DB21∕T1789-2010户外广告设施防雷技术规程.doc

DB/T 辽宁省质量技术监督局 发布2010-03-01实施2010-02-10发布户外广告设施防雷技术规程Technical specification for lightning protection of outdoor advertisement facilityDB21/T 17892010DB21辽宁省地方标准ICSA 47备案号：6DB21/T 17892010目 次前 言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 户外广告设施分类及防护等级的划分25 户外广告设施防雷装置设计、施工基本要求26 户外广告设施防直击雷技术要求37 户外广告设施供电系统雷电浪涌防护技术要求38 户外广告设施信号系统雷电浪涌防护技术要求39 户外广告设施线缆敷设及屏蔽措施要求310 等电位连接与接地4附录A （规范性附录） 电涌保护器的主要性能参数6附录B （资料性附录） 电磁场屏蔽的计算方法9II前 言本标准的附录A、附录C为规范性附录，附录B为资料性附录。本标准由辽宁省气象局提出并归口。本标准主要起草单位：辽宁省防雷技术服务中心。 本标准主要起草人：王伟、王华、刘志强、吴方庚、张国毅、王悦、李承昊、邱实本标准为首次发布。户外广告设施防雷技术规程1 范围本标准规定了户外广告设施的雷电防护区及防护等级的划分、户外广告设施防雷设计及施工要求、户外广告设施的雷电防护措施、防雷装置维护及管理等内容。本标准是为辽宁省户外广告设施防雷设置提供设计、制作、安装、维护保养、安全检测和管理的依据。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。CECS 148：2003 户外广告设施钢结构技术规程GB50057-1994 建筑物防雷设计规范GB50303-2002 建筑电气工程施工质量验收规范GB50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范IEC61024-1-2：1998 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IEC61643-12:2002 低压配电系统电涌保护器(SPD) 第12部分：选择和使用导则3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1户外广告设施 outdoor advertisement facility在公共场所设置的广告建筑，包括广告牌、电气、灯光和必要的设备。3.2落地式户外广告设施 standing outdoor advertisement facility设置在地面上的广告设施。3.3墙面式户外广告设施 outdoor advertisement facility on wall附设在建筑物或构筑物表面上的广告设施。3.4屋顶式户外广告设施 outdoor advertisement facility on roof架立在屋顶上的广告设施。3.5防雷装置 lightning protection system LPS用以对某一空间进行雷电效应防护的整套装置，它由外部防雷装置、内部防雷装置两部分组成。在特定情况下，防雷装置可以仅由外部防雷装置或仅由内部防雷装置组成。3.6接地 earth ground一种有意或非有意的导电连接，由于这种连接，可使电路或电气设备接到大地或接到代替大地的某种较大的导电体。3.7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各逻辑地等连接在一起的接地装置。 3.8等电位连接 equipotential bonding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连接起来以减少雷电流在它们之间产生的电位差。3.9电涌保护器 surge protection device SPD用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。它至少应包含一个非线性电压限制元件。也称浪涌保护器。3.10过电流保护器 overcurrent protection位于SPD外部的前端，作为电气装置的一部分的电流装置（如，断路器或熔断器）。3.11防雷装置检查 lightning protection system checking 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。4 户外广告设施分类及防护等级的划分4.1 户外广告设施分类户外广告牌的结构形式有三种：落地广告牌、墙面广告牌和屋顶广告牌。4.2 雷电防护区划分不在接闪器保护范围内的户外广告设施应划为LPZ0A区，处于接闪器保护范围内的户外广告设施应划为LPZ0B区。4.3 防雷类别划分落地式户外广告设施应划为第三类防雷构筑物，依附于建筑物的户外广告设施防雷等级应与建筑物同级。具体防雷等级划分应根据GB50057-94建筑物防雷设计规范（2000年版）相关规定确定。5 户外广告设施防雷装置设计、施工基本要求5.1 户外广告设施防雷设计、施工应由具有相应级别防雷设计、施工资质的单位承接，并须通过专业部门设计审核及工程验收。5.2 防雷装置应符合国务院气象主管机构规定的使用要求，所采用的防雷产品应在辽宁省气象局备案。5.3 在进行户外广告设施防雷设计时，应认真调查当地的地理、地质、气象、环境等条件和雷电活动规律并根据户外广告设施的特点等因素，采用等电位连接、屏蔽、浪涌保护和共用接地系统等措施进行综合防护。6 户外广告设施防直击雷技术要求6.1 落地式户外广告设施的直击雷防护设计应采用避雷针、避雷带（网）、避雷线进行保护，墙面式、屋顶式户外广告设施应在建筑物接闪器的保护范围内，否则应增设直击雷防护措施。6.2 当户外广告设施安装在高层建筑的屋顶或外墙上时，其防雷装置可结合该建筑的防雷接地系统进行设计；6.3 当户外广告设施安装在多层住宅屋顶上时，应将户外广告设施的钢结构框架、金属面板和该住宅建筑的避雷带、避雷网、引下线2点以上焊接，接地电阻值应达到10以下；6.4 户外广告牌的钢结构框架、金属面板等可作为防雷装置的接闪器、引下线，但必须与屋顶和墙面的避雷带(网)或引下线两处以上可靠焊接，作为广告天面的金属面板作为接闪器时，其材料规格应符合GB50057建筑物防雷设计规范第4.1.4条规定。7 户外广告设施供电系统雷电浪涌防护技术要求7.1 电源线路的各级浪涌保护器（SPD）应分别安装在户外广告设施的用电设备前端和UPS供电前，以防止用电设备或供电线路遭遇雷击时反击供电系统，浪涌保护器各接线端应分别与配电箱内线路的同名端相线连接，接地端应与配电箱的保护接地线（PE）接地端子板连接，并与所处防雷区的等电位接地端子板连接。使用直流电源的信息设备，视其工作电压要求，宜安装适配的直流电源浪涌保护器。7.2 带有接线端子的电源线路浪涌保护器应采用压接；带有接线柱的浪涌保护器宜采用线鼻子与接线柱连接。7.3 浪涌保护器连接导线应平直，其长度不宜大于0.5m。当电压开关型浪涌保护器至限压型浪涌保护器之间的线路长度小于l0m、限压型浪涌保护器之间的线路长度小于5m时，在两级浪涌保护器之同应加装退耦装置。当浪涌保护器具有能量自动配合功能时浪涌保护器之间的线路长度不受限制。浪涌保护器应有过电流保护装置，并宜有劣化显示功能。7.4 浪涌保护器（SPD）的连接导线最小截面积宜符合表1的规定。表1 浪涌保护器（SPD）连接线最小截面积防护级别SPD的类型导线截面积（mm2）SPD连接相线铜导线SPD接地端连接铜导线第一级开关型或限压型1625第二级限压型1016第三级限压型610第四级限压型46注： 组合型SPD按相应保护级别的截面积选择。8 户外广告设施信号系统雷电浪涌防护技术要求8.1 信号浪涌保护器SPD应采用截面积不小于的铜芯导线连接到传输系统需保护设备的信号端口上并接地。浪涌保护器SPD可以安装在机柜内，固定在设备机架上或附近支撑物上。8.2 信号线路的线缆内芯线相应端口，应安装适配的浪涌保护器，浪涌保护器的接地端及电缆内芯的空线应对应接地。8.3 浪涌保护器SPD应安装牢固，其位置及布线应符合相关标准规定。9 户外广告设施线缆敷设及屏蔽措施要求9.1 户外广告设施进入建筑物的电源线路不宜采用架空线路。9.2 信号线路线缆宜埋地敷设或选用有金属屏蔽层的电缆。电缆金属屏蔽层应做等电位连接并接地。9.3 户外广告设施线缆主干线的金属线槽宜敷设在电气竖井内。9.4 户外广告设施的供电线路应采用埋地或穿金属管屏蔽措施，金属管两端应接地，9.5 如果接闪器上附着其他电气线路，应将线缆穿金属管屏蔽，金属管应至少在两端接地，并宜在防雷区交界处做等电位连接，方可与配电装置的接地相联或与电源线、低压配电装置相连接。9.6 连接户外广告设施的信号线缆： 当采用屏蔽电缆时，宜在屏蔽层两端接地，并在直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与第一防护区(LPZl)交界处做等电位连接。 当采用非屏蔽电缆时，应敷设在金属管内并埋地引入，未埋地部分应在雷电防护区交界处做等电位连接并接地。埋地长度应符合下列表达式要求，但不应小于15m。式中埋地长度（m）埋地电缆处土壤电阻率（m）9.7 当户外广告设施与其他建（构）筑物之间采用屏蔽电缆互联，且电缆屏蔽层能承载可预见的雷电流时，电缆可不敷设在金属管道内。9.8 光缆的所有金属接头、金属挡潮层、金属加强芯等，应在入户处直接接地。10 等电位连接与接地10.1 等电位连接10.1.1 户外广告设施的电气和电子设备的金属外壳、金属管、槽、屏蔽线缆外层、设备防静电接地、安全保护接地、浪涌保护器（SPD）接地端等均应以最短距离与等电位连接网络的接地端子连接。当户外广告设施与其他建（构）筑物有电气联接时，两者应共同接地，并做等电位连接。10.1.2 在直击雷非防护区（LPZ0A）或直击雷防护区（LPZ0B）与第一防护区（LPZ1）的界面处应安装等电位接地端子板，材料规格应符合设计要求，并应与接地装置连接。各接地端子板应设置在便于安装和检查的位置，不得设置在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。等电位接地端子板的连接点应满足机械强度和电气连续性的要求。10.1.3 等电位连接网络的连接宜采用焊接、熔接或压接。连接导体应使用具有黄绿相间色标的铜质绝缘导线，与等电位接地端子板之间应采用螺栓连接，连接处应进行热搪锡处理。10.1.4 等电位连接带表面应无毛刺、明显伤痕、残余焊渣，安装应平整端正、连接牢固，绝缘导线的绝缘层无老化龟裂现象。10.2 接地10.2.1 接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时，接地装置的最大接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。防雷接地以及其它防雷接地设施，包括各类金属管道，均应连接在同一个接地装置上；10.2.2 接地装置应优先利用自身或与其有电气联系的建筑物的自然接地体，当自然接地体的接地电阻达不到要求时应增加人工接地体。10.2.3 当设置人工接地体时，人工接地体宜在建筑物四周散水坡外大于1m处埋设成环形接地体，并可作为总等电位连接带使用。10.2.4 人工接地体在土壤中的埋设深度不应小于0.5m，宜埋设在冻土层以下。水平接地体应挖沟埋设，钢质垂直接地体宜直接打入地沟内，其间距不宜小于其长度的2倍并均匀布置，铜质和石墨材料接地体宜挖坑埋设。10.2.5 接地体距离人行道3米以上防直击雷的人工接地体距建筑物出人口或人行道不应小于3m。当小于3m时应采取下列措施之一：1、水平接地体局部深埋不应小于1m；2、水平接地体局部应包绝缘物，可采用5080mm厚的沥青层；3、采用沥青碎石地面或在接地体上面敷设5080mm厚的沥青层，其宽度应超过接地体2m。10.2.6 接地装置宜采用热镀锌钢质材料。在高土壤电阻率地区，宜采用换土法、降阻剂法或其他新技术、新材料降低接地装置的接地电阻。10.2.7 接地装置连接应可靠，连接处不应松动、脱焊、接触不良。10.2.8 接地装置施工完工后，测试接地电阻值必须符合设计要求，隐蔽工程部分应有检查验收合格记录。10.3 接地线10.3.1 接地装置应在不同处采用两根连接导体与总等电位接地端子板相连接。10.3.2 户外广告设施的控制中心宜采用裸铜线作为局部等电位接地端子板，其截面积不应小于。均压环接至接地装置的导线，应采用截面积不小于的多股铜芯绝缘导线。10.3.3 等电位接地端子板之间应采用螺栓连接，其连接导线截面积应采用不小于的多股铜芯导线，穿管敷设。10.3.4 铜质接地线的连接应焊接或压接，并应保证有可靠的电气接触。钢质地线连接应采用焊接。10.3.5 接地线与接地体的连接应采用焊接。保护地线（PE）与接地端子板的连接应可靠连接，连接处应有防松动或防腐蚀措施。10.3.6 接地线与金属管道等自然接地体的连接，应采用焊接。如焊接有困难时，可采用卡箍连接，但应有良好的导电性和防腐措施。11附录A （规范性附录）电涌保护器的主要性能参数A.1 SPD制造厂商应提供的产品信息SPD制造厂商应提供产品的信息内容有如下19项，其中a、e、f、h、i、j、o、q 8 项宜在产品的铭牌上标注。 a) 制造厂名或商标和型号；b) 安装位置分类；c) 端口数量； d) 安装方法；e) 最大持续运行电压U （用于每种保护方式的值）和额定频 ；f) 制造商声称的每种保护方式的放电参数的试验分类： i. 级的最大冲击电流试验 ii. 级的最大放电电流试验 iii. 级的开路电压试验 g) 级分类及级分类试验中的标称放电电流值（用于每种保护方式的值）；h) 过电压保护水平（用于每种保护方式的值）；i) 额定负载电流 （如果需要）；j) 外壳防护等级（IP代码）； k) 短路承受能力；l) 后备过电流保护器件的最大推荐值 （如果有）；m) 断路器动作指示 （如果有）；n) 具有特殊用途产品的安装位置； o) 端口标志（进、出口端标志）；p) 安装指南（如：连接、机械尺寸、引线长度等）；q) 电网电流类型：直流 （d.c）、交流 （a.c）及频 或两者都可应用；r) I级分类试验中能量指标（）；s) 温度范围； A.2 SPD 有关性能参数说明如下： A.2.1 最大持续运行电压，指能持续加在SPD各种保护模式间的最大均方根电压或直流电压，等于 SPD的额定电压。不应低于低压线路中可能出现的最大连续工频电压。选择220380V三相系统中的 SPD时，其接线端的最大持续运行电压不应小于下列规定： TT 系统中 TN、TT 系统中IT系统中注 1：在TT 系统中是指SPD安装在剩余电流保护器的电源侧；是指SPD安装在剩余电涌保护器的负荷侧。 注 2：是低压系统相线对中性线的电压，在220/380V三相系统中。 A.2.2 冲击试验分类 级分类试验：对样品进行标称放电电流，1.250s 冲击电压和最大冲击电流（仅对I类SPD），最大冲击电流在10ms 内通过的电荷等于电流峰值的50%，即，波形为10350s。 级分类试验：对样品进行标称放电电流，l.250s冲击电压和最大放电电流试验 （仅对类SPD），波形为8 20s。级分类试验：对样品进行混合波 （1.250s，820s）试验。 注 1：最大冲击电流：包括电流峰值及总电荷Q，此类电流脉冲般用于I类SPD 操作规定试验中的不同等级。 注 2： 最大放电电流：通过SPD 的8/20s的峰值电流，用于级分类SPD试验，。注 3：混合波：由发生器产生的开路电压波形为1.2/50s波，短路电流波形为8/20s电流波。当发生器与SPD 相连，SPD上承受的电压、电流大小及波形由发生器内阻和SPD阻抗决定。开路电压峰值与短路电流峰值之比为2（相当于发生器虚拟内阻）。短路电流用表示，开路电压用表示。 A.2.3 标称放电电流：流过SPD8/20s电流波的峰值电流，一般用于对SPD做级分类试验，也可用于对SPD做、级分类试验的预处理。A.2.4 过电压保护水平（保护电平），一个表征SPD限制电压的特性参数，它可以从一系列的参考值中选取（如0.08、0.09、0.10、0.12、0.15、0.22、0.33、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、l.2、1.5、1.8、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0、10kV 等），该值应比在SPD端子测得的最大限制电压大，与设备的耐压一致。 A.2.5 额定电压，是制造厂商对SPD规定的电压值。在低压配电系统中运行电压（标称电压）有220VAC、380VAC 等，指的是相对地或相对相的电压值也称为供电系统的额定电压，在正常运行条件下，在供电终端电压波动值不应超过10，这些是制造商在规定值时需考虑的。如在供电的电压波动值超过-7+13的地区或场所，应根据具体情况对SPD的值提高。 A.2.6 残压Ures，当冲击电流通过SPD时，在其端子处呈现的电压峰值。与冲击电涌通过SPD时的波形和峰值电流有关。为表征SPD性能，经常使用这一概念，残压比一般应小于3，越小则表征着SPD性能指数越好。 A.2.7 额定泄放电流（额定耐受冲击电流）：此值与当地雷电强度、电源系统型式、有无下一级SPD及被保护设备对电涌的敏感程度有关，SPD的决定其尺寸大小和热容量。 A.2.8 响应时间：SPD两端施加的压敏电压到SPD箝位电压的时间。 A.2.9 过电流保护器件：安装在SPD外部的一种防止当SPD不能阻断工频短路电流而引起发热和损坏的过电流保护器件（如熔丝、断路器）。 A.2.10 退耦装置：当对SPD施加工频电压并进行冲击试验时，一个阻止冲击反馈到供电网的装置。附录B （资料性附录）电磁场屏蔽的计算方法B.1 磁场强度计算B.1.1 在雷闪击于格栅形大空间屏蔽以外附近的情况下，当无屏蔽时所产生的无衰减场强度，相当于处在LPZ0 区内的磁场强度，应按式（B.1）计算： (B.1)式中： 雷电流（A），首次雷击电流最大值：I类200kA，类150kA，类100kA；后续雷击电流最大值：I类50kA，类37.5kA，类25kA； 雷击点与屏蔽空间之间的平均距离，m。 LPZ0 区磁场强度，。 B.1.2 当有屏蔽时，即在格栅形大空间屏蔽内，此空间看作是LPZ1区，磁场强度从减为，其值应