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

T/GAMDPM

—2020 前言

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

II1

范圍

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

12

規(guī)范性引用文件

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

13

術語和定義

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

14

一般規(guī)定

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

35

直擊雷防護

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

36

雷電電磁脈沖防護

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

37

雷電防護裝置的檢測和維護

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

7附錄

A（資料性）

廣東省雷電風險區(qū)劃...................................................

8附錄

B（規(guī)范性）

雷電防護區(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）

常用設備的絕緣耐沖擊電壓特性........................................

16參考文獻

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

17T/GAMDPM

—2020

ETC

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

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

18802.21

低壓電涌保護器

第21部分:

電信和信號網絡的電涌保護器(SPD)

性能要求和試驗方法GB/T

建筑物防雷裝置檢測技術規(guī)范GB/T

雷電防護 第3部分：建筑物的物理損壞和生命危險GB/T

雷電防護 第4部分：建筑物內電源和電子系統(tǒng)GB

50057-2010 建筑物防雷設計規(guī)范DB44/T

2139.1-2018 氣象災害防御 第1:風險區(qū)劃T/GAMDPM

高速公路機電設施雷電防護實施技術規(guī)范3術語和定義GB

50057、GB/T

18802.21界定的以及下列術語和定義適用于本文件，為了便于使用，以下重復列出了GB

50057和GB/T

18802.213.1高速公路門架系統(tǒng)

同時支持OBU和CPC卡交易處理流程，實現ETC/MTC車輛分段計費功能的一體化智能收費、監(jiān)控、通訊和供配電綜合系統(tǒng)，主要由車道控制器、、高清車牌圖像識別設備、高清攝像機、門架服務器、通信設備、供電設備、網絡安全設備和防雷接地設施等組成。3.2防雷裝置 lightning

system（）裝置和內部防雷裝置組成。T/GAMDPM

—2020[來源：GB

50057-2010,2.0.5]3.3雷電防護區(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生的各種電磁效應，包括浪涌和輻射電磁場。雷電電磁脈沖又稱雷擊電磁脈沖。[來源：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體或經電涌保護器連接到防雷裝置上以減小雷電流引發(fā)的電位差。[來源：GB

50057-2010,2.0.19]3.6電涌保護器 surge

protective

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

50057-2010,2.0.29]3.7最大持續(xù)運行電壓

continuous

operating

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

50057-2010,2.0.31]3.8電壓保護水平 voltage

protection

level;Up大于所測量的限制電壓的最高值。[來源：GB

50057-2010,2.0.44]3.9標稱放電電流 nominal

discharge

current;In流過電涌保護器8/20μs電流波的峰值。5.2.1

5.2.1

的多股銅纜。[來源：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，應根據路段所處雷電風險區(qū)劃、各個系統(tǒng)機電設備所處位置和設備特點，進行防雷設計、施工、檢測、維護，達到安全可靠、有效防護機電設備的目的。4.3 高速公路

門架系統(tǒng)所在地區(qū)的雷電風險區(qū)劃分為極高風險區(qū)、高風險區(qū)和一般風險區(qū)，劃分要求應符合

DB44/T

第

4

章的要求，廣東省雷電風險區(qū)劃參見附錄

A。4.4 LPZ

的劃分應符合

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、安全保護接地共用一組接地裝置時，接地裝置的接地電阻值必須按接入設備中要求的最小值確定。4.6 與高速公路

ETC

門架系統(tǒng)關聯的低壓配電所（房）、監(jiān)控機房、收費站（場）等建（構）筑物防雷裝置設計施工維護等要求應符合

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5.1 接閃器5.1.1 高速公路

ETC

速公路

ETC

門架系統(tǒng)應處于直擊雷防護區(qū))內，獨立接閃桿與金屬門架的絕緣電阻應不小于

50兆歐，獨立接閃桿的高度應按二類防雷建筑物的滾球半徑進行計算。5.1.2 無獨立接閃桿保護時，可利用門架現有金屬構筑物作為防直擊雷裝置，門架頂部安裝的接閃短桿，其防雷保護范圍應覆蓋門架柜等所有設備。5.2 引下線25.2.2 當利用門架現有金屬構筑物作為防直擊雷裝置時，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、結構和最小尺寸要求應符合

GB

50057-2010

5.4.1

的要求。5.3.2 獨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當利用門架現有金屬構筑物作為防直擊雷裝置時，門架基礎可作為防雷接地裝置的一部分。6 雷電電磁脈沖防護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戶外綜合一體化設備機柜至等電位連接帶的連接導體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：

線等均應同金屬門架做等電位連接，并應與設備專用接地裝置相連；——戶外綜合一體化設備路側機柜與門架上的

等設備的連接線路，若無屏蔽層，線路應敷設在金屬管、金屬槽內。金屬管和金屬槽從一端到另一端應是電氣貫通，并應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、數據信號路由宜全程套金屬管埋地敷設，所穿的金屬接。6.1.3 高速公路

門架系統(tǒng)的接地應釆用

M

型等電位連接方式，相關示意圖參見附錄

C。6.1.4 等電位連接導體的最小截面應符合表

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 戶外綜合一體化設備機柜等門架上的所有設備均以最短路徑接入門架等電位連接帶，并與設備接地網可靠連接。6.2 屏蔽接地6.2.1 高速公路

門架系統(tǒng)的低壓配電線、數據信號線、視頻信號線宜全線穿熱鍍鋅鋼管或使用帶屏蔽層的線纜埋地敷設。金屬外殼、金屬管道、金屬導管和電纜屏蔽層的最小厚度應當符合

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際困難時，線纜或所穿熱鍍鋅鋼管前端及后端的埋地敷設長度均不宜小于

15m，埋地深度應不小于

1m。6.2.2 高速公路

門架系統(tǒng)的數據線和信號線應使用光纜接入，當光纜有金屬加強芯和外護層時，應在光電轉換器前端剪斷金屬加強芯并將金屬外護層剝掉

10cm

后接入光電轉換器。剪斷的加強芯應與金屬外護層末端連接并接地。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

隔離變壓器進行隔離。

□□□□□□□□SPDLPZ0ABSPDT1SPD）組合，即復合型，安裝在極高風險區(qū)的LPZ0ALPZ0BLPZ1LPZ0ALPZ0BLPZ1選用Ⅱ級分類試驗SPDT2）限壓型，安裝在一般風險區(qū)的LPZ0ALPZ0B的交界處的電源進線柜處，也可以安裝在高風險區(qū)的LPZ0ALPZ0BLPZ1RT

T/GAMDPM

—20206.3.2數據和信號線路宜采用光電隔離措施。6.4SPD6.4.1 一般要求6.4.1.1 應結合被保護對象所在地區(qū)雷電風險區(qū)劃、所處的

LPZ、設備的絕緣耐壓水平和信號端口傳輸特性等選擇

的技術參數。6.4.1.2 安裝在低壓電源線路中的

SPD

GB

18802.1

的要求；安裝在信號線路中的

應符合GB/T

18802.21

的要求。6.4.1.3 電源線路和信號線路中的有效電壓保護水平不應大于低壓電源設備和信號設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

的電壓保護水平

Up

1.5KV，常用設備的絕緣耐沖擊電壓特性參見附錄

E。6.4.1.4 當

內置熱脫扣裝置不能斷開的工頻電流時，應在

SPD

匹配的電涌電流，且能分斷

SPD

的過電流保護裝置。6.4.1.5 高速公路

門架系統(tǒng)電源防雷器宜具備遠程在線監(jiān)測功能。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

遠程監(jiān)測的配置選型見表

3。表3 電源線路中

SPD

遠程監(jiān)測的配置選型RVRMRT防雷監(jiān)測發(fā)射器：監(jiān)測電涌保護器、防雷模組的工作狀態(tài)、監(jiān)測接地電阻數值、監(jiān)測泄放電流次數與峰值，采集并發(fā)送至防雷監(jiān)測接收器，適合安裝在電源防雷器側。RV信息，發(fā)送至防雷遠程監(jiān)測管理平臺，遠程修改參數、在線升級，適合安裝在門架戶外綜合一體化RM防雷遠程監(jiān)測管理系統(tǒng)：對電源防雷器與接地連接狀態(tài)進行自動跟蹤，實時監(jiān)測防雷與接地設備

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

遠程監(jiān)測的配置選型（續(xù)）6.4.2.3表

3電源線路中

遠程監(jiān)測的配置選型（續(xù)）表4 電源線路中各類

SPD

對應泄放電流的最小值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 信號線路6.4.3.1 信號線路中

SPD

的配置選型見表

6。

SPDD1+C2

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

—2020表6 信號線路中

SPD

的配置選型6.4.3.2信號線路中各類

SPD

對應泄放電流的最小值見表

7。表7 信號線路中各類

SPD

對應泄放電流的最小值7 雷電防護裝置的檢測和維護7.1 高速公路

門架系統(tǒng)雷電防護裝置的檢測和維護應按

GB/T

21431-2015

的相關規(guī)定執(zhí)行。7.2 檢測項目包括：——ETC

門架接閃器；——專用引下線；——專用接地裝置；——LPZ

的劃分；——LEMP

防護措施；——機柜等設備的等電位連接；——SPD

配置和性能參數。7.3 雷電防護裝置的維護分為定期維護和日常維護。7.4 每年在雷雨季節(jié)到來之前，應進行一次定期全面檢查維護。7.5 應在每次雷擊之后進行日常維護。在雷電活動強烈的地區(qū)，對雷電防護裝置應經常進行檢查。7.6 檢查雷電防護裝置的腐蝕情況及機械損傷，包括由雷擊放電所造成的損傷情況。若有損傷，應及時修復；當銹蝕部位超過截面的三分之一時，應及時更換。7.7 檢測雷電防護裝置以及金屬設備、外殼等物體等電位連接的電源連續(xù)性，若發(fā)現連接處松動或斷路，應及時修復。7.8 檢查各類

積塵是否過多等，出現故障應及時排除或更換。T/GAMDPM

—2020附

錄 A（資料性）廣東省雷電風險區(qū)劃A.1 廣東省雷電風險區(qū)劃圖廣東省雷電風險區(qū)劃圖見圖A.1。圖A.1 廣東省雷電風險區(qū)劃圖A.2 廣東省行政區(qū)域雷電災害風險區(qū)劃等級廣東省行政區(qū)域與雷電災害風險區(qū)劃等級對照表見表A.1?？h（區(qū)、市）雷電風險縣（區(qū)、市）雷電風險T/GAMDPM

—2020表A.1 廣東省行政區(qū)域雷電災害風險區(qū)劃等級對照縣（區(qū)、市）雷電風險縣（區(qū)、市）雷電風險T/GAMDPM

—2020表

A.1

廣東省行政區(qū)域與災害風險對照表（續(xù)）T/GAMDPM

—2020A附

錄 B（規(guī)范性）雷電防護區(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走全部雷電流，以及本區(qū)內的雷擊電磁場強度沒有衰減?！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應的雷電流直接雷擊，以及本區(qū)內的雷擊電磁場強度仍沒有衰減。——LBZ1流比LPZ0B區(qū)內的更小，以及本區(qū)內的雷擊電磁場強度可能衰減。——LPZ2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路側柜等電位連接14A1≥1kV0.1kV/μs至10A≥1000μs（持續(xù)時間）A2ACGB/T18802.21-2016B11kV100AB21kV25A100A5/300μsB3≥1kV，100V/μs10A100AC10.5kV0.25kAC22kV10kV1kAC3≥1kV，10A100AD1≥1kV0.5kAD