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高速公路防雷装置检测技术规范

(2012-09-02 07:50:05)

1 范围
本标准规定了高速公路设施的防雷装置检测的一般规定、检测周期和检测项目、检测内容及技术要求。本标准适用于高速公路的建筑物、加油站、机电系统的防雷装置的检测。

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 50054 低压配电设计规范
GB 50057 建筑物防雷设计规范
GB 50156-2002 汽车加油加气站设计与施工规范(2006年版)
GB 50174 电子计算机机房设计规范
GB 50343 建筑物电子信息系统防雷技术规范
GB 50348 安全防范工程技术规范
GB 9361 计算机站场地安全要求
GB/T 50314 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范
GB/T17949.1-2000 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
JTG D80-2006 高速公路交通工程及沿线设施设计通用规范
JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准——第一册 土建工程
JTG F80/2-2004 公路工程质量检验评定标准——第二册 机电工程
JTJ 041-2000 公路桥涵施工技术规范
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。

防雷装置 lightning protection system(LPS)
外部和内部雷电防护装置的统称。

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护装置。

内部防雷装置internal lightning protection system
由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保护器等组成,主要用于减小和防止雷电流在需防空间内所产生的电磁效应。

接地装置earth-termination system
外部防雷装置中,用于将雷电流传导及散流入地的那一部分。

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)、等电位连接带、设备保护地、屏蔽体接地、防静电接地及接地装置等连接在一起的接地系统。

接地电阻earthing resistance
接地导体与大地之间的电阻,在接地导体中流过交流测试电流时,导体增加的电位除以测试电流,其商即为接地电阻值。

自然接地体natural earthing electrode
具有兼作接地功能的但不是为此目的而专门设置的与大地有良好接触的各种金属构件、金属井管、钢筋混凝土中的钢筋、埋地金属管道和设施等的统称。

等电位连接网络bonding network
由一个系统的诸外露导电部分作等电位连接的导体所组成的网络。

总等电位端子板 main earthing terminal board(MEB)
将多个接地端子连接在一起的金属板。

局部等电位端子板local earthing terminal board
电子信息系统设备机房内,作局部等电位连接的接地端子板。

电涌保护器 surge protective device(SPD)
至少应包含一个非线性电压限制元件,用于限制暂态过电压和分流浪涌电流的装置。按照浪涌保护器在电子信息系统的功能,可分为电源电涌保护器、天馈电涌保护器和信号电涌保护器。

电磁屏蔽electromagnetic screen
用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽。

雷击电磁脉冲 lightning electromagnetic impulse(LEMP)
是一种干扰源。本规范指闪电直接击在建筑物防雷装置和建筑物附近所引起的效应。绝大多数是通过连接导体的干扰,如雷电流或部分雷电流、被雷电击中的装置的电位升高以及电磁辐射干扰。

防雷区 lightning protection zone(LPZ)
需要规定和控制雷击电磁环境的那些区。

传输系统 transmission system
为满足道路交通通信各子系统和信号、电力监控、防灾、环境与设备监控系统和计重收费等系统各种信息传输的要求而建立的以光纤通信为主的系统网络。

防雷装置检测lightning protection system check and measure
对爆炸和火灾危险环境的防雷装置进行的检查、测量和信息综合处理的全过程。


4 基本规定
4.1 高速公路设施防雷装置投入使用前应具备的条件
——防雷装置的隐蔽工程检验合格,并具有结论报告;
——防雷装置的工程安装质量检验合格,并具有结论报告;
——设备性能测试、系统自检合格,并具有结论报告;
——已提供相应的技术文件、工程实施和质量控制记录。
4.2 检测单位和人员
4.2.1 对高速公路防雷装置实施检测的单位应具有国家规定的相应检测资质。防雷检测人员应具有防雷检测资格证书。
4.2.2 现场检测工作应由两名或两名以上检测人员承担。
4.3 检测的基本要求和工作程序
4.3.1 防雷装置检测工作程序,宜按图1的框图进行。

防雷装置检测工作程序框图
4.3.2 现场防雷环境和有关资料的调查,应包含下列内容:
4.3.2.1 根据GB50057第二章的规定,划分一、二、三类防雷等级。
4.3.2.2 根据本标准附录A(规范性附录)规定,划分雷电防护区。
4.3.2.3 查看被检测场所的防雷设计、施工资料,向有关人员进行调查,了解防直接雷击、防雷电感应、防雷电波侵入措施;查看接闪器、引下线的安装和敷设方式;查看接地形式和等电位连接状况等。
4.3.2.4 检查及了解供电制式、电涌保护器(SPD)的设置状况、管线布设和屏蔽措施等。
4.3.3 防雷装置接地电阻的测试,应在无降雨、无积水和非冻土条件下进行接地电阻的测试。
4.3.4 现场检测的数据,应记录在专用的原始记录表中,并应有检测人员签名。检测记录应用钢笔或签字笔填写,字迹工整、清楚,严禁涂改;改错宜用一条直线划在原有数据上,并在其上方填写正确数据,并加盖修改人员印章。
4.3.5 原始记录表可参照附录B(资料性附录)填写。
4.4 检测用仪器设备
4.4.1 检测所采用的仪器、仪表和测量工具应具有产品认证证书和计量许可证。
4.4.2 检测用的仪器、仪表和测量工具应经法定专业计量机构检定,且在检定有效期内,并处于正常状态。
4.4.3 对有精度要求的参数检测,现场检测的仪器、仪表和测量工具的精度指标宜较标准要求值的精度要求高一个等级。
4.4.4 检测采用的仪器、仪表和测量工具,在测试中发现故障、损伤或误差超过允许值,应及时更换或修复;经修复的仪器、仪表和测量工具应经第4.4.2条规定的检定,在取得合格证后方可使用。
4.5 检测报告
4.5.1 现场检测和检测分析完成后,应及时出具检测报告。检测报告应用词规范、文字精炼。
4.5.2 检测报告应对所检测项目是否符合相应标准的规定或设计文件要求作出明确的结论。
4.5.3 检测报告应包括下列内容:
4.5.3.1 委托检测单位、被检单位名称。
4.5.3.2 检测项目、检测方法和检测依据的标准。
4.5.3.3 检测项目的检测内容结果汇总、检测结论。
4.5.3.4 检测日期、报告完成日期。
4.5.3.5 检测、审核和批准人员签名。

4.5.4.1 被检场所的防雷装置设置状况。
4.5.4.2 被检装置的安装质量。
4.5.4.3 被检装置的测试参数汇总。

4.6 检测周期
4.6.1 防雷装置实行定期检测制度,应每年检测一次,其中易燃易爆场所防雷装置应每半年检测一次。
4.6.2 对雷击频发或有雷击破坏史的场所,宜增加检测次数。
5 检测内容及技术要求
5.1 建筑物
5.1.1 接闪器
5.1.1.1 检查接闪器的材质、规格(包括直径、截面积、厚度)、与引下线的焊接工艺、防腐措施、保护范围及其与保护物之间的安全距离应符合附录C(规范性附录)的要求。
5.1.1.2 检查接闪器不应有明显机械损伤、断裂及严重锈蚀现象。
5.1.1.3 检查接闪器上不应绑扎或悬挂各类电源线路、信号线路。
5.1.1.4 测试接闪器与每一根引下线的电气连接。
5.1.1.5 测试屋面电气设备和金属构件与防雷装置的电气连接。
5.1.1.6 测试防侧击雷装置与接地装置的电气连接。
5.1.2 引下线
5.1.2.1 检查引下线的设置、材质、规格(包括直径、截面积、厚度)、焊接工艺、防腐措施应符合附录C的要求。
5.1.2.2 检查引下线不应有明显机械损伤、断裂及严重锈蚀现象。
5.1.2.3 检查各类信号线路、电源线路与引下线之间距离,水平净距不应小于1m,交叉净距不应小于0.3m。
5.1.2.4 检查引下线之间的距离应符合附录C(规范性附录)的要求。
5.1.2.5 宜按附录D(资料性附录)提供的测试方法,测试每根引下线的接地电阻,设有断接卡的引下线,应每年至少一次把断接卡断开测试其接地电阻。
5.1.3 接地装置
5.1.3.1 查看设计、施工资料,检查接地形式、接地体材质、防腐措施、取材规格、截面积、厚度、埋设深度、焊接工艺以及与引下线连接应符合附录C(规范性附录)的要求。
5.1.3.2 检查防直击雷的人工接地体与建筑物出入口或人行道之间的距离应符合附录C(规范性附录)的要求。

5.1.4 等电位连接
5.1.4.1 检查穿过各雷电防护区交界的金属部件,以及建筑物内的设备、金属管道、电缆桥架、电缆金属外皮、金属构架、钢屋架、金属门窗等较大金属物,应就近与接地装置或等电位连接板(带)作等电位连接,测试其电气连接。
5.1.4.2 检查等电位接地端子板及连接线的安装位置、材质、规格、连接方式及工艺应符合附录C的要求。
5.1.4.3 检查各等电位接地端子板应设置在便于安装和检查的位置,且不应设置在潮湿或有腐蚀性气体及易受机械损伤的地方。
5.1.4.4 检查平行敷设的管道、构架和电缆金属外皮等长金属物,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30m;交叉净距小于100mm时,其交叉处亦应跨接。
5.1.4.5 检查高度分别超过45m、60m的二、三类防雷建筑物,应将其相应高度及以上外墙的栏杆、门窗等较大金属物与防雷装置连接。
5.1.5 电磁屏蔽
5.1.5.1 检查屏蔽层应保持电气连通,金属线槽是否全封闭,两端应接地,测试其电气连接。
5.1.5.2 检查建筑物之间敷设的电缆,其屏蔽层两端应与各自建筑物的等电位连接带连接,测试其电气连接。
5.1.5.3 检查屏蔽电缆的金属屏蔽层至少应在两端且宜在防雷交界处做等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽同前述要求,测试其电气连接。
5.1.6 电涌保护器
5.1.6.1 检查SPD的安装场所是否与使用环境要求相适应。
5.1.6.2 检查在电源或信号线路上安装多级SPD时,SPD之间的线路长度应按生产厂试验数据采用。如无试验数据时,检查电压开关型SPD与限压型SPD之间的线路长度不宜小于10m,限压型SPD之间的线路长度不宜小于5m,长度达不到要求应加装退耦元件。
5.1.6.3 检查SPD的状态指示器应处于正常工作状态。
5.1.6.4 检查各级SPD的连接线应平直,其长度不宜超过0.5m,连接线的截面积应符合附录C的要求。
5.1.6.5 测试SPD接地端子与接地装置的电气连接。
5.2 加油加气站
5.2.1 检查油(气)罐、储气瓶组防雷接地点不少于两处。
5.2.2 检查油(气)罐及罐室的金属构件以及呼吸阀、量油孔、放空管及安全阀等金属附件应采取电气连接并接地,测试其电气连接。
5.2.3 检查长距离无分支管道及管道拐弯、分岔处应按要求设置接地,测试其接地电阻。
5.2.4 检查距离建筑物100m内的管道,应每隔25m接地一次,测试其接地电阻。
5.2.5 检查平行管道净距小于100mm时,每隔20~30m作电气连接,当管道交叉且净距小于100mm时,应作电气连接,测试其电气连接。
5.2.6 检查管道的法兰应作跨接连接,在非腐蚀环境下不少于5根螺栓可不跨接,测试法兰跨接的过渡电阻。
5.2.7 检查加油、加气管道与充装设备电缆金属外皮(或电缆金属保护管)应按要求共用接地,测试其与接地装置的电气连接。
5.2.8 检查加油、加气软管(胶管)两端连接处应采用金属软铜线跨接,测试其过渡电阻。
5.2.9 检查加油加气站的汽油罐车和液化石油气罐车卸车场地,应设罐车卸车时用的防静电接地装置,测试其接地电阻。
5.3 机电系统
5.3.1 机房
5.3.1.1 检查机房宜设置在所处建筑物低层中心部位的LPZ1区及其后续雷电防护区内。
5.3.1.2 检查机房外墙内的钢筋应采取电气连接,检查机房的金属门、窗和金属屏蔽网与建筑物内的主筋应做可靠电气连接。
5.3.1.3 检查机房内设置的等电位连接带,其规格应符合附录C(规范性附录)的要求。
5.3.1.4 检查机房内防静电装置与等电位连接带连接的材料规格、安装工艺应符合附录C(规范性附录)的要求,测试其电气连接。
5.3.1.5 检查机房内设备机柜、金属外壳与等电位连接带连接的材料规格、安装工艺应符合附录C(规范性附录)的要求,测试其电气连接。
5.3.1.6 检查机房内设备距外墙及柱、梁的距离不应小于1m。
5.3.1.7 检查机房的配电线路、信号线路上安装的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.1.8 检查进、出机房的金属管、槽、线缆屏蔽层应就近与接地汇流排连接。
5.3.2 收费系统
5.3.2.1 检查计重系统、收费系统及收费棚防雷系统宜共用接地装置,共用接地装置的材料规格、安装工艺宜符合附录C(规范性附录)的要求,测试其接地电阻。
5.3.2.2 检查收费亭、自动栏杆、信号灯、车道护栏、立柱、车道摄像机支撑架(杆)、地下通道的门、扶栏等所有的金属构件与收费岛共用接地装置连接的材料规格、安装工艺符合附录C(规范性附录)的要求,测试其电气连接。
5.3.2.3 检查收费亭内的金属机柜、各种机电设备的金属外壳应与收费亭内预留的等电位接地端子板电气连接,测试其电气连接。
5.3.2.4 检查计重收费系统的设备外壳、金属框架、线缆的金属外护层或穿线金属管及相关的SPD接地等与收费岛共用接地系统连接的材料规格、安装工艺应符合附录C(规范性附录)的要求,测试其电气连接。
5.3.2.5 检查进、出收费亭的配电线路、信号线路在雷电防护分区的不同界面处安装的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.3 监控系统
5.3.3.1 检查可变限速标志、可变情报板、气象检测器、车辆检测器及监控摄像探头应处于接闪器有效保护范围内。
5.3.3.2 检查可变限速标志、可变情报板、气象检测器、车辆检测器及监控摄像系统传输线路、配电线路的敷设形式、屏蔽措施应符合设计要求;屏蔽层应保持电气连通,测试其电气连接。
5.3.3.3 检查监控系统前端设备采取的独立接地与共用地网间距应符合附录C(规范性附录)的要求。
5.3.3.4 检查监控系统各路信号线路、控制信号线路端口处设置的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.3.5 检查监控系统配电线路在各雷电防护分区的不同界面处安装的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.3.6 测试车辆检测器、气象检测器、可变标志的显示屏、机箱等金属外壳与接地装置的电气连接。
5.3.4 通信系统
5.3.4.1 检查通信站、塔的防雷装置应符合5.1.1、5.1.2、5.1.3条要求。
5.3.4.2 检查通信机房应符合5.3.1条要求。
5.3.4.3 检查通信线路的敷设形式、屏蔽措施应符合设计要求;屏蔽层应保持电气连通,测试其电气连接。
5.3.4.4 检查埋地光缆上方埋设的排流线或架设的架空地线材料规格、安装工艺符合设计要求,测试其接地电阻;检查光缆人手孔处、引入机房前应将其缆内金属构件接地,测试其接地电阻。
5.3.4.5 检查直埋电缆金属铠装层或屏蔽层的各接续点应保持电气连通,两端应接地,测试其接地电阻。
5.3.4.6 检查紧急电话机箱应接地,测试其接地电阻不应大于10Ω。
5.3.4.7 检查通信系统配电线路、信号线路在各雷电防护分区的不同界面处安装的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.5 低压配电、照明系统
5.3.5.1 检查中心(站)变电所、配电房建筑物防雷装置应符合5.1.1、5.1.2、5.1.3条要求。
5.3.5.2 检查引入高压架空供电线路在进入变电所、配电房前应转用金属护套或绝缘护套电力电缆穿钢管埋地,埋地距离不小于50m引入变压器输入端。
5.3.5.3 检查配电房低压配电线路应采取TN-S型供电制式。
5.3.5.4 检查由配电房引出的各配电专线线缆应采用屏蔽电缆或穿钢管埋地敷设,屏蔽层或穿线钢管应两端就近接地,测试其接地电阻;屏蔽层或穿线钢管应保持电气连通,测试其电气连接。
5.3.5.5 检查与外场设备连接的直埋电缆屏蔽层或穿线钢管应两端就近接地,测试其接地电阻;屏蔽层或穿线钢管应保持电气连通,测试其电气连接。
5.3.5.6 检查高杆灯防雷引下线及接地体用材料规格、安装工艺符合设计要求。
5.3.5.7 检查低压配电、照明线路上安装的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.5.8 测试外场设备电源箱、配电箱、分线箱与安全保护接地的等电位连接电阻。
5.3.6 桥梁、隧道的机电系统
5.3.6.1 检查桥面敷设的供配电线路、信号线路、照明线路应采取屏蔽措施,其屏蔽层两端应接地,屏蔽层应保持电气连通,测试其电气连接。
5.3.6.2 检查桥梁的供配电线路、信号线路、照明线路上安装的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.6.3 检查隧道的车辆检测器、气象检测器、紧急电话系统、可变标志、闭路电视监视系统的防雷措施应符合5.3.3条要求。
5.3.6.4 检查隧道的环境检测设备、报警与诱导设施、通风设施、照明设施、消防设施、本地控制器的供配电线路、信号线路应采取屏蔽措施,其屏蔽层两端应接地,屏蔽层应保持电气连通,测试其电气连接。
5.3.6.5 检查隧道的环境检测设备、报警与诱导设施、通风设施、照明设施、消防设施、本地控制器的供配电线路、信号线路上安装的SPD应符合5.1.6条要求。
5.3.6.6 检查隧道监控中心的防雷措施应符合5.3.1条要求。
5.4 测试阻值的要求
5.4.1 第一类防雷建筑物采用独立的接地装置,每一引下线的冲击接地电阻不宜大于10Ω;第二类防雷建筑物,每根引下线的冲击接地电阻不应大于10Ω;第三类防雷建筑物,每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω,但年预计雷击次数大于或等于0.012次/a,且小于或等于0.06次/a的重要建筑物,则不宜大于10Ω。冲击接地电阻与工频接地电阻的换算方法参见附录E(资料性附录)。
5.4.2 当建筑物防雷接地、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共用接地装置时,其接地电阻按各系统要求中的最小值确定。
5.4.3 当采取电气连接、等电位连接和跨接连接时,其过渡电阻不宜大于0.03Ω。
5.4.4 专设的静电接地体,其接地电阻不应大于100Ω。
5.4.5 覆土油罐的罐体及罐室的金属构件以及呼吸阀、量油孔等金属附件,接地电阻不应大于10Ω。
5.4.6 高速公路沿线设施的工作接地、安全接地、防雷接地当不共用时,工作接地、安全接地电阻不应大于4Ω;防雷接地电阻不应大于10Ω。

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