DB50T 1278-2022 防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)技術要求

ICS07.060CCSA47DB50重慶市市場監(jiān)督管理局發(fā)布IDB50/T1278—2022前言 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14系統(tǒng)結構 25雷電預警子系統(tǒng) 26雷電防護裝置安全監(jiān)測子系統(tǒng) 67系統(tǒng)測試 附錄A（資料性）防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)的安裝場所 附錄B（規(guī)范性）雷電預警效率評估方法 參考文獻 DB50/T1278—2022本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由重慶市氣象局提出、歸口并組織實施。本文件起草單位：重慶市防雷中心、重慶萊霆防雷技術有限責任公司、中國石油天然氣股份有限公司重慶銷售分公司、重慶東方杰米科技有限公司、中國石油天然氣股份有限公司重慶儲運分公司、重慶如川科技服務有限責任公司、重慶首立建設開發(fā)有限公司、合肥佳訊科技有限公司、廣東粵電陽江海上風電有限公司、重慶市南川區(qū)氣象局、重慶市沙坪壩區(qū)氣象局。本文件主要起草人：李家啟、許偉、曾宇、張創(chuàng)、林銳、何靜、李衛(wèi)平、易小萍、康欽利、曾武、周浩、祝鋒、張亞、祝寶友、張松、丘翊仙、公方濤、陳昌勝、楊磊、呂生慶、黃聚京。1DB50/T1278—2022防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)技術要求本文件規(guī)定了防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)的術語和定義、系統(tǒng)結構、雷電預警子系統(tǒng)、雷電防護裝置安全監(jiān)測子系統(tǒng)、系統(tǒng)測試等技術要求。本文件適用于雷電災害敏感場所的防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)設計和實施。2規(guī)范性引用文件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/T17626.2電磁兼容試驗和測量技術靜電放電抗擾度試驗GB/T17626.3電磁兼容試驗和測量技術射頻電磁場輻射抗擾度試驗GB/T17626.8電磁兼容試驗和測量技術工頻磁場抗擾度試驗GB/T17949.1接地系統(tǒng)的土壤電阻率、接地阻抗和地面電位測量導則第1部分常規(guī)測量GB/T18216.4交流1000V和直流1500V以下低壓配電系統(tǒng)電氣安全防護措施的試驗測量或監(jiān)控設備第4部分：接地電阻和等電位接地電阻GB/T38121—2019雷電防護雷暴預警系統(tǒng)GB50057—2010建筑物防雷設計規(guī)范QX/T262雷電臨近預警技術指南3術語和定義GB50057界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)lightningprotectionmonitoringandearlywarningsystem基于電子技術、網絡技術、信息管理技術、氣象探測和預警技術，運用物聯網、大數據、云計算、人工智能算法等手段，實現雷電活動預警和雷電防護裝置運行告警功能的軟硬件系統(tǒng)。3.2雷電預警子系統(tǒng)lightningearlywarningsubsystem基于大氣電場資料、閃電定位資料、雷達資料、氣象衛(wèi)星資料及其他氣象觀測資料，采用數值預報模式以及人工智能算法，實現提前告知目標雷電風險等級的軟硬件系統(tǒng)。3.3雷電防護裝置安全監(jiān)測子系統(tǒng)safetymonitoringsubsystemoflightningprotectiondevice2采用接地電阻在線監(jiān)測裝置、電涌保護器在線監(jiān)測裝置、等電位聯結在線監(jiān)測裝置、智能終端機、攝像儀等設備，實現雷電防護裝置運行狀況實時告警功能的軟硬件系統(tǒng)。需進行雷電預警的物體或區(qū)域。用于限制瞬態(tài)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。4系統(tǒng)結構防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)主要由雷電預警子系統(tǒng)、雷電防護裝置安全監(jiān)測子系統(tǒng)構成，見圖1。圖1防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)結構圖5雷電預警子系統(tǒng)5.1功能要求可采集本地大氣電場數據，融合閃電定位數據、雷達回波數據、氣象衛(wèi)星數據及其他氣象觀測數據，在進行數據質量控制基礎上，利用數值預報模式和人工智能算法對雷電及其活動路徑、影響范圍進行預判，并在雷電活動發(fā)生前后，發(fā)出雷電預警及解除信息。5.2性能要求5.2.1數據采集與傳輸5.2.1.1雷電監(jiān)測數據采集主要使用以下設備：——大氣電場儀；——閃電定位儀；——天氣雷達；——氣象衛(wèi)星。其中，大氣電場儀應在本地裝設，閃電定位數據、雷達數據和氣象衛(wèi)星數據可通過第三方實時獲取。3DB50/T1278—20225.2.1.2雷電監(jiān)測數據格式見表1。表1雷電監(jiān)測數據格式要求5.2.1.3數據傳輸應滿足以下要求：——采用實時傳輸的方式；——通信方式支持有線或無線傳輸；——具有數據傳輸狀態(tài)監(jiān)控管理和斷點續(xù)傳能力；——具有開放共享數據能力。5.2.2質量控制與處理5.2.2.1雷電監(jiān)測數據應遵循實時性、可靠性、易獲取的原則。5.2.2.2雷電預警應采用多源數據融合資料，包含但不限于大氣電場資料、閃電定位資料、雷達資料、氣象衛(wèi)星資料、探空資料及數值預報模式產品等。5.2.2.3雷電預警采用的資料應按照QX/T262要求進行質量控制和處理，具體要求見表2。表2雷電預警資料處理要求4DB50/T1278—2022表2（續(xù)）其他資料考慮感應和非感應起電參數化方案并集成雙向隨5.2.3雷電預警及其解除5.2.3.1預警時效預警時效：0h～1h。5.2.3.2預警觸發(fā)根據獲取資料的類別和數量，預警觸發(fā)宜采取包含但不限于表3中的預警方法。其中，預警閾值Ew、CRw、ETw、VILw應根據目標所在地氣候條件和季節(jié)特征等進行確定，表4給出了春、夏季參考取值。預警閾值應結合系統(tǒng)性能評估進行動態(tài)調整。表3預警方法區(qū)域內雷達回波強度CR≥CR對流云的雷達回波頂高ET≥ET、垂直液態(tài)水含量VIL——預警區(qū)域內垂直液態(tài)水含量，單位：kg/m。表4預警閾值（kV/m）68ETw（km）VILw（kg/m）85預警信息分為三個等級?！夘A警：預計距目標一定范圍(基于設備探測范圍和系統(tǒng)預警能力確定，應不小于10km)、1h內將發(fā)生雷電活動，可能會造成雷電災害事故?！夘A警：預計距目標5km范圍、30min內將發(fā)生雷電活動，出現雷電災害事故的可能性比較大?！患夘A警：預計距目標3km范圍、10min內將發(fā)生雷電活動，出現雷電災害事故的可能性非常大。預計距離目標10km范圍、未來1小時內不再發(fā)生雷電活動，則發(fā)送雷電預警解除信息。雷電預警子系統(tǒng)應智能預判雷電及活動路徑、影響區(qū)域，自動生成雷電預警等級產品及雷電預警解除產品，通過電話、傳真、網絡、短信、報警箱等方式發(fā)出雷電預警信息，其流程見圖2。圖2雷電預警流程圖6DB50/T1278—20226雷電防護裝置安全監(jiān)測子系統(tǒng)6.1功能要求對建（構）筑物及設施設備的雷電防護裝置運行進行實時監(jiān)測，在監(jiān)測數值出現異常時進行告警，并可長期、連續(xù)記錄儲存防雷接地電阻、電涌保護器的運行狀態(tài)、等電位聯結過渡電阻等數據。6.2電涌保護器在線監(jiān)測裝置6.2.1功能要求電涌保護器在線監(jiān)測裝置應不影響SPD及其專用保護裝置的正常運行，且具有如下功能：——具有對電涌保護器工作狀態(tài)及其參數的實時監(jiān)測功能，至少包括SPD動作次數、SPD運行狀態(tài)、電涌電流相關參數、SPD遙信狀態(tài)、SPD專用保護裝置遙信狀態(tài)等，見表5；——根據系統(tǒng)設置的告警閾值，在出現異常數值時發(fā)出聲、光報警信號；——通信方式支持有線或無線傳輸；——具有遠程傳輸、顯示、查詢、統(tǒng)計、數據存儲等功能；——具有開放共享數據的功能。表5電涌保護器在線監(jiān)測性能及功能配置表●○○●○○●●○●●6.2.2性能要求6.2.2.1電涌電流峰值監(jiān)測電涌電流峰值監(jiān)測指標參數如下：——電涌電流優(yōu)選值（kA）8/20μs：10、20、40、60、80、100、120、160、200kA，10/350μs：5、10、12.5、15、20、25、50、60、100kA；——電涌電流峰值最小值≤0.1×IFS；注：I是檢測系統(tǒng)的電流監(jiān)測范圍?！獪y量誤差應在±10%范圍內。7DB50/T1278—20226.2.2.2電涌電流波形監(jiān)測電涌電流波形監(jiān)測參數指標如下：——電涌電流波形——電涌電流波形監(jiān)測范圍應能在電涌電流峰值監(jiān)測范圍內有效的記錄電涌電流波形；——測量誤差值波頭時間與半峰值時間誤差應在±15%范圍內；——波形記錄時間長度波形時間長度≥2ms。6.2.2.3SPD動作次數監(jiān)測應在峰值監(jiān)測范圍內有效地記錄SPD動作次數和動作時刻：——時間記錄最小單位：s；——計數范圍：優(yōu)選值為0～99,0～999，0～9999。6.2.2.4全電流監(jiān)測全電流監(jiān)測的主要參數和要求如下：——全電流監(jiān)測范圍型式試驗：最小值≤50μA，出廠試驗：能在線測量SPD的殘流；——全電流測量誤差測量誤差應在±10%范圍內。6.2.2.5溫度監(jiān)測溫度監(jiān)測的裝置要求如下：——型式試驗，溫度監(jiān)測范圍為-5℃~200℃,溫度監(jiān)測誤差應在±3℃范圍內；——出廠試驗，能在線測量溫度，測量值與環(huán)境溫度誤差應在±3℃范圍內。6.2.2.6環(huán)境適應性電涌保護器在線監(jiān)測裝置使用應滿足以下條件：——環(huán)境溫度：戶內，-5℃~45℃,戶外，-40℃~70℃;——相對濕度：≤95%，無凝露。6.3接地電阻在線監(jiān)測裝置6.3.1功能要求接地電阻在線監(jiān)測裝置應具有如下功能：——具有對防雷接地電阻進行實時測量的功能，監(jiān)測的時間間隔可根據需要預先進行設定；——根據系統(tǒng)設置的告警閾值，在出現異常數值時發(fā)出聲、光報警信號；——通信方式支持有線或無線傳輸；8DB50/T1278—2022——具有遠程傳輸、顯示、查詢、統(tǒng)計、數據存儲等功能；——具有開放共享數據的功能。6.3.2性能要求6.3.2.1通用要求基本測量方法應符合GB/T17949.1的要求。6.3.2.2電磁兼容性接地電阻在線監(jiān)測裝置的抗擾度應符合表6的要求。表6接地電阻在線監(jiān)測裝置抗擾度要求AA——試驗過程中，在技術要求限值內功能或性能正常6.3.2.3環(huán)境適應性監(jiān)測裝置運行需滿足以下環(huán)境條件：——環(huán)境溫度：—25℃~60℃;——相對濕度：≤95%，無凝露；——外部磁場：≤40A/m；——外部電場：≤1V/m。6.3.2.4測量范圍、準確度、分辨力監(jiān)測裝置在基準工作條件下測試接地電阻的準確度及分辨力應滿足表7的要求。表7接地電阻在線監(jiān)測裝置的準確度及分辨力要求0.00Ω~20.00Ω20.0Ω~200.0Ω200Ω~2000Ω6.4等電位聯結在線監(jiān)測裝置6.4.1功能要求等電位聯結在線監(jiān)測裝置應具有如下功能：——具有對等電位聯結過渡電阻實時測量的功能，測量時間間隔可根據需要進行設定；——根據需要設置的告警閾值，在出現異常數值時發(fā)出聲、光報警信號；——通信方式支持有線或無線傳輸；9DB50/T1278—2022——具有遠程傳輸、顯示、查詢、統(tǒng)計、數據存儲等功能；——具有開放共享數據的功能。6.4.2性能要求6.4.2.1通用要求測量方法應符合GB/T18216.4的要求。6.4.2.2電磁兼容性等電位聯結在線監(jiān)測裝置的抗擾度應符合表8的要求。表8等電位聯結在線監(jiān)測裝置抗擾度要求AA——試驗過程中，在技術要求限值內功能或性能正?！囼炦^程中，功能或性能暫時降低或喪失，但能自行恢復6.4.2.3環(huán)境適應性監(jiān)測裝置運行需滿足以下環(huán)境條件：——環(huán)境溫度：—25℃~60℃;——相對濕度：≤95%，無凝露；——外部磁場：≤40A/m；——外部電場：≤1V/m。6.4.2.4測量范圍、準確度、分辨力等電位聯結在線監(jiān)測裝置在基準工作條件下測試過渡電阻的準確度及分辨力應滿足表9的要求。表9等電位聯結在線監(jiān)測裝置的準確度及分辨力要求0Ω~1000mΩ1.00Ω~10.00Ω10.00Ω~100.00Ω100Ω~1000Ω6.5雷電防護裝置安全監(jiān)測告警與響應6.5.1雷電防護裝置安全監(jiān)測子系統(tǒng)應實時監(jiān)測接地電阻、電涌保護器和等電位聯結狀況，智能判別異常情況、及時發(fā)出告警。6.5.2電涌保護器在線監(jiān)測裝置出現告警時，應采取以下措施：a)查看告警位置SPD狀態(tài)，如已出現劣化，應立即更換；DB50/T1278—2022b)檢查出現告警位置SPD所在配電系統(tǒng)的線路，有無雷電流侵入跡象或其他安全隱患，存在相關隱患時，應立即處理。6.5.3接地電阻在線監(jiān)測裝置出現告警時，應及時查看告警位置地網狀態(tài)，并使用接地電阻測試儀進行人工復測，確認地網是否已出現劣化情況，并及時進行整改。6.5.4等電位聯結在線監(jiān)測裝置出現告警時，應及時查看告警位置等電位聯結狀態(tài)，并使用等電位測試儀進行人工復測，確認聯結處是否出現劣化情況，并及時進行整改。7系統(tǒng)測試7.1測試周期在防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)正式投入使用前，應進行不低于6個月的試運行測試，且至少包含一個夏季（6～8月）；投入使用后每年的測試應結合其安裝場所的特點進行。其中，防雷安全監(jiān)測預警系統(tǒng)的安裝場所見附錄A。7.2測試內容7.2.1雷電預警子系統(tǒng)測試，應選取連續(xù)時段內警報狀態(tài)日志文件（至少包含30個有效警報）與雷電實況記錄等資料，對預警范圍、預警時效和預警效率進行評估。其中，預警效率評估按照附錄B進行。雷電實況可通過閃電定位、衛(wèi)星遙感、光學觀測等方式獲取。7.2.2雷電防護裝置安全監(jiān)測子系統(tǒng)測試，應對系統(tǒng)監(jiān)測對象進行不少于2次的人工檢測，并根據檢測結果對系統(tǒng)運行狀態(tài)、監(jiān)