T-GAMDPM 008-2020 高速公路ETC門架系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范

T/GAMDPM

—2020 前言

................................................................................

II1

范圍

...............................................................................

12

規(guī)范性引用文件

.....................................................................

13

術(shù)語(yǔ)和定義

.........................................................................

14

一般規(guī)定

...........................................................................

35

直擊雷防護(hù)

.........................................................................

36

雷電電磁脈沖防護(hù)

...................................................................

37

雷電防護(hù)裝置的檢測(cè)和維護(hù)

...........................................................

7附錄

A（資料性）

廣東省雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃...................................................

8附錄

B（規(guī)范性）

雷電防護(hù)區(qū)（LPZ）的劃分.............................................

11附錄

C（資料性）

M

型等電位連接方式示意圖

............................................

13附錄

D（資料性）

的分類

..........................................................

15附錄

E（資料性）

常用設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓特性........................................

16參考文獻(xiàn)

............................................................................

17T/GAMDPM

—2020

ETC

1 范圍本文件規(guī)定了高速公路門架系統(tǒng)雷電防護(hù)的一般規(guī)定、直擊雷和雷電電磁脈沖防護(hù)、雷電防護(hù)裝置的檢測(cè)和維護(hù)等技術(shù)要求。本文件適用于高速公路新建、改造ETC門架系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)和維護(hù)。高速公路其它門架機(jī)電系統(tǒng)的防雷設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)和維護(hù)可參照使用。2 規(guī)范性引用文件文件。GB

18802.1 低壓電涌保護(hù)器(SPD) 第1部分:低壓配電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器 性能要求和試驗(yàn)方法GB/T

18802.21

低壓電涌保護(hù)器

第21部分:

電信和信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的電涌保護(hù)器(SPD)

性能要求和試驗(yàn)方法GB/T

建筑物防雷裝置檢測(cè)技術(shù)規(guī)范GB/T

雷電防護(hù) 第3部分：建筑物的物理?yè)p壞和生命危險(xiǎn)GB/T

雷電防護(hù) 第4部分：建筑物內(nèi)電源和電子系統(tǒng)GB

50057-2010 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范DB44/T

2139.1-2018 氣象災(zāi)害防御 第1:風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃T/GAMDPM

高速公路機(jī)電設(shè)施雷電防護(hù)實(shí)施技術(shù)規(guī)范3術(shù)語(yǔ)和定義GB

50057、GB/T

18802.21界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件，為了便于使用，以下重復(fù)列出了GB

50057和GB/T

18802.213.1高速公路門架系統(tǒng)

同時(shí)支持OBU和CPC卡交易處理流程，實(shí)現(xiàn)ETC/MTC車輛分段計(jì)費(fèi)功能的一體化智能收費(fèi)、監(jiān)控、通訊和供配電綜合系統(tǒng)，主要由車道控制器、、高清車牌圖像識(shí)別設(shè)備、高清攝像機(jī)、門架服務(wù)器、通信設(shè)備、供電設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備和防雷接地設(shè)施等組成。3.2防雷裝置 lightning

system（）裝置和內(nèi)部防雷裝置組成。T/GAMDPM

—2020[來(lái)源：GB

50057-2010,2.0.5]3.3雷電防護(hù)區(qū) lightning

protection

zone;LPZ規(guī)定了雷電電磁環(huán)境的區(qū)域。雷電防護(hù)區(qū)的區(qū)域邊界不一定是物理邊界（例如墻、地板和天花板等）。[來(lái)源：GB/T

3.4雷電電磁脈沖 lightning

electromagnetic

impulse;LEMP雷電流通過電阻性、電感性和電容性耦合產(chǎn)生的各種電磁效應(yīng)，包括浪涌和輻射電磁場(chǎng)。雷電電磁脈沖又稱雷擊電磁脈沖。[來(lái)源：GB/T

3.5防雷等電位連接

equipotential

將分開的諸金屬物體直接用連接導(dǎo)體或經(jīng)電涌保護(hù)器連接到防雷裝置上以減小雷電流引發(fā)的電位差。[來(lái)源：GB

50057-2010,2.0.19]3.6電涌保護(hù)器 surge

protective

device;SPD用于限制瞬態(tài)過電壓和分泄電涌電流的器件，至少包含一個(gè)非線性元件。[來(lái)源：GB

50057-2010,2.0.29]3.7最大持續(xù)運(yùn)行電壓

continuous

operating

volage;Uc保護(hù)器端子上，且不致引起電涌保護(hù)器傳輸特性減低的最大方均根電壓或直流電壓。[來(lái)源：GB

50057-2010,2.0.31]3.8電壓保護(hù)水平 voltage

protection

level;Up大于所測(cè)量的限制電壓的最高值。[來(lái)源：GB

50057-2010,2.0.44]3.9標(biāo)稱放電電流 nominal

discharge

current;In流過電涌保護(hù)器8/20μs電流波的峰值。5.2.1

5.2.1

的多股銅纜。[來(lái)源：GB

50057-2010,2.0.32]3.10沖擊放電電流 impulse

discharge

current;Iimp流過10/350波形放電電流的電流峰值。[來(lái)源：GB/T

18802.21-2016,3.35]4 一般規(guī)定4.1 高速公路

4.2高速公路

門架系統(tǒng)防雷裝置，應(yīng)根據(jù)路段所處雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃、各個(gè)系統(tǒng)機(jī)電設(shè)備所處位置和設(shè)備特點(diǎn)，進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)、維護(hù)，達(dá)到安全可靠、有效防護(hù)機(jī)電設(shè)備的目的。4.3 高速公路

門架系統(tǒng)所在地區(qū)的雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃分為極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)、高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)和一般風(fēng)險(xiǎn)區(qū)，劃分要求應(yīng)符合

DB44/T

第

4

章的要求，廣東省雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃參見附錄

A。4.4 LPZ

的劃分應(yīng)符合

GB/T

中

的規(guī)定，劃分方法見附錄

B。4.5 防雷接地與交流工作接地、直流工作接地、安全保護(hù)接地共用一組接地裝置時(shí)，接地裝置的接地電阻值必須按接入設(shè)備中要求的最小值確定。4.6 與高速公路

ETC

門架系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的低壓配電所（房）、監(jiān)控機(jī)房、收費(fèi)站（場(chǎng)）等建（構(gòu)）筑物防雷裝置設(shè)計(jì)施工維護(hù)等要求應(yīng)符合

50057-2010、T/GAMDPM

001-2017

的規(guī)定。4.7 高速公路

門架系統(tǒng)防雷電電磁脈沖應(yīng)采用等電位連接、屏蔽接地、電磁隔離和

SPD

等措施。5 直擊雷防護(hù)5.1 接閃器5.1.1 高速公路

ETC

速公路

ETC

門架系統(tǒng)應(yīng)處于直擊雷防護(hù)區(qū))內(nèi)，獨(dú)立接閃桿與金屬門架的絕緣電阻應(yīng)不小于

50兆歐，獨(dú)立接閃桿的高度應(yīng)按二類防雷建筑物的滾球半徑進(jìn)行計(jì)算。5.1.2 無(wú)獨(dú)立接閃桿保護(hù)時(shí)，可利用門架現(xiàn)有金屬構(gòu)筑物作為防直擊雷裝置，門架頂部安裝的接閃短桿，其防雷保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋門架柜等所有設(shè)備。5.2 引下線25.2.2 當(dāng)利用門架現(xiàn)有金屬構(gòu)筑物作為防直擊雷裝置時(shí)，可將門架立柱作為引下線。5.3 接地裝置5.3.1 高速公路

ETC

14D504

置安裝》，接地體的材料、結(jié)構(gòu)和最小尺寸要求應(yīng)符合

GB

50057-2010

5.4.1

的要求。5.3.2 獨(dú)立接閃桿的接地裝置沖擊接地電阻值不宜大于

符合

GB

50057-2010

C

的要求。5.3.3當(dāng)利用門架現(xiàn)有金屬構(gòu)筑物作為防直擊雷裝置時(shí)，門架基礎(chǔ)可作為防雷接地裝置的一部分。6 雷電電磁脈沖防護(hù)2(mm

門架等電位連接帶（銅、外表面鍍鎳的銅）50.0等電位連接帶至接地裝置的接地引入線25.0戶外綜合一體化設(shè)備機(jī)柜至等電位連接帶的連接導(dǎo)體16.0

□6.0□2.5

D1

1.21.0SPDT/GAMDPM

—20206.1 等電位連接6.1.1高速公路

門架系統(tǒng)的等電位連接宜采取下列措施：

線等均應(yīng)同金屬門架做等電位連接，并應(yīng)與設(shè)備專用接地裝置相連；——戶外綜合一體化設(shè)備路側(cè)機(jī)柜與門架上的

等設(shè)備的連接線路，若無(wú)屏蔽層，線路應(yīng)敷設(shè)在金屬管、金屬槽內(nèi)。金屬管和金屬槽從一端到另一端應(yīng)是電氣貫通，并應(yīng)在兩端分別連到近距手井和門架的等電位連接帶上；若有屏蔽層，屏蔽層的兩端應(yīng)就近連到近距手井和門架的等電位連接帶上。6.1.2高速公路

門架系統(tǒng)的低壓配電路由、數(shù)據(jù)信號(hào)路由宜全程套金屬管埋地敷設(shè)，所穿的金屬接。6.1.3 高速公路

門架系統(tǒng)的接地應(yīng)釆用

M

型等電位連接方式，相關(guān)示意圖參見附錄

C。6.1.4 等電位連接導(dǎo)體的最小截面應(yīng)符合表

1

的規(guī)定。表1 防雷等電位連接各連接部件的最小截面6.1.5 戶外綜合一體化設(shè)備機(jī)柜等門架上的所有設(shè)備均以最短路徑接入門架等電位連接帶，并與設(shè)備接地網(wǎng)可靠連接。6.2 屏蔽接地6.2.1 高速公路

門架系統(tǒng)的低壓配電線、數(shù)據(jù)信號(hào)線、視頻信號(hào)線宜全線穿熱鍍鋅鋼管或使用帶屏蔽層的線纜埋地敷設(shè)。金屬外殼、金屬管道、金屬導(dǎo)管和電纜屏蔽層的最小厚度應(yīng)當(dāng)符合

GB/T21714.3-2015

中表

3

的規(guī)定。在遇到架空橋梁等全線埋地存在實(shí)際困難時(shí)，線纜或所穿熱鍍鋅鋼管前端及后端的埋地敷設(shè)長(zhǎng)度均不宜小于

15m，埋地深度應(yīng)不小于

1m。6.2.2 高速公路

門架系統(tǒng)的數(shù)據(jù)線和信號(hào)線應(yīng)使用光纜接入，當(dāng)光纜有金屬加強(qiáng)芯和外護(hù)層時(shí)，應(yīng)在光電轉(zhuǎn)換器前端剪斷金屬加強(qiáng)芯并將金屬外護(hù)層剝掉

10cm

后接入光電轉(zhuǎn)換器。剪斷的加強(qiáng)芯應(yīng)與金屬外護(hù)層末端連接并接地。6.3 電磁隔離6.3.1 高速公路

門架系統(tǒng)供配電線路宜采用

1:1

隔離變壓器進(jìn)行隔離。

□□□□□□□□SPDLPZ0ABSPDT1SPD）組合，即復(fù)合型，安裝在極高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的LPZ0ALPZ0BLPZ1LPZ0ALPZ0BLPZ1選用Ⅱ級(jí)分類試驗(yàn)SPDT2）限壓型，安裝在一般風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的LPZ0ALPZ0B的交界處的電源進(jìn)線柜處，也可以安裝在高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)的LPZ0ALPZ0BLPZ1RT

T/GAMDPM

—20206.3.2數(shù)據(jù)和信號(hào)線路宜采用光電隔離措施。6.4SPD6.4.1 一般要求6.4.1.1 應(yīng)結(jié)合被保護(hù)對(duì)象所在地區(qū)雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃、所處的

LPZ、設(shè)備的絕緣耐壓水平和信號(hào)端口傳輸特性等選擇

的技術(shù)參數(shù)。6.4.1.2 安裝在低壓電源線路中的

SPD

GB

18802.1

的要求；安裝在信號(hào)線路中的

應(yīng)符合GB/T

18802.21

的要求。6.4.1.3 電源線路和信號(hào)線路中的有效電壓保護(hù)水平不應(yīng)大于低壓電源設(shè)備和信號(hào)設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓額定值（Uw）的

0.8

倍，高速公路

門架系統(tǒng)安裝的電源

的電壓保護(hù)水平

Up

1.5KV，常用設(shè)備的絕緣耐沖擊電壓特性參見附錄

E。6.4.1.4 當(dāng)

內(nèi)置熱脫扣裝置不能斷開的工頻電流時(shí)，應(yīng)在

SPD

匹配的電涌電流，且能分?jǐn)?/p>

SPD

的過電流保護(hù)裝置。6.4.1.5 高速公路

門架系統(tǒng)電源防雷器宜具備遠(yuǎn)程在線監(jiān)測(cè)功能。6.4.2 電源線路6.4.2.1 電源線路中

SPD

的配置選型見表

2。表2 電源線路中

SPD

的配置選型6.4.2.2 電源線路中

SPD

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的配置選型見表

3。表3 電源線路中

SPD

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的配置選型RVRMRT防雷監(jiān)測(cè)發(fā)射器：監(jiān)測(cè)電涌保護(hù)器、防雷模組的工作狀態(tài)、監(jiān)測(cè)接地電阻數(shù)值、監(jiān)測(cè)泄放電流次數(shù)與峰值，采集并發(fā)送至防雷監(jiān)測(cè)接收器，適合安裝在電源防雷器側(cè)。RV信息，發(fā)送至防雷遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，遠(yuǎn)程修改參數(shù)、在線升級(jí)，適合安裝在門架戶外綜合一體化RM防雷遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)：對(duì)電源防雷器與接地連接狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)跟蹤，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)防雷與接地設(shè)備

TT

TN-C

TN-S

IT

1.15

01.15U01.15U0

PE

1.15U01.15U0a

a

PE

0a0a0a

1.15

015%0220V

IimpkAIimpkAIn□12.5□+□12.520.0□30.0T/GAMDPM

—2020表

3電源線路中

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的配置選型（續(xù)）6.4.2.3表

3電源線路中

遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的配置選型（續(xù)）表4 電源線路中各類

SPD

對(duì)應(yīng)泄放電流的最小值6.4.2.4在低壓配電系統(tǒng)中

的最大持續(xù)工作電壓（Uc）不應(yīng)小于表

5

中的要求。表5 SPD

取決于系統(tǒng)接地型式所要求的

最小值6.4.3 信號(hào)線路6.4.3.1 信號(hào)線路中

SPD

的配置選型見表

6。

SPDD1+C2

D1+C22.5KA(10/350)+5KA(8/20)信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)根據(jù)線路的工作頻率、傳輸速率、傳輸帶寬、工作電壓、接口形式和特性阻抗等參數(shù)，選SPDT/GAMDPM

—2020表6 信號(hào)線路中

SPD

的配置選型6.4.3.2信號(hào)線路中各類

SPD

對(duì)應(yīng)泄放電流的最小值見表

7。表7 信號(hào)線路中各類

SPD

對(duì)應(yīng)泄放電流的最小值7 雷電防護(hù)裝置的檢測(cè)和維護(hù)7.1 高速公路

門架系統(tǒng)雷電防護(hù)裝置的檢測(cè)和維護(hù)應(yīng)按

GB/T

21431-2015

的相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。7.2 檢測(cè)項(xiàng)目包括：——ETC

門架接閃器；——專用引下線；——專用接地裝置；——LPZ

的劃分；——LEMP

防護(hù)措施；——機(jī)柜等設(shè)備的等電位連接；——SPD

配置和性能參數(shù)。7.3 雷電防護(hù)裝置的維護(hù)分為定期維護(hù)和日常維護(hù)。7.4 每年在雷雨季節(jié)到來(lái)之前，應(yīng)進(jìn)行一次定期全面檢查維護(hù)。7.5 應(yīng)在每次雷擊之后進(jìn)行日常維護(hù)。在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)，對(duì)雷電防護(hù)裝置應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行檢查。7.6 檢查雷電防護(hù)裝置的腐蝕情況及機(jī)械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。若有損傷，應(yīng)及時(shí)修復(fù)；當(dāng)銹蝕部位超過截面的三分之一時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。7.7 檢測(cè)雷電防護(hù)裝置以及金屬設(shè)備、外殼等物體等電位連接的電源連續(xù)性，若發(fā)現(xiàn)連接處松動(dòng)或斷路，應(yīng)及時(shí)修復(fù)。7.8 檢查各類

積塵是否過多等，出現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)排除或更換。T/GAMDPM

—2020附

錄 A（資料性）廣東省雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃A.1 廣東省雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖廣東省雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖見圖A.1。圖A.1 廣東省雷電風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃圖A.2 廣東省行政區(qū)域雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)廣東省行政區(qū)域與雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)對(duì)照表見表A.1。縣（區(qū)、市）雷電風(fēng)險(xiǎn)縣（區(qū)、市）雷電風(fēng)險(xiǎn)T/GAMDPM

—2020表A.1 廣東省行政區(qū)域雷電災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等級(jí)對(duì)照縣（區(qū)、市）雷電風(fēng)險(xiǎn)縣（區(qū)、市）雷電風(fēng)險(xiǎn)T/GAMDPM

—2020表

A.1

廣東省行政區(qū)域與災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)對(duì)照表（續(xù)）T/GAMDPM

—2020A附

錄 B（規(guī)范性）雷電防護(hù)區(qū)（）的劃分LPZ——LPZ0A：該區(qū)域中的各物體都可能遭到直接雷擊并導(dǎo)走全部雷電流，以及本區(qū)內(nèi)的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)度沒有衰減?！狶PZ0B：該區(qū)域中的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對(duì)應(yīng)的雷電流直接雷擊，以及本區(qū)內(nèi)的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)度仍沒有衰減?！狶BZ1流比LPZ0B區(qū)內(nèi)的更小，以及本區(qū)內(nèi)的雷擊電磁場(chǎng)強(qiáng)度可能衰減?！狶PZ2步減小。LPZ具體劃分方法見圖B.1。11T/GAMDPM

—2020LPZ1

LPZ2

S1S2S3S4rdSPD圖

B.1

確定的

LPZ12T/GAMDPM

—2020BA附

錄 C（資料性）M

型等電位連接方式示意圖M型等電位連接方式示意圖見圖C.2。圖

C.1門架柜等電位連接13T/GAMDPM

—2020圖C.2路側(cè)柜等電位連接14A1≥1kV0.1kV/μs至10A≥1000μs（持續(xù)時(shí)間）A2ACGB/T18802.21-2016B11kV100AB21kV25A100A5/300μsB3≥1kV，100V/μs10A100AC10.5kV0.25kAC22kV10kV1kAC3≥1kV，10A100AD1≥1kV0.5kAD