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| 标准编号 | DB/T 68-2017 (DB/T68-2017) | | 中文名称 | 地震台站综合防雷 | | 英文名称 | Integrated lightning protection of seismic stations | | 行业 | Chinese Industry Standard (推荐) | | 中标分类 | P15 | | 字数估计 | 31,352 | | 发布日期 | 2017-09-26 | | 实施日期 | 2018-01-01 | | 标准依据 | 中国地震局网站(2017.09.26);行业标准备案公告2017年第10号(总第214号) | | 发布机构 | 中国地震局 |
DB/T 68-2017: 地震台站综合防雷
DB/T 68-2017 英文名称: Integrated lightning protection of seismic stations
ICS 91.120.25
P 15
备案号: 59910-2017
DB
中 华 人 民 共 和 国 地 震 行 业 标 准
DB/T 68 - 2017
地震台站综合防雷
1 范围
本标准规定了地震台站综合防雷中的直击雷防护、 配电系统的防护、 信号线路的防护、 屏蔽措施
和布线的防护、 接地与等电位连接、 雷电预警ꎬ 以及防雷装置的维护与管理等方面的基本要求和方法ꎮ
本标准适用于地震台站综合防雷设计与维护管理ꎮ
5 直击雷的防护
5 1 处于直击雷多发的多雷区、 强雷区或有直击雷害记录的地震台站ꎬ 直击雷的防护可参照 GB 50057 - 2010ꎮ
5 2 采用独立接闪杆作为接闪器ꎬ 其直击雷防护设计示意图见图 1ꎬ 防护装置选取应符合下列要求:
a) 独立接闪杆的支柱距离被保护建筑物 3 m以上ꎻ
b) 独立接闪杆地网与地震观测系统地网之间距离不小于 5 mꎮ
5 3 采用钢筋混凝土建筑的观测房ꎬ 其直击雷防护设计示意图见图 2ꎬ 防护装置选取应符合下列要求:
a) 利用建筑物的屋面、 柱、 基础的钢筋作为引下线ꎬ 其数量不少于两条ꎬ 且间距沿周长计算不大于 12 mꎻ
b) 地震观测系统地网围绕建筑物敷设成环形接地装置ꎮ
6 配电系统的防护6 1 配电系统要求
6 1 1 地震台站配电系统应遵循附录 A的规定ꎮ
6 1 2 低压交流配电ꎬ 用铠装电缆埋地铺设后引入地震台站ꎮ 其中ꎬ 铠装电缆的选取应符合下列要求:
a) 铠装电缆芯线的截面面积不小于 10 mm2ꎻb) 铠装电缆埋于地中的最短长度大于 15 mꎮ
6 1 3 地震台站配电系统应在总配电处、 分配电处、 稳压电源或不间断电源 (UPS) 前端、 地震观测
仪器前端ꎬ 分级进行防雷设计ꎮ 其设计示意图见附录 Bꎮ
6 2 多级防护设计6 2 1 有人值守的地震台站应按照下列要求进行设计:
a) 总配电处设计第一级交流电源防雷ꎬ 安装放电电流不小于 80 kA (8/20 μs) 的电源防雷器ꎻ
b) 分配电处设计第二级交流电源防雷ꎬ 安装放电电流不小于 40 kA (8/20 μs) 的电源防雷器ꎻ
c) 稳压电源或 UPS配电输入处设计第三级交流电源防雷ꎬ 安装放电电流不小于 20 kA (8/20 μs)的电源防雷插座ꎻ
d) 地震观测仪器电源输入处设计第四级交流电源防雷ꎬ 安装放电电流不小于 10 kA (8/20 μs)的电源防雷插座ꎻ
e) 第一、 二级电源防雷器安装位置相距不少于 5 mꎮ
6 2 2 无人值守的地震台站按照不少于三级防雷要求进行设计:
a) 观测房配电处设计第一级交流电源防雷ꎬ 安装放电电流不小于 80 kA (8/20 μs) 的电源防雷器ꎻ
b) 稳压电源或 UPS配电输入处设计第二级交流电源防雷ꎬ 安装放电电流不小于 20 kA (8/20 μs)的电源防雷插座ꎻ
c) 地震观测仪器设备的电源输入处设计第三级交流电源防雷ꎬ 安装放电电流不小于 10 kA (8/20
μs) 的电源防雷插座ꎮ
6 3 配电其他要求6 3 1 地震台站多栋楼房的分配电处宜增设第一级交流电源防雷ꎬ
安装放电电流不小于 80 kA (8/20 μs)的电源防雷器ꎬ 该电源防雷器宜选用开关型或开关、 限压混合型防雷器ꎮ
6 3 2 单独使用直流电源应视其工作电压要求ꎬ 安装适配的直流电源防雷器ꎮ
6 3 3 电源防雷器技术性能指标应符合 GB 18802 1 - 2011的规定ꎮ
6 3 4 电源防雷器应有明确的状态指示ꎬ 其残压应满足下述要求:
a) 第一级的残压不高于 2 000 Vꎻ
b) 第二级的残压不高于 1 500 Vꎻ
c) 第三级、 第四级的残压不高于设备额定工作电压的 1 5倍~2 2倍ꎮ
6 3 5 电源防雷器连接导线应短直ꎬ 其长度不超过 0 5 mꎬ 截面面积不小于 10 mm2ꎬ 宜采取减少寄生
参数的安装工艺ꎬ 地线应就近接到接地排ꎮ
6 3 6 山洞口的电源防雷器就近接地ꎬ 山洞内各室的电源防雷插座不必单独引地线ꎬ 直接插到就近
的交流电源插座上ꎬ 利用交流电源线的保护线 PE作地线ꎮ
6 3 7 雷雨前ꎬ 地震台站宜人工或自动关闭仪器设备的交流电源ꎮ
7 信号线路的防护7 1 信号线路防护要求
7 1 1 信号线路的防护针对与有外部电气连接的地震观测仪器: 测震设备、 形变设备、 电磁设备、
流体设备等ꎬ 在这些设备的信号线路上增设信号防雷器ꎬ 地震台站信号线路防护设计示意图见图 3ꎮ
图 3 地震台站信号线路防护设计示意图
7 1 2 处于多雷区、 强雷区以及金属矿床区、 湖沼低洼区、 高耸突出山脊等特殊地理位置的地震台
站ꎬ 应在信号线路两侧都安装信号防雷器ꎮ
7 1 3 地震观测仪器主机与传感器分别在不同的建筑物内时ꎬ 地震观测仪器主机信号输入端应安装信号防雷器ꎮ
7 1 4 地震观测仪器主机在建筑物内而传感器在建筑物外时:
a) 室外传感器进入观测房内与地震观测仪器主机的连接线ꎬ 应在地震观测仪器主机输入端安装信号防雷器ꎻ
b) 传感器内有单独的信号放大器ꎬ 应在该信号放大器信号输入端安装信号防雷器ꎮ
7 1 5 地震观测仪器与数据采集器或数据采集器与通信设备不在同一座建筑物内时ꎬ 地震观测仪器
到数据采集器的信号线、 数据采集器到通信设备的信号线两侧都应安装信号防雷器ꎮ
7 1 6 地震观测仪器主机与传感器、 地震观测仪器与数据采集器、 数据采集器与通信设备在同一座
建筑物内时ꎬ 信号防雷器对不同建筑物结构和信号线长度的应用条件应符合表 1的规定ꎮ
7 1 7 下列情况应安装信号防雷器:
a) 地震观测仪器架空的连接线两端ꎻ
b) GNSS连接线在仪器的输入端ꎻ
c) DDN或 PSTN连接线ꎻ
d) 无线通信的天线在室外ꎬ 其馈线侧ꎻ
e) 距离山洞口不大于 10 m的地震观测仪器连接线ꎻ
f) 距离山洞口大于 10 m的地震观测仪器ꎬ 其具有信号放大器的信号输入端ꎻ
g) 井下地震观测仪器的室外连接线长度大于 30 mꎬ 连接线两侧ꎻ
h) 不具备 1 kA (8/20 μs) 以上过电流能力的传感器信号放大器的模拟量输入端ꎮ
7 1 8 下列情况不必安装信号防雷器:
a) 无线通信的天线在室内ꎻb) 距离山洞口大于 10 m的地震观测仪器的连接线ꎮ
7 2 信号防雷器要求7 2 1 防雷性能应符合 GB/T 18802 21 - 2016的规定ꎮ
7 2 2 技术指标应符合下列要求:
a) 串联直流电阻小于 0 5 Ωꎻb) 放电电流不小于 10 kA (8/20 μs)ꎻ
c) 总谐波失真度小于 3%ꎻd) 输出最大误差小于 1%ꎻ
e) 零输入时ꎬ 输出噪声 (电压或电流ꎬ 下同) 不高于地震观测仪器背景噪声ꎻ
f) 信道间干扰ꎬ 不高于地震观测仪器背景噪声ꎻ
g) 残压低于地震观测仪器信号输入输出端口或通信端口的耐过电压能力:
1) 地震观测仪器端口有明确的耐压指标时ꎬ 其残压低于耐压指标的 80%ꎻ
2) 地震观测仪器端口无明确的耐压指标时ꎬ 其残压低于最大量程或最大输出电压的 2 4倍ꎮ
7 2 3 防护能力应具备下列要求:
a) 线对线之间的横向保护ꎻb) 线对地之间的纵向保护ꎻ
c) 信号防雷器接口与地震观测仪器接口之间无缝连接ꎻ
d) 地震观测仪器主机到其传感器之间连接线的保护ꎮ
7 3 其他要求7 3 1 信号防雷器的地线应就近接到接地排ꎬ 地线截面面积应不
小于 6 mm2ꎬ 并且应使用线耳连接ꎮ
7 3 2 信号防雷器安装ꎬ 不应剪断地震观测仪器原连接线ꎮ
7 3 3 井下地震观测仪器的室外部分ꎬ 其连接线应套入镀锌钢管后埋地ꎮ
7 3 4 地震观测仪器测量间隔比较长且连接线在室外架空的ꎬ 雷雨前宜断开外接线路ꎮ
8 屏蔽措施和布线的防护8 1 屏蔽措施
8 1 1 地震台站采用建筑物屏蔽、 观测房屏蔽、 设备屏蔽、 线缆屏蔽等措施ꎬ 参照 GB 50343- 2012ꎮ
8 1 2 观测房仪器设备的金属外壳应与室内接地排可靠连接ꎬ 其连接线截面面积不小于 6 mm2ꎬ 并应使用线耳连接ꎮ
8 1 3 仪器设备的测量线、 传输线宜采用屏蔽电缆ꎮ
8 1 4 屏蔽电缆的屏蔽层两端应接地ꎮ 当有要求单端接地时ꎬ 宜采用两层屏蔽或穿钢管敷设ꎬ 外层
屏蔽或钢管两端均应接地ꎮ
8 1 5 进出观测房的各种线缆宜套入金属管埋地铺设ꎮ
8 1 6 观测房内的强电线 (电源线等) 应与弱电线 (信号线与通信线等) 分开铺设ꎬ 宜分别嵌入金
属线槽ꎬ 金属线槽应接地ꎮ
8 1 7 仪器设备应集中放置在标准金属机柜内ꎬ 机柜要摆放在室内中央位置ꎬ 距外墙及建筑物立柱
不应小于 1 mꎮ
8 1 8 仪器设备多且集中的观测房宜设防静电地板ꎮ
8 1 9 仪器设备观测房在多层的高楼内ꎬ 仪器设备观测房宜设在高楼的低楼层ꎮ
8 2 布线防护8 2 1 布线设计应遵循安全、 可靠、 适用和经济等原则ꎬ 并便于安装、 操作、 维护ꎮ
8 2 2 线缆铺设时应避免机械、 振动、 化学、 地下电流、 水锈蚀、 热影响、 蜂蚁、 鼠害等损伤ꎮ
8 2 3 室外铺设的观测房之间的通信线路ꎬ 应采用光缆或光隔ꎮ
8 2 4 观测房内长度超过 10 m的通信线路ꎬ 宜采用光缆或光隔ꎮ8 2 5
下列情况应套入金属管或聚氯乙烯管 (PVC) 或三型聚丙烯管 (PPR) 埋地 (墙) 或嵌入相应的线槽铺设:
a) 从配电箱到各插座的配电线ꎻ
b) 除有特殊要求的仪器连接线要架空布设外ꎬ 其余仪器在室外的连接线ꎻ
c) 室外铺设的光缆ꎻd) 山洞内的连接线ꎮ
8 2 6 沿楼房外墙铺设长度超过 1 m的连接线ꎬ 应做防强风、 防腐蚀等保护措施ꎮ
8 2 7 地震观测系统的信号线路铺设宜短直、 整齐ꎬ 且应符合下列要求:
a) 埋地铺设的线缆ꎬ 埋地深度不小于 0 7 mꎻ
b) 在高寒地区ꎬ 线缆埋设于冻土层以下ꎻ
c) 信号线与配电线分开铺设ꎬ 在室外平行距离不小于 1 mꎬ 在室内平行距离不小于 0 5 mꎻ
d) 室内的通信线路距离外墙不小于 1 mꎻ
e) 室内无屏蔽的强电线路和弱电线路距离主地线平行距离不小于 0 5 mꎻ
f) 线缆转弯铺设时弯角大于 90°ꎬ 弯曲半径大于线缆直径的 10倍ꎻ
g) 观测房内的通信线路嵌入金属线槽铺设ꎬ 金属线槽接地ꎻ
h) 观测房内通信线缆按照仪器设备分别分组绑扎固定ꎬ 绑扎间距均匀合理ꎬ 绑扎的线扣整齐、 松
紧适宜ꎬ 绑扎线头隐藏不外露ꎻ
i) 观测房内所有通信线缆在仪器设备信号输入端做好标记ꎮ 标识用软质 PVC 不干胶标签ꎬ 标注用油性笔书写ꎮ
8 2 8 山洞内的连接线直接沿山洞内铺设ꎬ 应做防潮、 防鼠害等保护措施ꎮ
8 2 9 山洞内的信号线应与配电线分开铺设ꎬ 两者平行距离不小于 0 5 mꎮ
8 2 10 安装信号防雷器时ꎬ 其输入端线与输出端线不应环绕或交叉铺设ꎮ
9 接地与等电位连接9 1 接地
9 1 1 地震台站应根据所在地的土壤电阻率以及所选取的接地体类型和降
低接地电阻的方法ꎬ 进行统一接地设计和实施ꎮ
9 1 2 无人值守的地震台站ꎬ 接地宜采用法拉第笼结构ꎬ 见附录 Bꎮ
9 1 3 地震台站应以建筑物基础地为主ꎬ 采用共用接地方式ꎬ 即建筑物基础地、 仪器设备地、 电源
地 (变压器地) 等共用一个地网ꎬ 其接地电阻值应不大于 4 Ωꎮ
9 1 4 不同建筑物之间的地网ꎬ 距离在 20 m以内的应相互连接ꎬ 距离在 20 m (含) 以上的不必相互
连接ꎮ 信号线等线路的屏蔽层两端应与各自所在建筑物的地网连接ꎮ
9 1 5 当地网接地电阻值未达到要求时ꎬ 采取外延增加接地网尺寸、 将接地体深埋于低电阻率的土
壤中、 使用降阻剂和接地模块、 换土等方法使其达到要求ꎮ
9 1 6 外延增加接地网尺寸ꎬ 应满足下列要求:
a) 采用垂直接地体和水平接地体或其他形式的接地体ꎻ
b) 垂直接地体ꎬ 采用角钢、 钢管或圆钢ꎻ
c) 水平接地体ꎬ 采用扁钢或圆钢ꎻ
d) 圆钢直径不小于 10 mmꎻ
e) 扁钢或角钢的截面面积不小于 100 mm2ꎬ 其厚度不小于 4 mmꎻ
f) 钢管的壁厚不小于 3 5 mmꎻ
g) 垂直接地体的长度宜为 2 5 mꎻ
h) 垂直接地体间距离及水平接地体间距离为 5 mꎬ 当受土壤结构与位置限制时可适当减小ꎻ
i) 在腐蚀性较强的土壤中ꎬ 采取热镀锌等防腐措施或加大截面面积ꎻ
j) 新增接地体至少有两处与原地网连接ꎮ
9 1 7 接地体之间连接应采用搭焊接方式ꎬ 其搭接长度ꎬ 对扁钢为其宽边的两倍ꎬ 对圆钢为其直径
的 10倍ꎬ 焊接面不应少于三个棱边ꎬ 所有焊接点均应进行防锈处理ꎮ
9 1 8 不应使用工业盐作为降阻材料ꎬ 可用长效降阻剂ꎮ
9 1 9 地网接地电阻值应是连续无降雨雪 7天后的工频测量值ꎮ
9 2 等电位连接9 2 1 地震台站的线缆屏蔽层和仪器设备应等电位连接ꎬ 参照 GB 50689 - 2011ꎮ
9 2 2 接地线应以最短距离与共用接地系统进行连接ꎮ
9 2 3 观测房内应采用扁铜或镀锌扁钢铺设接地排ꎮ
9 2 4 观测房内所有仪器设备的金属外壳、 正常不带电的大型金属件、 机柜、 机架、 金属管、 槽、
屏蔽线金属外层、 电子设备防静电接地、 安全保护接地、 功能性接地、 信号防雷器接地端等接地处ꎬ
应就近使用截面面积不小于 6 mm2 的多股铜导线接到接地排ꎬ 并且应使用线耳连接ꎮ
9 2 5 等电位的连接带应焊接牢固ꎬ 表面应无毛刺、 明显伤痕、 残余焊渣ꎮ
9 2 6 山洞内的仪器设备可直接用其交流电源线的 PE线接地ꎬ 外壳不必单独接地ꎮ
9 2 7 山洞内的地震观测仪器ꎬ 其信号放大器信号输入端安装的信号防雷器可以不接地ꎮ
9 2 8 钻孔金属套管的接地处理按仪器设备的规定ꎮ 如无规定ꎬ 可通过测量线的屏蔽层与地网连接ꎮ
9 2 9 光缆连接的所有金属接头、 金属挡潮层、 金属加强芯等ꎬ 应在入室处直接接地ꎮ
10 雷电预警10 1 拥有多种地震观测手段、 年平均雷暴日大于 40天且雷害事件多发的地震台站ꎬ 宜安装雷电预警设备ꎮ
10 2 雷电预警设备应安装在台站交流配电 UPS输入端ꎬ 控制地震观测仪器交流供电的连接方式ꎬ 见
10 3 雷电预警设备的传感器固定安装在观测房顶最高处ꎬ 可视张角应大于 120°ꎬ 可视半径范围应大于 100 mꎮ
10 4 雷电预警的灵敏度应根据本地实际情况ꎬ 通过运行试验调整确定ꎬ 并对试验及运行日志做好存档ꎮ
11 防雷装置的维护与管理
11 1 地震台站防雷装置的设计、 安装、 调试、 检测报告等资料文件应及时存档、 妥善保管ꎮ 其记录格式见附录 Cꎮ
11 2 防雷装置应确定专人负责管理、 维护ꎬ 其他人员应了解防雷装置安装的位置、 性能状况ꎮ
11 3 每年雷雨季节前应全面检查电源防雷器、 信号防雷器等防雷装置运行情况ꎮ 检查发现问题的应
限期整改ꎬ 复查验收合格后ꎬ 资料归档并上报主管部门备案ꎮ
11 4 接地装置应进行定期维护ꎬ 接地电阻每年应至少测量一次 (雷雨季节前)ꎬ 并做好记录存档ꎮ
接地电阻测量方法见附录 Dꎮ
11 5 当发生雷击灾害造成损失时ꎬ 应及时检查处理ꎬ 并上报至上级主管部门备案ꎬ 材料归档ꎮ
11 6 新增或更换防雷装置时ꎬ 应按防护目标ꎬ 依据本标准进行设计、 实施和检测ꎮ
附 录 A(规范性附录)地震台站配电
A 1 配电系统
地震台站使用交流、 工频 1 000 V以下的低压配电系统ꎮ
A 2 配电制式
A 2 1 地震台站低压配电系统和电气设备的接地组合选取应遵循 GB 50052 - 2009 和 GB 50054 -
2011的规定ꎮ 所选制式应符合下列要......
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