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工業智能機器人作業車間防雷裝置檢測技術規范
本文件按照GB/T 1.1-2020《標準化工作導則 第1部分：標準化文件的結構和起草規則》的規定起草。
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本文件由湖南省湘潭市氣象局提出。
本文件由湖南省湘潭市氣象局標準化技術委員會歸口。
本文件起草單位：湖南省湘潭市氣象局。
本文件主要起草人：陽青山、雍志剛、陳代亮、李坦、張振、譚政、胡剛、尹寶蓉、鄧潔瓊、王文。
工業智能機器人作業車間防雷裝置檢測技術規范
1 范圍
本文件規范了工業智能機器人作業車間防雷裝置檢測的基本要求、檢測范圍、檢測單位要求、檢測程序。
本文件適用于湖南省工業智能機器人作業車間防雷裝置檢測。
下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB 50057-2010 建筑物防雷設計規范
GB/T 21431-2015 建筑物防雷裝置檢測技術規范
GB 50343-2012 建筑物電子信息系統防雷技術規范
GB 51204-2016 建筑電氣工程電磁兼容技術規范
GB/T 50064-2014 交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合設計規范
GB/T 12643-2013/ISO 8373:2012 機器人與機器人裝備 詞匯
GB/T 20867-2007 工業機器人 安全實施規范
JGJ/T 152-2019 混凝土中鋼筋檢測技術規程
除本文件的規范性引用文件所規定的術語和定義外，下列術語和定義適用于本標準。
3.1 機器人robot
具有兩個或兩個以上可編程的軸，以及一定程度的自主能力，可在其環境內運動以執行預期的任務的執行機構。
注1：機器人包括控制系統或服務機器人。
注2：按照預期的用途，機器人分類可劃為工業機器人或服務機器人。
3.2 工業機器人industrial robot
自動控制的、可重復編程、多用途的操作機，可對三個或三個以上軸進行編程。它可以是固定式或移動式。在工業自動化中使用。
注1：工業機器人包括：
——操作機，含致動器；
——控制器，含示教盒和某些通訊接口（硬件和軟件）
注2：這包括某些集成的附加軸。
智能機器人intelligent robot
具有依靠感知其環境、和/或與外部資源交互、調整自身行為來執行任務的能力的機器人。
3.3 防雷裝置lightning protection system（LPS）
用于減少閃擊擊于建(構)筑物上或建(構)筑物附近造成的物質性損害和人身傷亡，由外部防雷裝置和內部防雷裝置組成。
3.4 電子系統electronic system
由敏感電子組合部件構成的系統。
3.5 土壤電阻率 Soil resistivity
土壤電阻率是土壤的一種基本物理特性，是土壤在單位體積兩面間存在一定電場作用下，對電流的導電性能，一般取1m3的正方體土壤電阻值為該土壤電阻率，單位Ω·m。
3.6 接閃器air-termination system
用于攔截閃擊的接閃桿、接閃帶、接閃線、接閃網以及金屬屋面、金屬構件等組成。
3.7 引下線down-conductor system
用于將雷電流從接閃器傳導至接地裝置的金屬導體。
3.8 接地裝置earth-termination systeam
接地體和接地線的總和，用于傳導雷電流并將其流散入大地。
3.9 等電位連接equipotential bonding
直接用連接導體或通過浪涌保護器將分離的金屬部件、外來導電物、電力線路、通信線路及其他電纜連接起來以減小雷電流在它們之間產生電位差的措施。
3.10 電磁屏蔽electromagnetic shielding
用導電材料減少交變電磁場向指定區域穿透的措施。
3.11 電涌保護器surge potective dlevice（SPD）
用于限制瞬態過電壓和分泄電涌電流的器件。它至少含有一個非線性元件。
3.12 防雷裝置檢測lightning protection system check and measure
按照建筑物防雷裝置的設計標準確定防雷裝置滿足標準要求面進行的檢查.測量及信息綜合分析處理全過程。
3.13 工頻接地電阻power frequency ground resistance
工頻電流流過接地裝置時，接地極與遠方大地之間的電阻。其數值等于接地裝置相對遠方大地的電壓與通過接地極流入地中電流的比值。
3.14 接地體earthing electrmde
埋入土壤中或混凝土基礎中作散流用的導體。
3.15 接地線earthing conductor
從引下線斷接卡或換線處至接地體的連接導體；或從接地端子、等電位連接帶至接地體或接地裝置的連接導體。
3.16 雷電防護區（LPZ）lightning protection zone
規定雷電電磁環境的區域，又稱防雷區。
3.17 閃電電磁感應lightning electromagnetic induction
由于雷電流迅速變化在其周圍空間產生瞬變的強電磁場，使附近導體上感應出很高的電動勢。
3.18 閃電電涌侵入lightning surge on incoming services
由于雷電對架空線路、電纜線路或金屬管道的作用，雷電波，即閃電電涌，可能沿著這些管線侵人屋內，危及人身安全或損壞設備。
3.19 防雷等電位連接lightning ecquipotential bonding（LEB）
將分開的諸金屬物體直接用連接導體或經電涌保護器連接到防雷裝置上以減小雷電流引發的電位差。
3.20 直擊雷direct lightning flash
閃擊直接擊于建（構）筑物、其他物體、大地或外部防雷裝置上，產生電效應、熱效應和機械力者。
3.21 雷擊電磁脈沖lightning electromagnetic impulse（LEMP）
雷電流經電阻、電感、電容耦合產生的電磁效應，包含閃電電涌和輻射電磁場。
3.22 機器人裝置robotic device
具有工業機器人或服務機器人的特征，但缺少可編程的軸的數目或自主能力程度的執行機構。
3.23 工業機器人系統industrial robot system
由（多）工業機器人、（多）末端執行器和為使機器人完成其任務所需的任何機械、設備、裝置、外部輔助軸或傳感器構成的系統。
控制系統control system
一套具有邏輯控制和動力功能的系統，能控制和檢測機器人機械結構并與環境（設備和使用者）進行通信。
4.1 工業智能機器人作業車間的防雷分類
工業智能機器人作業車間建筑物的防雷分類應按照GB50057-2010第3章的方法確定，作業車間雷電防護分區按照GB50343-2012第3章的方法確定。
4.2 防雷裝置檢測工作基本要求
4.2.1防雷裝置檢測機構應具有省級氣象主管機構頒發的檢測資質，現場檢測工作至少由具備防雷裝置檢測能力的2人承擔。
4.2.2防雷裝置檢測機構及其從業人員進行防雷裝置檢測活動，依法在資質級別范圍內開展檢測工作。檢測人員進入工業智能機器人作業車間電子系統進行檢測工作時，應穿戴好防塵和防靜電的服裝，并嚴格執行工業智能機器人作業車間有關標準和規范。
4.2.3防雷裝置檢測過程應由被檢單位派專人陪同。被檢單位陪同人員應熟悉現場環境狀況、被檢測對象特性，確認安全措施有效。雙方在確認不致人員傷害和設備損壞的情況下方可開始檢測。
4.2.4防雷裝置檢測工作程序，見圖1。
圖1 防雷裝置檢測工作程序框圖
4.2.5防雷裝置檢測機構所用儀器、儀表和測量工具應有產品合格證，應當經法定計量檢定機構檢定或校準，并應在有效期內且處于正常狀態。
4.2.6接地電阻與土壤電阻率的測試，應在無降水、無積水、無凍土條件下進行。
4.2.7防雷裝置檢測數據經復核無誤后將填入原始記錄表，客觀公正出具檢測報告，對報告真實性、科學性負責。檢測報告、結論、整改意見等一式兩份。一份提交給被檢測單位，另一份應由檢測單位連同原始記錄并存檔報送至當地氣象主管機構。
4.2.8原始記錄表應包括：項目名稱；防雷裝置被檢單位信息；檢測時間；當日天氣狀況；檢測內容；發現的問題等。
4.2.9檢測人員及防雷裝置檢測單位負責人應在原始記錄表上予以簽名確認。檢測人員應對檢測過程中發現的問題應逐一記錄，并留存必要的照片佐證或復印件佐證，有條件的可留存音頻、視頻佐證。
4.2.10檢測人員應當面向防雷裝置被檢單位現場負責人反饋監督檢測情況及整改時限要求。應對檢測中發現問題的理由和法律法規、標準規范依據予以解釋。
4.3 檢測方法
4.3.1在測試接地電阻前，應首先測試土壤電阻率,土壤電阻率的測量方法應按照GB/T 21431-2015附錄B的方法確定。測試應選擇在自然地表上進行，如地理條件限制，可選擇在附近區域進行，但與待測場所的中心間距不超過500m。土壤電阻率的測試地點應避開樹木、河灘、地下金屬物、接地裝置、高壓線等。
4.3.2測試儀和測試線的布設應遠離高壓線、變電所、大型通信設施等干擾源。當檢測數據發生漂移或數據失真時，應查找并遠離干擾源重新布設測試電極和測試線。各測試線應避免纏繞，盡量保持平直以減少感應環路面積。
4.3.3接地電阻的測試方法及測試電極的布設位置應按照GB/T 21431-2015附錄D（三極法測量接地電阻值）的方法確定。探針宜選擇在自然土層布設，避開地下接地裝置、大型金屬物等影響接地電阻值的位置。
5 檢測周期及檢測項目
5.1 新建、改建、擴建的工業智能機器人作業車間的建設項目，應進行防雷裝置檢測。
5.2 投入使用的工業智能機器人作業車間防雷裝置實行定期檢測制度,定期檢測周期按GB/T 21431-2015中6的規定（具有爆炸和火災危險環境的防雷建筑物檢測間隔時間為6個月，其他防雷建筑物檢測間隔時間為12個月）。
5.3 防雷裝置檢測的主要項目應包括接閃器、引下線、接地裝置、等電位連接、電磁屏蔽、電涌保護器(SPD)。
5.4 主要檢測儀器設備見附錄A。
6.1.1檢查接閃器安裝位置是否正確，材質、規格、焊接、防腐措施等。技術要求見附錄B中表B.1。
6.1.2首次檢測時應用經緯儀或測高儀和卷尺測量接閃器的高度、長度，建筑物的長、寬、高，根據滾球法計算其保護范圍。
6.1.3接閃帶是否平正順直，固定點支持件是否間距均勻，固定可靠，測量接閃帶支持件間距是否符合表1的要求。
6.1.4檢查接閃器上有無附著的其他電氣線路。
表1明敷接閃導體和引下線固定支架的間距
|
布置方式 |
扁形導體和絞線固定 支架的間距（mm） |
單根圓形導體固定 支架的間距（mm） |
|
安裝于水平面上的水平導體 |
500 |
1000 |
|
安裝于垂直面上的水平導體 |
500 |
1000 |
|
安裝于從地面至高20m 垂直面上的垂直導體 |
1000 |
1000 |
|
安裝在高于20m垂直面上 的垂直導體 |
500 |
1000 |
6.2.1 首次檢測時應檢查引下線的位置、數目、材質、規格、焊接工藝、防腐措施等。技術要求見附錄B中表B.2。如有引下線隱蔽工程記錄可查，應查閱登記;如無記錄，應按JGJ/T 152-2019的要求進行測量。
6.2.2 首次檢測時應檢查引下線每個支持件應能承受49N（5kg)的垂直拉力，引下線支持件間距應符合水平直線部分0.5m~1.5m，垂直直線部分1.5m~3m，彎曲部分0.3m~0.5m的要求。
6.2.3 測量每處引下線之間的間距應滿足一類不大于12m，二類不大于18m，三類不大于25m。
6.2.4 檢測明敷引下線與附近其他電氣線路的距離，應符合GB/T 21431-2015的要求。
6.2.5 檢查引下線有無明顯機械損傷、斷裂、銹蝕、穩定度，有無附著的其他電氣線路。
6.3.1首次檢測時應查看隱蔽工程紀錄，檢查接地裝置的結構和安裝位置，檢查接地體的埋設間距、深度、安裝方法，接地裝置的材質、規格、連接方法和防腐處理等。檢查要求見附錄B中表B.2。
6.3.2檢查接地裝置的填土有無沉陷情況，檢查有無因挖土方、敷設管線或種植樹木而挖斷接地裝置。
6.3.3檢測接地裝置的接地電阻,工業智能機器人作業車間宜將交流工作接地(要求≤4Ω)、交流保護接地(要求≤4Ω) 直流工作接地(按系統具體要求確定接地電阻值)、防雷接地共用一組接地裝置,其接地電阻按其中最小值確定，接地電阻的測試方法應按照GB/T 21431-2015附錄D（三極法測量接地電阻值）的方法確定，沖擊接地電阻與工頻接地電阻的換算方法應按照GB/T 21431-2015附錄C的方法確定。
6.4.1穿過各雷電防護區交界的金屬部件和系統，以及工業智能機器人作業車間內的設備、金屬管道、電纜橋架、電纜金屬外皮、金屬構架、鋼屋架、金屬門窗、控制機房靜電地板等較大金屬物，是否就近與接地裝置或等電位連接板（帶)作等電位連接，等電位連接的過渡電阻是否合格。
6.4.2等電位連接線的材質、規格、連接方式及工藝的檢查見附錄B中表B.3。
6.5.1為減少電磁干擾，電源線、信號線、控制線應穿金屬管屏蔽，并測試其接地電阻。
6.5.2建筑物之間用于敷設非屏蔽電纜的金屬管、金屬格柵等，其兩端是否電氣導通，測試其接地電阻。
6.5.3 檢查屏蔽電纜的金屬屏蔽層是否在雷電防護區（LPZ）交界處做等電位連接。
6.6 電涌保護器(SPD)
6.6.1檢查電涌保護器（SPD）安裝按是否符合GB/T 21431-2015第5.8條電涌保護器(SPD)要求進行。
附錄A（資料性附錄)
部分檢測儀器的主要性能和參數指標
A.1測量工具和儀器
A.1.1尺
鋼直尺:測量上限( mm ) : 150、300、500、1000、1500、2000。
鋼卷尺:自卷式或制動式測量上限（m ) : 1、2、3、3.5、5。
搖卷盒式或搖卷架式測量上限（m ) : 5、10、15、20、50、100。
卡鉗:全長( mm ) : 100、125、200、250、300、350、400、450、500、600。
游標卡尺:全長( mm ) : 0~150
分度值（mm ): 0.02
A.1.2經緯儀
測風經緯儀:測量范圍:仰角-5°~180°
方位0°~360°
讀數最小格值:0.1°
A.1.3工頻接地電阻測試儀
測量范圍:0~1Ω 最小分度值:0.01Ω
0~10Ω 0.1Ω
0~100Ω 1Ω
A.1.4土壤電阻率測試儀
許多工頻接地電阻測試儀具有土壤電阻率測試功能，綜合多種測試儀，儀器主要參數指標見表A.1
表A.1土壤電阻率測試儀主要參數指標
|
測量范圍/Ω·m |
分辨率/Ω·m |
精度 |
|
0~19.99 |
0.01 |
±(2%+2πa·0.02Ω); EQ \f(ρ, 2πa)≤19.99Ω |
|
20~199.9 |
0.1 |
|
|
200~1 999 |
1 |
|
|
2×103~19.99×103 |
10 |
±(2%+2πa·0.2Ω); 19.99Ω≤EQ \f(ρ, 2πa)≤199.9Ω; |
|
2×103~19.99×103 |
100 |
±(2%+2πa·2Ω); EQ \f(ρ, 2πa)≥199.9Ω |
A.1.5毫歐表
毫歐表主要用以電氣連接過渡電阻的測試，含等電位連接有效性的測試，其主要參數指標見表A.2;
表A.2毫歐表參數指標
|
測量范圍/mΩ |
分辨率/mΩ |
測量電流/A |
精度 |
|
0~19.9 |
0.01 |
0.1 |
±(0.1%+3d) |
|
20~200 |
0.1 |
0.1 |
±(0.1%+2d) |
A.1.6指針或數字萬用表
萬用表應有交流（a.c）和直流( d.c）的電壓、電流、電阻等基本測量功能，也可有頻率測量的性能，其主要參數指標見表A.3。
表A.3萬用表主要參數指標
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性能 |
量程 |
分辨率 |
精度 |
|
直流電壓（d.c） |
0.2V 2V 20V 200V 400V |
0.1mV 1mV 10mV 100mV 1000mV |
±(0.8%+2d) |
|
交流電壓（a.c） |
200V 400V 750V |
0.1V 1V 10V |
±(1.5%+10d) |
|
電流（a.c或d.c） |
10A |
1mA |
±(0.5%+30d) |
|
電阻 |
30MΩ |
1Ω |
±(0.1%+5d) |
A.1.7壓敏電壓測試儀
壓敏電壓測試儀主要參數指標見表A.4:
表A.4壓敏電壓測試儀主要參數指標
|
量程 |
允許誤差 |
恒流誤差 |
0.75UlmA下漏 電流量程 |
漏電流測試允許誤差 |
漏電流分辨率 |
|
0~1700V |
≤±(2%+1d) |
5μA |
0.1~199.9μA |
≤2μA±1d |
0.1μA |
A.1.8電磁屏蔽用測試儀
電磁屏蔽用測試儀主要參數指標見表A.5:
表A.5電磁屏蔽測試儀主要參數指標
|
頻率范圍 |
輸入電平范圍 |
參考電平準確度 |
|
0.15MHz~1GHz |
-100dBm~20dBm |
±1dBm(80MHz) |
工業智能機器人作業車間防雷裝置材料規格
表B.1接閃器材料規格和安裝工藝的技術要求
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裝置名稱 |
標 準 要 求 |
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接 閃 器 材 料 規 格 和 安 裝 工 藝 的 技 術 要 求 |
接閃桿 |
1m以下：圓鋼Φ≥12mm 鋼管Φ≥20mm，厚度≥2.5mm 銅材有效截面≥50mm2，Φ≥10mm 針長1~2m：圓鋼Φ≥16mm 鋼管Φ≥25mm，厚度≥2.5mm 鋼材直徑Φ≥15mm，有效截面≥,176mm2 煙囪、水塔頂端針：圓鋼Φ≥20mm 鋼管Φ≥40mm，厚度≥2.5mm |
|
接閃帶 |
圓鋼Φ≥8mm 鋼管Φ≥20mm，厚度≥4mm 扁鋼截面≥50mm2，厚度≥4mm 銅材截面≥50mm2 扁鋼截面≥100mm2、厚度≥2.5mm |
|
|
接閃網 |
圓鋼Φ≥8mm 扁鋼截面≥50mm2，厚度≥2.5mm |
|
|
網格尺寸： 一類≤5m×5m或6m×4m 二類≤10m×10m或12m×8m 三類≤20m×20m或24m×16m |
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接閃線 |
絞線截面≥70mm2 |
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與突出屋面物體間的距離按GB 50057-2010計算，但不應小于3m。 |
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金屬板屋面 |
第一類防雷建（構）筑物金屬屋面不宜作接閃器 金屬板下面無易燃易爆物品時： 不銹鋼、熱鍍鋅鋼和銅板厚度≥0.5mm；鋁板厚度≥0.65mm；鋅板厚度≥0.7mm 金屬板下面有易燃易爆物品時： 不銹鋼、熱鍍鋅鋼和鈦板厚度≥4mm；銅板厚度≥5mm；鋁板厚度≥7mm |
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材料要求 |
鍍鋅、涂漆、不銹鋼、銅材 |
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搭接形式 與長度 |
扁鋼與扁鋼搭接為扁鋼寬度的2倍，不少于三面焊接 圓鋼雙面≥6D、單面≥12D 圓鋼與扁鋼連接≥圓鋼6D 金屬板≥100mm 緊固件緊固 卷邊壓接 |
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保護范圍 |
按GB 50057-2010規范中滾球法計算，且符合GB 50057-2010表4.2.1要求。 |
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安全距離 |
獨立接閃針和架空接閃線（網）的支柱及接地裝置與被保護建（構）筑物及與其相聯系的管道、電纜等金屬物之間的距離按GB 50057-2010計算，但不應小于3m。 |
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表B.2引下線及接地裝置材料規格和安裝工藝的技術要求
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裝置名稱 |
標 準 要 求 |
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引 下 線 的 材 料 規 格 和 安 裝 工 藝 的 技 術 要 求 |
根 數 |
接閃帶（網、線）≥2根 獨立接閃桿≥1根 周長＜25m,高度＜40m的三類建筑物≥1根 |
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間距 |
一類≤12m 二類≤18m 三類≤25m |
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材料規格 |
圓鋼Φ≥10mm 扁鋼截面≥50mm2，厚度≥4mm 銅材截面≥50mm2 |
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材料要求 |
鍍鋅、涂漆、不銹鋼、銅材 |
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安全距離 |
獨立防雷裝置的引下線與被保護物之間的安全距離按GB50057-2010計算，但不應小于3m |
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搭接形式 與長度 |
扁鋼與扁鋼搭接為扁鋼寬度的2倍，不少于三面焊接 圓鋼雙面≥6D、單面≥12D 圓鋼與扁鋼連接≥圓鋼6D 扁鋼與扁鋼連接≥2D 熔焊，緊固件緊固 |
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接 地 裝 置 的 材 料 規 格 和 安 裝 工 藝 的 技 術 要 求 |
人工接地體
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水平接地極：扁鋼截面≥100mm2，厚度≥4mm；圓鋼Φ≥10mm 銅材截面≥100mm2，厚度≥2mm 垂直接地極：角鋼截面≥290mm2，厚度≥3mm 管材管壁厚度≥2mm，直徑Φ≥20mm 埋設深度不小于0.5 m；其距外墻的距離不小于1m |
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距建（構）筑物的出入口或人行道不小于3m |
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自然接地體 |
圓鋼：≥Φ16mm ≥2×Φ10mm |
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安全距離 |
獨立裝置的接地裝置與被保護物的安全距離按GB50057-2010計算,但不應小于3m |
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搭接形式 與長度 |
扁鋼與扁鋼搭接為扁鋼寬度的2倍，不少于三面焊接 圓鋼雙面≥6D、單面≥12D 圓鋼與扁鋼連接≥圓鋼6D 扁鋼與扁鋼連接≥2D |
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表B.3雷電感應及雷電波侵入防護裝置的材料規格和安裝工藝的技術要求
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裝置名稱 |
標 準 要 求 |
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雷 電 感 應 及 雷 電 波 侵 入 防 護 裝 置 的 材 料 規 格 和 安 裝 工 藝 的 技 術 要 求 |
等電位連接 |
等電位連接帶：銅材截面≥50mm2；鋼材截面≥50mm2 |
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總等電位連接處LPZ0B與LPZ1交界處：銅線≥16mm2；鋁線≥25mm2；鋼材≥50mm2 |
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局部等電位連接處LPZ1與LPZ2交界處：銅線≥6mm2；鋁線≥10mm2；鋼材≥16mm2 |
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屏蔽及埋地 |
第二類防雷建（構）筑物入戶低壓線路埋地引入長度應按GB 50057-2010式4.2.3計算，不小于15m |
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入戶端電纜的金屬外皮、鋼管應與防雷的接地裝置相連 |
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設備、設施 金屬管道 接地狀況 |
進出建（構）筑物界面的各類金屬管線與防雷裝置連接 |
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建（構）筑物內設備管道、構架、金屬線槽與防雷裝置連接 |
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豎直敷設的金屬管道及金屬物頂端和底端與防雷裝置連接 |
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建（構）筑物內設備管道、構架、金屬線槽連接處作跨接處理 |
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架空金屬管道、電纜橋架每隔25m接地一次 |
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屋內接地 干線處數 |
≥2處 |
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接地線的 材料及規格 |
截面≥16mm2 |
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電涌保護器SPD |
配電線路、信號線路上安裝電涌保護器SPD |
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線路上安裝多級SPD時，SPD之間的線路長度應按生產廠實驗數據采用。如無實驗數據時，電壓開關型SPD與限壓型SPD之間的線路長度不宜小于10m，限壓型SPD之間的線路長度不宜小于5m，長度達不到要求應加裝退耦元件。 |
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電氣系統SPD的導體： 第一級;SPD連接相線銅導線≥10mm2；SPD接地連接銅導線≥16mm2； 第二級;SPD連接相線銅導線≥4mm2；SPD接地連接銅導線≥6mm2； 第三級;SPD連接相線銅導線≥2.5mm2；SPD接地連接銅導線≥4mm2； 第四級;SPD連接相線銅導線≥2.5mm2；SPD接地連接銅導線≥4mm2； SPD兩端連接導線連接長度不宜超過0.5m或采用凱文接法。 電子系統電SPD的導體： 信號類電涌保護器：SPD連接銅導線≥1.5mm2；SPD接地連接銅導線≥4mm2。 |
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