接地电阻不应大于30Ω。注3：第三类防雷建筑物中属于本标准附录A中A.1.3.2条建筑物接地电阻不应大于10Ω。注4：加油加气站防雷接地、防静电接地、电气设备的工作接地、保护接地及信息系统的接地等，宜共用接地装置，其接地电阻不应大于4Ω。注5：电子计算机机