DB43/T 3294-2025 环境空气自动监测站防雷技术规范

　　B 43

　　湖 南 省 地 方 标 准

　　DB43/T 3294—2025

　　环境空气自动监测站防雷技术规范

　　Technical specification for lightning protection of

　　ambient air automatic monitoring station

　　2025 - 07 - 18 发布 2025 - 10 - 18 实施

　　湖南省市场监督管理局 发 布

　　前 言

　　本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利，本文件发布机构不承担识别专利的责任。

　　本文件由湖南省气象局提出。

　　本文件由湖南省气象标准化技术委员会归口。

　　本文件起草单位：湖南省气象灾害防御技术中心、湖南省生态环境监测中心、湘西土家族苗族自治州气象局、永州市气象局、郴州市气象局。

　　本文件主要起草人：杨建友、甘杰、邓战满、李濠、周国军、郭卉、曾进、李建钊、胡欣、陈阳、胡美琼、金红红、秦婷、王里豪、张清超、顾雪、范智渊。

　　环境空气自动监测站防雷技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了环境空气自动监测站雷电防护的一般要求、雷电防护装置设计、施工、维护和管理。本文件适用于新建、改建和扩建环境空气自动监测站的雷电防护。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

　　GB/T 21431 建筑物雷电防护装置监测技术规范

　　3 术语和定义

　　下列术语和定义适用于本文件。

　　3.1

　　站房 station houses

　　由用于开展环境空气监测活动的建筑物即站房主体、电力设备、温湿度控制设备、防雷设备、安防设备、网络设备和自动质控单元组成。

　　3.2

　　环境空气自动监测站 automatic environmental air monitoring station

　　采用自动监测仪器对空气环境要素进行连续或定时采样、处理、分析及数据传输的监测站。 3.3

　　雷电防护装置 lightning protection system;LPS

　　防雷装置

　　用来减小雷击建筑物造成人身伤害和物理损害的整个系统。

　　注1：LPS由外部和内部雷电防护装置两部分构成。

　　[来源：GB/T 21431—2023，3.1] 3.4

　　防雷区 lightning protection zone(LPZ)

　　划分雷击电磁环境的区，一个防雷区的区界面不一定要有实物界面，如不一定要有墙壁、地板或天花板作为区界面。

　　[来源：GB 50057—2010，2.0.24]

　　3.5

　　接闪器 air-termination system

　　由拦截闪击的接闪杆、接闪带、接闪线、接闪网以及金属屋面、金属构件等组成。

　　[来源：GB 50057—2010，2.0.8] 3.6

　　引下线 down-conductor system

　　用于将雷电流从接闪器传导至接地装置的导体 。

　　[来源：GB 50057—2010,2.0.9,有修改] 3.7

　　接地装置 earth-termination system

　　接地体和接地线的总合,用于传导雷电流并将其流散入大地 。

　　[来源：GB 50057—2010,2.0.10] 3.8

　　防雷等电位连接 lightning equipotential bonding (LEB)

　　将分开的诸金属物体直接用连接导体或经电涌保护器连接到防雷装置上以减小雷电流引发的电位差。

　　[来源：GB 50057—2010，2.0.19] 3.9

　　电涌保护器 surge protective device (SPD)

　　用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件。它至少含有一个非线性元件。

　　[来源：GB 50057—2010，2.0.29]

　　4 一般要求

　　4.1 环境空气自动监测站宜在建设前进行雷电灾害风险评估，并结合其重要性和雷电活动特征进行防雷分级防护，其等级划分符合GB 50057、GB 50343要求。

　　4.2 雷电防护范围包括主体建(构)筑物、 监测设备、安防设备以及为站点提供电力和通讯等功能使用的设备设施。

　　4.3 环境空气自动监测站年预计雷击次数按照GB 50057—2010附录A计算，校正系数应按照临近水域的系数进行选择。

　　4.4 环境空气自动监测站的雷电防护装置设计、施工宜与站房的建设或改造同步进行，不影响站内监测仪器的正常运行和监测数据的传输。

　　5 雷电防护装置设计

　　5.1 接闪器

　　5.1.1 接闪器的保护范围应按滚球法计算，滚球半径取值宜为45 m。

　　5.1.2 建设于建筑物屋面的环境空气自动监测站，宜在建筑物屋面安装接闪带、接闪杆相结合的接闪器。接闪器、站房屋面的金属护栏应与建筑物的雷电防护装置做等电位连接。

　　5.1.3 单独建设的环境空气自动监测站采用接闪杆，并与站房的安全距离不应小于3 m。

　　5.1.4 伸出屋面的采样系统、监测设备以及站房屋面的金属护栏应位于接闪器的保护范围内，

　　5.1.5 材料、结构和最小截面应符合GB 50057—2010中5.2.1的要求。

　　5.1.6 接闪器及其附属设施上不应敷设或悬挂电气、通信、信号或其他线路。

　　5.2 引下线

　　5.2.1 环境空气自动监测站应沿站房均匀对称布置不少于两根引下线。

　　5.2.2 建设于建筑物屋面的环境空气自动监测站宜利用建筑物的结构钢筋作为引下线，当无法利用时，应沿柱面敷设圆钢或扁钢作为专设引下线。单独建设的环境空气自动监测站采用专设引下线。

　　5.2.3 引下线的敷设应避开人行道口，敷设平直，不可弯成直角或锐角，并经最短路径接地。

　　5.2.4 引下线与接闪器的连接应采用机械连接或电气焊接，其连接处过渡电阻应不大于 0.2Ω,并做好连接点的防腐处理。

　　5.2.5 材料、结构和最小截面应符合GB 50057—2010中5.2.1的要求。

　　5.3 接地装置

　　5.3.1 接地装置优先利用建筑物的基础钢筋。无法利用基础钢筋或利用后无法满足接地要求时，应按GB 50057—2010中5.4.3和5.4.4的规定增设人工接地体。在土壤电阻率较高的地区，可采用向外延伸接地极、降阻剂、换土等方式降低接地电阻。

　　5.3.2 环境空气自动监测站接地装置应采用共用接地，其接地电阻值不应大于4Ω。当与建筑物内设备共用接地体时，接地电阻应以最小值为准。

　　5.3.3 材料、规格和最小尺寸应符合GB 50057—2010中5.4.1的要求。

　　5.3.4 站房内设备保护接地与防雷接地之间宜加装等电位均衡器。

　　5.4 等电位连接及接地

　　5.4.1 环境空气自动监测站站房内宜采用M型等电位连接。

　　5.4.2 环境空气自动监测站的总等电位接地端子板应设在LPZ0B区与LPZ1区的交界处，总等电位接地端子板与接地装置的连接处不应少于两处。

　　5.4.3 交流配电箱、光缆金属加强芯和线缆金属外层均应与等电位接地端子板相连，等电位连接线应短直。

　　5.4.4 站房内所用的金属设备外壳、管道、金属支撑构件等金属物均应进行等电位连接，过渡电阻值不应大于0.2 Ω。

　　5.4.5 等电位连接的材料及截面规格应符合GB 50057—2010中5.1.2的要求。

　　5.5 电源SPD

　　5.5.1 环境空气自动监测站应根据实际情况设置1级—3级SPD进行防雷保护。其中：

　　a) 使用2级SPD 时，第一级应安装于环境空气自动监测站外取电用配电柜(箱)内，第二级应安装于站内配电箱(柜)内，即LPZ0与LPZ1区交界处;其中：

　　1) 第一级SPD 宜选用通流容量较大的电压开关型SPD电涌保护器SPD1，SPD1的保护电压Up不应大于2.5 kV，其每条相线或中性线上宜选用Ⅰ级分类试验用冲击电流Ⅰimp 通过幅值电流不小于 15 kA 的 SPD(10/350 μs);

　　2) 第二级SPD宜选用电压限制型(箝压型)或混合型电涌保护器 SPD2, SPD2的保护电压Up一般不应大于2 kV，其每条相线或中性线上宜选用标称放电流不小于30 kA的 SPD(8/20 μs)。

　　b) 使用3级SPD时，应在特殊重要设备电源接口处安装第三级SPD。第三级 SPD宜选用保护电压Up不大于1.5kV 的箝压型或混合型SPD3，其每条相线或中性线上宜选用标称放电流不小于5 kA

　　的 SPD(8/20 μs)。

　　5.5.2 环境空气自动监测站中的电源SPD的标称放电电流(In)参数宜符合表1的规定。

　　表1 不同防雷等级下电源SPD的In选择值

　　5.5.3 在环境空气自动监测站房内安装多级SPD时，应确保电压开关型SPD至限压型SPD之间的距离不小于10 m、限压型SPD相互之间的距离不小于5 m，如长度确实无法达到要求，应在SPD之间增设退耦元件。

　　5.5.4 电源SPD与被保护设备之间的等电位连接导体长度不应大于0.5 m，过渡电阻值不应大于0.2 Ω。

　　5.5.5 电源SPD连接线的材料及截面规格应符合GB 50057—2010中5.1.2的要求。

　　5.6 信号SPD

　　5.6.1 除光纤之外,进入环境空气自动监测站的信号线均应在终端处线间或对地加装信号SPD。

　　5.6.2 环境空气自动监测站各类设备的信号SPD应根据被保护设备的工作频率、输出功率、接口形式等要求进行选择，最大持续工作电压Uc应大于设备工作电压的1.2倍，且插入损耗不应大于0.5dB。

　　5.6.3 信号SPD与被保护设备之间的等电位连接导体长度不应大于0.5 m，过渡电阻值不应大于0.2 Ω。

　　5.7 屏蔽与综合布线

　　5.7.1 环境空气自动监测站的供电制式宜采用TN-S系统或TN-C-S系统。

　　5.7.2 环境空气自动监测站站房外不应架空引入电力线缆和通信线缆，无金属外护层的电缆宜穿钢管引入，钢管两端应做接地处理。

　　5.7.3 电力线缆与通信线缆宜分槽敷设，线缆桥架间应做等电位连接，其过渡电阻值不应大于0.2 Ω;同槽敷设时,线缆与其他管线的间距以及信号线缆与电力线缆的间距应符合GB 50343—2012中5.3.4的相关规定。

　　5.7.4 当通信线缆选用光纤时，所有的金属接头、金属护层、金属挡潮层和金属加强芯等，应在进入站房处进行接地。

　　5.7.5 各类线缆应远离接闪器等可能遭受直击雷的位置，不应沿建筑物的墙角、屋檐布线。

　　5.7.6 当站房墙体采用彩钢保温层时，内外墙体的金属板应多点接地。

　　5.8 安全防范系统的防雷与接地

　　5.8.1 置于户外的摄像机信号控制线输出、输入端口应设置信号线路SPD。

　　5.8.2 主控机、分控机的信号控制线、通信线、各监控器的报警信号线.宜在线路进出建筑物直击雷非防护区(LPZ0A)或直击雷防护区(LPZ0B)与第一防护区(LPZ1)交界处装设适配的SPD。

　　5.8.3 视频、控制信号线路及供电线路的SPD，应分別根据视频信号线路、解码控制信号线路及摄像机供电线路的性能参数來选择。

　　5.8.4 户外的交流供电线路、视频信号线路、控制信号线路应有金属屏蔽层并穿钢管埋地敷设, 屏蔽层及钢管两端应接地,信号线路与供电线路应分开敷设。

　　5.8.5 安全防范系统宜采用共用接地。主机房应设置等电位连接网络，接地线不应形成封闭冋路，接 地干线宜采用截面积不小于16 mm2 的多股铜芯绝缘导线。

　　6 雷电防护装置施工

　　6.1 一般规定

　　6.1.1 环境空气自动监测站雷电防护装置施工应符合GB 50343和GB 50601的相关规定，雷电防护装置使用的材料应符合GB 50057—2010中5.1.1的要求。

　　6.1.2 环境空气自动监测站的雷电防护装置相互之间、与伸出屋面的采样装置和气象监测设备之间、与金属构件之间，以及与所属主体建筑物屋面的防雷装置之间采用焊接时，应对焊接处做清洁和防腐处理，焊接时的搭接长度和焊接方法见表2。

　　表2 不同材质防雷装置焊接时的搭接长度及焊接方法

　　6.2 接闪器

　　6.2.1 接闪带宜采用热镀锌圆钢，圆钢直径不应小于8 mm。接闪带的安装应平正顺直，宜采用固定支架固定，固定支架的高度不宜小于150 mm，转角处的夹角应大于90°。

　　6.2.2 独立接闪杆与环境空气质量自动监测站的间隔距离应符合GB50057—2010中4.2.1的相关规定。

　　6.2.3 当建设于建筑物屋面的环境空气自动监测站采用接闪杆作为防直击雷的措施时，应在屋面施工时配合土建浇灌好混凝土底座，底座内敷设双向钢筋网，钢筋网应与屋面、墙体或梁内钢筋焊接。在底座内预埋地脚螺栓或底脚板和铁脚的焊接件，地脚螺栓和铁脚最少应有2根与底座内钢筋连接。混凝土强度达到要求后，安装接闪杆，连接引下线，每只接闪杆与引下线的连接点不宜少于两处。

　　6.3 引下线

　　6.3.1 明敷引下线应平直，弯曲处的夹角应大于90°,弯曲半径不宜小于圆钢直径的10倍。

　　6.3.2 暗敷引下线宜采用射钉、S形卡子或圆钢卡子分段固定，圆钢不应小于10 mm。

　　6.3.3 引下线不应安装在排水槽、下水管及其他易遭受腐蚀的场所，并应与门窗保持一定距离。

　　6.4 接地装置

　　6.4.1 环境空气自动监测站利用建筑物基础内的结构钢筋作为接地装置时，应在低于地面0.8 m以下处从基础内主钢筋外引接地预埋件。

　　6.4.2 当采用人工接地体作为接地装置时，符合以下要求：

　　a) 垂直接地体及水平接地体的间距宜为5m，接地体的埋设深度应大于0.5m，距离墙及基础不宜小于1 m;

　　b) 垂直接地体宜采用热镀锌角钢、钢管或圆钢;

　　c) 水平接地体宜采用热镀锌扁钢或圆钢;

　　6.5 等电位连接

　　6.5.1 等电位连接端子板应设置在站房内电源进线柜或总配电柜附近，并装在等电位端子箱内。

　　6.5.2 等电位连接端子板与接地装置相连，接地线不应少于2根，截面积不应小于50 mm2，且厚度不应小于3 mm。

　　6.5.3 站房采用M型等电位连接时，应使用截面积不小于25 mm2 的铜箔或多股铜芯导体在防静电地板下做等电位接地网格。

　　6.5.4 等电位连接网格的连接可采用焊接、螺钉连接、螺栓连接、圆抱箍或熔接的方式。

　　6.5.5 等电位连接导线的绝缘层应采用绿/黄双色。

　　6.6 SPD

　　6.6.1 电源线路的各级 SPD 应分别安装在被保护设备电源线路的前端，并尽可能靠近配电盘(箱)，其接线端应分别与配电盘(箱)内线路的同名端相线连接，其接地端与配电盘(箱)的保护接地端子相连，配电盘(箱)的保护接地端子与所处防雷区的等电位接地端子连接。

　　6.6.2 SPD应安装牢靠，SPD连接导线应短直，不应形成环路、急弯或扭折。

　　6.6.3 SPD连接导线长度之和不宜超过0.5 m，当无法满足时，可适当增大连接导线的线径或采用凯文接线法。

　　6.6.4 连接导线的绝缘层应符合以下要求：

　　a) 相线采用红、黄、绿色;

　　b) 中性线采用浅蓝色或黑色;

　　c) 保护线采用绿/黄双色线

　　7 维护和管理

　　7.1 雷电防护装置质量验收应符合GB 50601—2010中第11章的要求，并出具雷电防护装置质量检测报告。

　　7.2 雷电防护装置投入日常使用后，应根据GB/T 21431规定委托具有雷电防护装置检测资质的机构进行检测。

　　7.3 雷电防护装置应由专人负责管理，并定期或雷击后开展维护性检查，不限于检查外部防雷装置的电气连续性，若发现有脱焊、松动和锈蚀等， 应进行相应的处理;在等电位连接端子处，应进行电气连续性检查，是否松动、断开。检查各类电涌保护器的运行情况有无接触不良、劣化等，出现故障应及时排除。

　　7.4 雷电防护装置投入使用后，不得随意拆卸、移动、变更。

　　7.5 雷击事故发生后，应及时报告，并配合做好雷电灾害调查。

　　附 录 A (资料性)

　　防雷区的划分

　　A.1 单独建设的环境空气质量自动监测站防雷分区见图A.1。

　　图A.1 单独建设的环境空气质量自动监测站的防雷分区及雷电防护图

　　A.2 建设于建筑物屋面的环境空气质量自动监测站的防雷分区见图A.2。

　　图A.2 建设于建筑物屋面的环境空气质量自动监测站的防雷分区及雷电防护图

　　参 考 文 献

　　[1] 《国家城市环境空气质量监测点位站房标准化建设技术规定(试行)》(总站气运管字[2024]62号);

　　[2] HJ 818—2018 环境空气气态污染物(SO2 、NO2、03 、CO)连续自动监测系统运行和质控技术规范

　　[3] HJ 817—2018 环境空气颗粒物(PM10 和 PM2.5)连续自动监测系统运行和质控技术规范