民用航空通信导航监视设施防雷技术规范
1 范围
本标准提出了民用航空通信、导航、监视设施的雷电防护原则、雷电防护区及保护等级划分，规定了有关综合雷电防护措施和管理维护方法。
本标准适用于民用航空通信导航监视设施（以下均简称为通信导航监视设施）的防雷建设及其管理维护。
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，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成的协议的各方研究是否可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 16895.22-2004/IEC 60364-5-53:2001 A1:2002 建筑物电气装置 第5-53部分:电气设备的选择和安装 隔离、开关和控制设备 第534节：过电压保护电器
GB/T 18802.21-2004/IEC61643-21:2000 低压电涌保护器(SPD) 第21部分:电信和信号网络的电涌保护器(SPD)---性能要求和实验方法
GB 5OO57-94 建筑物防雷设计规范（2000年版）
GB 50174-93 电子计算机机房设计规范
IEC 61643-1：2005 低压电涌保护器 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（第2版）
IEC 62305-1：2005 雷电防护 第1部分：总则
IEC 62305-4：2005 雷电防护 第4部分：建筑物内电气和电子系统
FAA-STD-019d 电子设备设施的雷电与电涌保护、接地、等电位连接和屏蔽要求
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1
通信导航监视设施 communication navigation surveillance facility
民用航空通信、导航、监视系统的有关设备及其设施，包括相关建筑物、设备、附属设施、线路等。
3.2
直击雷 direct lightning flash
闪电直接击在建筑物、其他物体、大地或防雷装置上，产生电效应、热效应和机械力者。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.3
雷击电磁脉冲 lightning electromagnetic impulse，LEMP
雷击电流的电磁效应，包括了雷击电涌电流的传导和雷电电磁场的空间辐射干扰。
[IEC62305-1，定义3.33]
3.4
防雷装置 lightning protection system，LPS
接闪器、引下线、接地装置、电涌保护器及其它连接导体的总合。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.5
外部防雷装置 external lightning protection system
LPS的一部分,由接闪器、引下线和接地装置组成。
[IEC62305-1：2005，定义3.41]
3.6
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。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.7
引下线 down-conductor system
连接接闪器与接地装置的金属导体。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.8
接地装置 earth-termination system
接地体和接地线的总合。
[GB 5OO57-94（2000年版）,附录八]
3.9
接地体 earth electrode
埋入土壤中或混凝土基础中作散流用的导体。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.10
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。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.11
共用接地系统 common earthing system
一建筑物接至接地装置的所有互相连接的金属装置，包括防雷装置。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.12
接地基准点 earthing reference point ,ERP
一系统的等电位连接网络与共同接地系统之间惟一的那一连接点。
[GB50057-94（2000年版），附录八]
3.13
等电位连接 equipotential bonding，bonding
将分开的设备各导电部分用等电位连接带、等电位连接导体或电涌保护器连接起来，以减少雷电流在它们之间产生的电位差。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.14
等电位连接带 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。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.15
格栅形空间屏蔽 grid-like spatial shield
有开口特征的磁屏蔽，对有金属构件（如建筑物混凝土内的钢筋、金属框架和金属支撑物等）的建筑物，除可利用金属构件作为外部防雷装置外，尚可起到对空间磁场的初级屏蔽作用，有时将该结构称作法拉弟笼。
注：改写IEC 62305-4：2005，定义3.10。
3.16
电涌保护器(SPD) surge protective device
用于限制瞬态过电压和泄放电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。也称浪涌保护器。
注：改写GB/T 18802.21-2004, 定义3.8
3.17
电压开关型SPD voltage switching type SPD
无电涌时出现时为高阻抗，当出现电压电涌时突变为低阻抗。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做这类SPD的组件。有时称这类SPD为“短路开关型”或“克罗巴型”SPD。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.18
限压型SPD voltage limiting type SPD
无电涌出现时为高阻抗，随着电涌电流和电压的增加，阻抗跟着连续变小。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。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.19
组合型SPD Combination type SPD
由电压开关型组件和限压型组件组合而成，可以显示为电压开关型或限压型或这两者都有的特性，这决定于所加电压的特性。
[GB 50057-94（2000年版），附录八]
注：在某些特殊条件下，可能需要将第1级SPD和第2级SPD组合在一个箱体内，SPD1和SPD2之间使用退耦元件或电子触发技术实现了能量配合，这种混合型SPD可称为复合式SPD。
3.20
最大持续运行电压 maximum continuous operating voltage
Uc
可能持续加于电涌保护器的最大方均根电压或直流电压，等于电涌保护器的额定电压。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.21
标称放电电流 nominal discharge current
In
流过SPD、8/20μs电流波的峰值电流，用于对SPDⅡ级分类试验也用于对SPD做Ⅰ级和Ⅱ级分类试验
的预处理。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.22
冲击电流 impulse current
Iimp
由幅值电流Ipeak、电荷量Q和比能量W/R三个参数来决定，用于SPD的I级分类试验。Iimp应在50μs内达到Ipeak，应在10ms内输送电荷量Q（As）和应在10ms内达到比能量W/R。10/350μs波形是可能实现上述要求的波形之一。
注：改写IEC61643-1：2005，定义3.9。
3.23
最大放电电流 maximum discharge current
Imax
流过SPD、8/20μs电流波的峰值电流。用于Ⅱ级分类试验。Imax大于In。
注：改写GB 50057-94（2000年版），附录八。
3.24
总放电电流 total discharge current
Itotal
在总放电电流试验中，流过多极SPD的PE（或PEN）导线的电流。
注1：在IEC61643-1：2005，定义3.47中除对ITotal做如上定义外，尚加注说明：这个试验的目的是用于检查多极SPD的多种保护模式同时作用时可承受的总放电电流值，它与Ⅰ级分类试验关系紧密。
注2：多极SPD是指该SPD可同时进行一种以上的保护模式，它不同于SPD1、SPD2……的多级SPD。
3.25
电压保护水平 voltage protection level
UP
一个表征SPD限制电压的性能参数，它可从一系列优选值的列表中选取，该值应高于或等于实测限制电压的最大值，低于相应位置受保护设备的耐冲击过电压额定值Uw。
注：改写GB18802.21：2004，定义3.16。
3.26
耐冲击过电压额定值 rated impulse with stand voltage
Uw
由设备生产厂给出的设备或设备主要部件耐冲击过电压的最大值。该值与设备的绝缘水平有关。
[IEC62305-1：2005，定义3.53]
3.27
Ⅰ级分类试验 class Ⅰ tests
用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和最大冲击电流Iimp做的试验。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.28
Ⅱ级分类试验 class Ⅱ tests
用标称放电电流In、1.2/50μs冲击电压和最大放电电流Imax做的试验。
[GB 5OO57-94（2000年版）, 附录八]
3.29
Ⅲ级分类试验 Class Ⅲ tests
用混合波（1.2/50μs、8/20μs）做的试验。
[GB 50057-94（2000年版），附录八]
4 雷电防护区的划分
4.1 雷电防护区划分原则
按电磁兼容的原理，把通信导航监视设施按需要保护的空间, 由外到里划分为不同的雷电防护区（LPZ），以确定各LPZ空间的雷击电磁脉冲的强度及应采取相应的防护措施。
4.2 雷电防护区划分方法
雷电防护区分为：
a) 直击雷非防护区（LPZ0A ）：本区内的各类物体完全暴露在外部防雷装置的保护范围之外，都可能遭到直接雷击；本区内的电磁场未得到任何屏蔽衰减，属完全暴露的不设防区；
b) 直击雷防护区（LPZ0B ）：本区内的各类物体处于外部防雷装置的保护范围之内，应不可能遭到大于所选滚球半径相对应的雷电流的直接雷击；但本区内电磁场未得到任何屏蔽衰减，属充分暴露的直击雷防护区；
c) 第一屏蔽防护区（LPZ1）：本区内的各类物体不可能遭受直接雷击，流经各类导体的雷电流已经分流，比LPZ0B区进一步减小；且由于建筑物的屏蔽措施，本区内的电磁场强度也已得到初步的衰减;
d) 第二、三、…屏蔽防护区(LPZ2、LPZ3、…)：为进一步减小所导引的雷电流及电磁场强度进而引入后续防护区, 一般指建筑物内专设的屏蔽室和设备屏蔽外壳等。
4.3 雷电防护区图例
雷电防护区划分示例见图1。
5 雷电防护原则
5.1 通信导航监视设施雷电防护应尽可能地减少雷电对通信导航监视设施的危害，保证设备正常运行及工作人员的人身安全。
5.2 通信导航监视设施防雷建设,应对当地雷电环境、土壤、气象、地形地质条件进行认真评估，确定雷电防护等级，结合建筑物外形与结构、设备类型及性能参数、天线和馈线的类型与架设方式、传输线路特性与布局、设备抗过压及抗电磁干扰能力、设备的重要性与价值等情况，采取直击雷防护、供配电系统的保护、信号传输系统的保护、天线馈线系统的保护、屏蔽与等电位连接和接地系统等综合防雷措施。
5.3 通信导航监视设施新建、改建、升级，应将雷电防护内容结合土建和工艺项目进行整体设计、同步建设；应将通信导航监视设施防雷纳入维护管理内容，定期检测、维护、更新。对防雷系统不符合本标准的新建通信导航监视设施，不应正式投产使用。
5.4 通信导航监视设施的雷电防护应采取分区保护的措施。所有通信导航监视设备的天线应放在LPZ0B区内，即应安装防直击雷装置。一般机房及设备宜置于LPZ1区或更高防护区内， 重要机房及设备宜置于LPZ2区或更高防护区内。
5.5 通信导航监视设备供应商应提供该设备耐冲击过电压额定值等基本参数，以及已经采取的防电涌的措施与相关参数。综合防雷设计时应分析上述情况, 并结合台站实际环境条件, 采取综合防雷措施。
6 雷电保护等级
根据所处地区雷暴环境、地形地势、设施重要性，通信导航监视设施的雷电保护等级分为特级、甲级、乙级三个等级：
a) 符合下列条件之一者为特级：
——所处地区年平均雷暴日数大于或等于80d的通信导航监视设施;
——所处地区年平均雷暴日数大于或等于30d但小于80d，位于旷野、山坡或山顶、大型水体旁、特别潮湿地带等预计雷击次数较多的通信导航监视设施;
——所处地区年平均雷暴日数大于或等于30d但小于80d，建（构）筑物高度大于或等于60m的通信导航监视设施;
b) 符合下列条件之一者为甲级：
——所处地区年平均雷暴日数大于或等于30d但小于80d，但不满足特级条件的通信导航监视设施;
——所处地区年平均雷暴日数小于30d，位于旷野、山坡或山顶、大型水体旁、特别潮湿地带等预计雷击次数较多的通信导航监视设施;
——所处地区年平均雷暴日数小于30d，建（构）筑物高度大于或等于60m的通信导航监视设施;
c) 符合下列条件者为乙级：
——所有达不到特级和甲级保护标准的其它通信导航监视设施。
国内部分机场所在城市年平均雷暴日数可参见附录A（资料性附录）。 |
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发表于 2007-5-18 22:53:00
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发表于 2007-6-5 14:31:00