DB43/T 3295-2025 水质自动监测系统防雷技术规范

　　B 43

　　湖 南 省 地 方 标 准

　　DB43/T 3295—2025

　　水质自动监测系统防雷技术规范

　　Technical specification for lightning protection of

　　water quality automatic monitoring system

　　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、株洲市气象局、永州市气象局、长沙市气象局、娄底市气象局、邵阳市气象局。

　　本文件主要起草人：邓战满、甘杰、李濠、杨建友、曾进、肖金、刘帅、李建钊、贺秋艳、谭杰、陈阳、刘思诗、秦婷、李剑俊、江勇、李玮、肖林利、罗龙友。

　　水质自动监测系统防雷技术规范

　　1 范围

　　本文件规定了水质自动监测系统雷电防护的一般要求、雷电防护装置设计、施工、维护和管理防雷技术要求。

　　本文件适用于新(改、扩) 建固定式、简易式、小型式等水质自动监测系统的雷电防护装置的设计、施工、验收及日常维护。

　　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

　　水质自动监测系统 automatic water quality monitoring system

　　由水站和数据平台组成的自动监测系统

　　[来源：HJ 915—2017 地表水自动监测技术规范，3.4] 3.2

　　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] 3.3

　　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物理损害的整个系统 。

　　注：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

　　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] 3.5

　　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 。

　　注：可分为专设引下线和利用建筑物的钢结构或混凝土结构内钢筋作自然引下线两种类型。

　　[来源：GB 50057—2010,2.0.9,有修改] 3.6

　　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] 3.7

　　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] 3.8

　　电气系统 electrical system

　　由低压供电组合部件构成的系统。也称低压配电系统或低压配电线路。

　　[来源：GB 50057—2010，2.0.26] 3.9

　　电子系统 electronic system

　　含有敏感电子部件 ,如通信设备 、计算机 、控制和仪表系统 、无线电系统 、电力电子装置的系统 。

　　[来源：GB/T 21714.1—2015，3.29]

　　4 一般要求

　　4.1 水质自动监测系统宜在建设前进行雷电灾害风险评估。并结合其重要性、当地地理环境、雷电活动规律进行防雷分级防护，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、仪器设备，以及为站点提供安防、电力和通讯等功能使用的设备设施。

　　4.3 雷电防护措施应依据站房设计、仪器设备等不同站点形式、站房结构进行。

　　4.4 水质自动监测系统年预计雷击次数按照GB50057—2010附录A计算，校正系数应按照临近水域的系数进行选择。

　　4.5 水质自动监测系统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准确性。

　　5 雷电防护装置设计

　　5.1 接闪器

　　5.1.1 水质自动监测系统宜采用接闪杆、接闪带或接闪网作为接闪器，其保护范围应按滚球法确定，

　　滚球半径取值宜为45 m。

　　5.1.2 单独建设的水质自动监测系统宜采用接闪杆，突出屋面金属物以及站房均应处于接闪器的保护范围内，接闪杆与站房的安全距离不应小于3 m。

　　5.1.3 水质自动监测系统采用固定式(砖混结构的站房)或简易式站房时，宜采用接闪带或接闪网;

　　采用小型式站房时，宜选用接闪杆，接闪杆与站房的安全距离不应小于3 m;采用水上固定平台站或浮船式时，宜采用接闪杆，其高度应高于监测设备最高点1m以上，接闪杆与水上固定平台站的安全距离不应小于3m。

　　5.1.4 站房利用其金属本体作为接闪器时，应符合下列要求：

　　——整体形成良好的电气贯通;

　　——材料和尺寸满足GB 50057—2010第5.2.7条规定。

　　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 站房引下线宜利用建筑物混凝土柱或剪力墙中对角两根主筋或钢结构作为引下线，直径不小于12 mm。钢结构站房,宜利用钢结构柱作为引下线。引下线不应少于两根，间距不应大于18 m，并沿建筑物四周对称布置。当无法利用建筑物的结构钢筋时，应沿柱面敷设圆钢或扁钢作为专设引下线。

　　5.2.2 在距离地面0.3～1.8 m 处宜装设断接卡或连接板，焊接点采取防腐措施，并有明显的标志。

　　5.2.3 单独建设的水质自动监测系统可采用明敷引下线的方式。

　　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，其连接点过度电阻应不大于0.2Ω, 并做好连接点的防腐处理。

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

　　5.3 接地装置

　　5.3.1 接地装置应采用共用接地，其接地电阻不应大于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。

　　5.3.2 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。

　　5.3.3 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建筑物防雷保护接地之间宜加装等电位均衡器。

　　5.4 等电位连接

　　5.4.1 等电位应在防雷区划分的基础上进行设置，防雷区的划分按GB 50057—2010中6.2.1的规定执行。

　　5.4.2 水质自动监测系统站房宜采用M型等电位连接。总等电位接地端子应设在LPZ0B 区与LPZ区交界处，总配电箱附近，总等电位接地端子板与接地装置的连接不得少于两处。

　　5.4.3 下列设施应作等电位连接并接地：

　　——站内的监测设备、金属线槽(管)、屏蔽电缆金属屏蔽层、光缆金属屏蔽层、光端设备金属外壳等;

　　——所有进出站房的导电物均应在LPZ0A 或LPZ0B 区与LPZ1 区交界处;

　　——进出站房的架空金属管道。

　　5.4.4 等电位连接满足下列要求：

　　——宜采用铜锌合金焊、熔焊、螺钉或螺栓等连接方式;

　　——电气和电子设备的各种接地与接地端子(连接板)之间的距离应最短;

　　——其截面应符合GB 50057—2010 表5.1.2 条的规定取值;

　　5.4.5 金属部件之间应保持电气连接，过渡电阻不大于0.2Ω。

　　5.4.6 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 电源电涌保护器

　　5.5.1 水质自动监测系统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，第一级应安装于水质自动监测系统外取用电配电柜(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1.8 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，须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1.5 kV 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 电源SPD的标称放电电流(In)参数符合表1的规定。

　　表1 不同防雷等级下电源SPD的In选择值

　　5.5.3 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 信号电涌保护器

　　5.6.1 进入水质自动监测系统的各类信号线均应在终端处线间或对地加装信号SPD。

　　5.6.2 水质自动监测系统各类设备的信号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0.5m，过渡电阻值不应大于0.2Ω。

　　5.7 屏蔽与综合布线

　　5.7.1 水质自动监测系统的供电制式宜采用TN-S系统或TN-C-S系统。

　　5.7.2 水质自动监测系统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，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杆等可能遭受直击雷的位置，不得沿建筑物的墙角屋檐布线。

　　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电涌保护器。

　　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)交界处装设适配的线路电涌保护器。

　　5.8.3 视频、控制信号线路及供电线路的电涌保护器，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来选择。

　　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 系统的接地宜采用共用接地。主机房应设置等电位连接网络，接地线不得形成封闭冋路，系统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 防雷装置的施工应符合GB 50343和GB 50601的相关规定，防雷装置的材料和规格应符合GB 50057

　　—2010中5.1.1的要求。

　　6.1.2 防雷装置之间、防雷装置与伸出金属构件之间以及防雷装置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10 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°, 弯曲半径不宜小于圆钢直径10倍。

　　6.2.2 接闪杆与水质自动监测系统的间隔距离应符合GB 50057—2010中4.2.1的相关规定。

　　6.2.3 水质自动监测系统采用接闪杆时，应在土建浇灌好混凝土底座内预埋地脚螺栓或底脚板和铁脚的焊接件，地脚螺栓和铁脚至少应有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。

　　6.3.4 水上固定平台水站引下线应优先利用平台主筋或钢柱，并焊接。浮船式水站引下线使用多股铜芯线卡接固定浮船锚链上。

　　6.4 接地装置

　　6.4.1 接地装置应优先利用站房或所处建筑物基础内的结构钢筋作为接地装置，并在低于地面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，符合以下规定：

　　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1m;

　　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;

　　6.4.3 水上固定平台水站采用固定平台基础结构钢筋作为接地装置，浮船式水站采用固定浮船船锚作为接地装置。

　　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 电涌保护器(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。

　　6.6.3 SPD连接导线长度之和不宜超过0.5 m，否则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 防雷装置质量验收应符合GB 50601—2010中第11章的要求，并出具防雷装置质量检测报告。

　　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。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、变更雷电防护装置。

　　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

　　固定式水质自动监测系统的防雷分区见图。

　　固定式水质自动监测系统的防雷分区及雷电防护图