GB 50689-2011 通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范 （完整版）
1 總 則
1.0.1 為防止和降低通信局(站)因雷擊造成的危害，確保人員安全和通信設(shè)備的安全和正常工作，制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于新建、改建和擴(kuò)建的通信局(站)防雷與接地工程的設(shè)計(jì)。
1.0.3 通信局(站)防雷接地工程應(yīng)建立在聯(lián)合接地、均壓等電位、分區(qū)保護(hù)的基礎(chǔ)上，并應(yīng)根據(jù)電磁兼容原理，按防雷區(qū)劃分原則，對(duì)防雷器的安裝位置進(jìn)行合理規(guī)劃。
1.0.4 通信局(站)防雷接地工程設(shè)計(jì)的雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估應(yīng)以現(xiàn)場調(diào)查資料、局址地理環(huán)境、年雷暴日分布及通信局(站)類型為依據(jù)。
1.0.5 通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程所選用的防雷器應(yīng)符合工業(yè)與信息化部通信防雷產(chǎn)品的技術(shù)要求。
1.0.6 通信局(站)雷電過電壓保護(hù)工程，必須選用經(jīng)過國家認(rèn)可的第三方檢測部門測試合格的防雷器。
1.0.7 年雷暴日應(yīng)根據(jù)通信局(站)所在地區(qū)的氣象部門提供的數(shù)據(jù)確定，也可按本規(guī)范附錄A和附錄B的規(guī)定確定。
1.0.8 通信局(站)防雷與接地工程的設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù) 語
2.0.1 防雷區(qū) lightning protection zones(LPZ)
將一個(gè)易遭雷擊的區(qū)域，按通信局(站)建筑物內(nèi)外、通信機(jī)房及被保護(hù)設(shè)備所處環(huán)境的不同進(jìn)行被保護(hù)區(qū)域劃分，被保護(hù)區(qū)域稱為防雷區(qū)。
2.0.2 雷暴日 thunderstorm day
一天中可聽到一次以上的雷聲稱為一個(gè)雷暴日。
2.0.3 少雷區(qū) low keraunic zones
少雷區(qū)為一年平均雷暴日數(shù)不超過25的地區(qū)。
2.0.4 中雷區(qū) middle keraunic zones
中雷區(qū)為一年平均雷暴日數(shù)在26～40以內(nèi)的地區(qū)。
2.0.5 多雷區(qū) high keraunic zones
多雷區(qū)為一年平均雷暴日數(shù)在41～90以內(nèi)的地區(qū)。
2.0.6 強(qiáng)雷區(qū) strong keraunic zones
強(qiáng)雷區(qū)為一年平均雷暴日數(shù)超過90的地區(qū)。
2.0.7 雷電活動(dòng)區(qū) keraunic zones
根據(jù)年平均雷暴日的多少，分為少雷區(qū)、中雷區(qū)、多雷區(qū)和強(qiáng)雷區(qū)。
2.0.8 雷擊風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 evaluation of lightning strike risk
根據(jù)雷擊的各種因素，綜合評(píng)估因雷擊大地導(dǎo)致局(站)損害程度確定防護(hù)等級(jí)、類別的一種方法。
2.0.9 直擊雷 direct lightning flash
直接擊在建筑物或防雷裝置上的閃電。
2.0.10 直擊雷保護(hù) direct stroke protection
防止雷閃直接擊在建筑物、構(gòu)筑物、電氣網(wǎng)絡(luò)或電氣裝置上的措施。
2.0.11 接閃器 air-terminal system
直接接受雷擊的避雷針、避雷帶(線)、避雷網(wǎng)。
2.0.12 滾球法 rolling sphere method
電氣幾何理論應(yīng)用在建筑物防雷分析中的簡化分析方法。
2.0.13 引下線 down-conductor system
連接接閃器與接地裝置的金屬導(dǎo)體。
2.0.14 雷電電磁脈沖 lightning electromagnetic pulse(LEMP)
與雷電放電相聯(lián)系的電磁輻射。所產(chǎn)生的電場和磁場能夠耦合到電氣或電子系統(tǒng)中，產(chǎn)生破壞性的浪涌電流或浪涌電壓。
2.0.15 外部防雷裝置 external lightning protection system
由接閃器、引下線和接地裝置組成，主要用以防直擊雷的防護(hù)裝置。
2.0.16 土壤電阻率 earth resistivity
表征土壤導(dǎo)電性能的參數(shù)，它的值等于單位立方體土壤相對(duì)兩面間測得的電阻，單位為Ω·m。
2.0.17 工頻接地電阻 power frequency ground resistance
工頻電流流過接地裝置時(shí)，接地體與遠(yuǎn)方大地之間的電阻。其數(shù)值等于接地裝置相對(duì)遠(yuǎn)方大地的電壓與通過接地體流入地中電流的比值。
2.0.18 聯(lián)合接地 common earthing
將通信局(站)各類通信設(shè)備不同的接地方式，包括通信設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地、屏蔽體接地、防靜電接地、信息設(shè)備邏輯地等和建筑物金屬構(gòu)件及各部分防雷裝置、防雷器的保護(hù)接地連接在一起，并與建筑物防雷接地共同合用建筑物的基礎(chǔ)接地體及外設(shè)接地系統(tǒng)的接地方式。
2.0.19 接地體 earth electrode
為達(dá)到與地連接的目的，一根或一組與土壤(大地)密切接觸并提供與土壤(大地)之間的電氣連接的導(dǎo)體。
2.0.20 接地引入線 earthing connection
接地體與總接地匯集排之間相連的連接線稱為接地引入線。
2.0.21 接地系統(tǒng) earthing system
系統(tǒng)、裝置和設(shè)備的接地所包含的所有電氣連接和器件，包括埋在地中的接地體、接地線、與接地體相連的電纜屏蔽層及與接地體相連的設(shè)備外殼或裸露金屬部分、建筑物鋼筋、構(gòu)架在內(nèi)的復(fù)雜系統(tǒng)。
2.0.22 地網(wǎng) earth grid
由埋在地中的互相連接的裸導(dǎo)體構(gòu)成的一組接地體，為電氣設(shè)備或金屬結(jié)構(gòu)提供共同的地。
2.0.23 接地裝置 earth-termination system
接地線和接地體的總和。
2.0.24 等電位連接 equipotential bonding
將分開的裝置、諸導(dǎo)電物體用等電位連接導(dǎo)體或防雷器連接起來以減小雷電流在它們之間產(chǎn)生的電位差。
2.0.25 等電位連接網(wǎng)絡(luò) bonding network
將一個(gè)系統(tǒng)的諸外露可導(dǎo)電部分做等電位連接的導(dǎo)體所組成的網(wǎng)絡(luò)。
2.0.26 接地參考點(diǎn) earthing reference point(ERP)
共用接地系統(tǒng)和系統(tǒng)的等電位連接網(wǎng)絡(luò)之間的唯一連接點(diǎn)。
2.0.27 接地匯集線 mail earthing conductor
指作為接地導(dǎo)體的條狀銅排或扁鋼等，在通信局(站)內(nèi)通常作為接地系統(tǒng)的主干線，按敷設(shè)方式可分類為水平接地匯集線、垂直接地匯集線、環(huán)形接地匯集線或條形接地匯集線。
2.0.28 接地端子 earthing terminal
接地線的連接端子或接地排。
2.0.29 接地排 earthing bar
與接地母線相連，并作為各類接地線連接端子的矩形銅排。
2.0.30 總接地排 main earthing terminal(MET)
用于將各類接地線連接到接地裝置的接地排，是系統(tǒng)的第一級(jí)接地排。
2.0.31 樓層接地排 floor equipotential earthing terminal board(FEB)
建筑物內(nèi)，樓層設(shè)置的接地排，供局部等電位接地排作等電位連接用。
2.0.32 局部接地排 1ocal equipotential earthing terminal board(LEB)
通信系統(tǒng)設(shè)備機(jī)房內(nèi)，做局部等電位連接的接地排。
2.0.33 電纜入口接地排 cable entrance earthing bar(CEEB)
可以通過接地排將電纜入口設(shè)施各個(gè)戶外電纜與總接地排或環(huán)形接地體進(jìn)行連接的接地排。
2.0.34 電纜入口設(shè)施 cable entrance facility(CEF)
將電纜內(nèi)接地和金屬外皮連接接地根據(jù)實(shí)際情況盡可能靠近戶外電纜的入口處的設(shè)施。
2.0.35 公共直流回流系統(tǒng) common DC return(DC-C)
直流回流導(dǎo)體與周圍的連接網(wǎng)進(jìn)行多點(diǎn)連接的一種直流電源系統(tǒng)。
2.0.36 隔離直流回流系統(tǒng) isolated DC return(DC-I)
直流回流導(dǎo)體單點(diǎn)接到BN的一種直流電源系統(tǒng)。
2.0.37 公共連接網(wǎng) common bonding network(CBN)
通信局(站)內(nèi)實(shí)施連接和接地的主要手段，它是一組被特意互連或者偶然互連的金屬部件，用以構(gòu)成大樓的主要連接網(wǎng)。
2.0.38 垂直主干接地線 vertical reise(VR)
一組在電信設(shè)備和主接地端子間提供工程低電阻路徑的垂直導(dǎo)體，垂直貫穿于通信局(站)建筑體各層樓的接地用主干線。
2.0.39 雷電過電壓 lightning over-voltage
因雷電放電，在系統(tǒng)端口上出現(xiàn)的瞬態(tài)過電壓。
2.0.40 防雷器 surge protective devices(SPD)
在通信局(站)用于各類通信系統(tǒng)對(duì)雷電過電壓、操作過電壓等進(jìn)行保護(hù)的器件。
2.0.41 限壓型防雷器 voltage limiting type SPD
限壓型SPD一般由金屬氧化物壓敏電阻或半導(dǎo)體保護(hù)器件等元器件組成，通信局(站)必須使用限壓型SPD。
2.0.42 最大持續(xù)工作電壓 maximum continuous operating voltage
允許持久地施加在SPD上的最大交流電壓有效值或直流電壓。其值等于額定電壓。
2.0.43 殘壓 residual voltage
放電電流流過SPD時(shí)，在其端子間的電壓峰值。
2.0.44 限制電壓 residual voltage of SPD
施加規(guī)定波形和幅值的沖擊電壓時(shí)，在SPD接線端子間測得的最大電壓峰值。
2.0.45 標(biāo)稱導(dǎo)通電壓 nominal start-up voltage
在施加恒定1mA直流電流情況下金屬氧化物壓敏電阻的啟動(dòng)電壓。
2.0.46 標(biāo)稱放電電流 nominal discharge current(In)
表明SPD通流能力的指標(biāo)，對(duì)應(yīng)于8／20μs模擬雷電波的沖擊電流。
2.0.47 最大通流容量 maximum discharge current(Imax)
SPD不發(fā)生實(shí)質(zhì)性破壞，每線(或單模塊)能通過規(guī)定次數(shù)、規(guī)定波形模擬雷電波的最大電流峰值。最大通流容量為標(biāo)稱放電電流的2.5倍。
2.0.48 二端口防雷器 two-port SPD
具有獨(dú)立的輸入輸出端口的防雷器。在這些端口之間插入有一個(gè)專門的串聯(lián)阻抗。
2.0.49 一端口防雷器 one-port SPD
SPD與被保護(hù)電路并聯(lián)。一端口能分開輸入和輸出端，在輸入和輸出端子之間沒有特殊的串聯(lián)阻抗。
2.0.50 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) global positioning system(GPS)
一種結(jié)合衛(wèi)星及通信發(fā)展的技術(shù)，利用導(dǎo)航衛(wèi)星進(jìn)行測時(shí)和測距。
3 基本規(guī)定
4 綜合通信大樓的防雷與接地
5 有線通信局(站)的防雷與接地
6 移動(dòng)通信基站的防雷與接地
7 小型通信站的防雷與接地
8 微波、衛(wèi)星地球站的防雷與接地
9 通信局(站)雷電過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)
附錄A 全國主要城市年平均雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)表
附錄A 全國主要城市年平均雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)表
表A全國主要城市年平均雷暴日數(shù)統(tǒng)計(jì)
附錄B 全國年平均雷暴日數(shù)區(qū)劃圖
附錄B 全國年平均雷暴日數(shù)區(qū)劃圖
附錄C 防雷器保護(hù)模式要求
C.0.1 TN-S供電系統(tǒng)中的防雷器保護(hù)模式應(yīng)按圖C. 0.1設(shè)計(jì)，變壓器側(cè)三相線與地之間應(yīng)使用限壓型SPD，分配電箱側(cè)三相線，N線與地之間應(yīng)使用限壓型SPD。
C.0.2 TN-C-S供電系統(tǒng)中的防雷器保護(hù)模式應(yīng)按圖C. 0.2設(shè)計(jì)，變壓器側(cè)三相線與地之間應(yīng)使用限壓型SPD，電源線進(jìn)入通信局(站)后三相線、N線與地之間應(yīng)使用限壓型SPD。
C.0.3 TT供電系統(tǒng)中的防雷器保護(hù)模式應(yīng)按圖C.0.3設(shè)計(jì)，變壓器側(cè)三相線與地之間應(yīng)使用限壓型SPD，電源線進(jìn)入通信局(站)后三相線與地之間應(yīng)使用限壓型SPD，N線與地之間應(yīng)使用限壓型SPD。
附錄D 網(wǎng)狀、星形和星形-網(wǎng)狀混合型接地
D.0.1 網(wǎng)狀接地結(jié)構(gòu)(M型結(jié)構(gòu))應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 當(dāng)采用M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的等電位連接網(wǎng)時(shí)，該通信系統(tǒng)的所有金屬組件包括可能連通的建筑物混凝土的鋼筋、電纜支架、槽架等，不應(yīng)與共用接地系統(tǒng)的各組件之間絕緣，M型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)應(yīng)通過接地線多點(diǎn)連到共用接地系統(tǒng)中，并應(yīng)形成M型等電位連接網(wǎng)絡(luò)。
2 通信系統(tǒng)的各子系統(tǒng)及通信設(shè)備之間敷設(shè)的多條線路和電纜可在M型結(jié)構(gòu)中由不同點(diǎn)進(jìn)入該通信系統(tǒng)內(nèi)。當(dāng)采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，系統(tǒng)的各金屬組件應(yīng)通過多點(diǎn)就近與公共接地網(wǎng)相連形成Mm型。
3 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可用于延伸較大的開環(huán)系統(tǒng)或設(shè)備間以及設(shè)備與外界的連接線較多的復(fù)雜系統(tǒng)。
D.0.2 星形接地結(jié)構(gòu)(S型結(jié)構(gòu))應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 典型的星形接地的衍生物樹枝形分配接地結(jié)構(gòu)，應(yīng)從公共接地匯流排只引出一根垂直的主干地線到各機(jī)房的分接地匯流排，再由分接地匯流排分若干路引至各列設(shè)備和機(jī)架。
2 當(dāng)采用星形結(jié)構(gòu)時(shí)，系統(tǒng)的所有金屬組件除連接點(diǎn)外，應(yīng)與公共連接網(wǎng)保持絕緣，并應(yīng)與公共連接網(wǎng)僅通過唯一的點(diǎn)連接。機(jī)房內(nèi)所有線纜應(yīng)按星形結(jié)構(gòu)與等電位連接線平行敷設(shè)。
3 星型結(jié)構(gòu)應(yīng)用于易受干擾的通信系統(tǒng)中。
D.0.3 星形-網(wǎng)狀混合型接地結(jié)構(gòu)應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 通信局(站)機(jī)房的通信設(shè)備一部分應(yīng)采用網(wǎng)狀布置，網(wǎng)狀分配接地在設(shè)備和所有金屬組件相互之間可沒有嚴(yán)格的絕緣要求，通信系統(tǒng)可從不同的方位就近接地。
2 另一部分對(duì)交流和雜音較為敏感的設(shè)備的接地應(yīng)采用星形布置。
附錄E 接地電阻的測試
E.0.1 地網(wǎng)接地電阻的測試應(yīng)按圖E. 0.1-1或圖E. 0.1-2測試。
E.0.2 三極法測試方法應(yīng)按本規(guī)范圖E.0.1-1(a)接線，且應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 電流極與接地網(wǎng)邊緣之間的距離d13，應(yīng)取接地網(wǎng)最大對(duì)角線長度D的4倍～5倍，電壓極到接地網(wǎng)的距離d12宜為電流極到接地網(wǎng)距離的50％～60％。測量時(shí)，沿接地網(wǎng)和電流極的連線應(yīng)移動(dòng)三次，每次移動(dòng)距離宜為d13的5％。
2 若d13取4D～5D有困難，在土壤電阻率較均勻的地區(qū)，可取2D，d12可取D；在土壤電阻率不均勻的地區(qū)或城區(qū)，d13可取3D，d12可取1.7D。
3 可采用幾個(gè)方向的測量值互相比較，也可用三角法和直線法對(duì)比互校。
4 電流極和電壓極均應(yīng)可靠接地。
E.0.3 三角形法測試方法應(yīng)按本規(guī)范圖E. 0.1-2接線，且應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 電流極與接地網(wǎng)邊緣之間的距離d1和電壓極與接地網(wǎng)邊緣之間的距離d2應(yīng)相等，且d1和d2的值應(yīng)大于或等于接地網(wǎng)最大對(duì)角線長度D的2倍。夾角θ應(yīng)為29°，約等于30°。
2 可采用幾個(gè)方向的測量值互相比較，也可用三角法和直線法對(duì)比互校。
3 電流極和電壓極均應(yīng)可靠接地。
附錄F 土壤電阻率的測量
F.0.1 在進(jìn)行土壤電阻率測量之前，宜先了解土壤的地質(zhì)期和地質(zhì)構(gòu)造，并宜按表F.0.1對(duì)所在地土壤電阻率進(jìn)行估算。
表F.0.1地質(zhì)期和地質(zhì)構(gòu)造與土壤電阻率
F.0.2 土壤電阻率的計(jì)算應(yīng)按下式確定：
F.0.3 當(dāng)測試電極入地深度b不超過0.1a時(shí)，可假定b＝0，則本規(guī)范式(F. 0.2)可簡化為下式：
ρ＝2πaR (F.0.3)
F.0.4 在采用本規(guī)范圖F.0.2進(jìn)行土壤電阻率測量時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 測試電極應(yīng)選用鋼質(zhì)接地棒，且不應(yīng)使用螺紋桿。在多巖石的土壤地帶，宜將接地棒按與鉛垂方向成一定角度斜向打入，傾斜的接地棒應(yīng)躲開石頭的頂部。
2 在了解地下金屬物位置的情況下，可將接地棒排列方向與地下金屬物(管道)走向呈垂直狀態(tài)。
3 不應(yīng)在雨后土壤較濕時(shí)進(jìn)行測量。
F.0.5 土壤電阻率應(yīng)在干燥季節(jié)或天氣晴朗多日后進(jìn)行，土壤電阻率應(yīng)為所測的土壤電阻率數(shù)據(jù)中的最大值，應(yīng)按下式進(jìn)行季節(jié)修正：
表F.0.5 季節(jié)修正系數(shù)
注：11--在測量前數(shù)天下過較長時(shí)間的雨時(shí)選用；
2 2 --在測量時(shí)土壤具有中等含水量時(shí)選用；
33--在測量時(shí)，可能為全年最高電阻，即土壤干燥或測量前降雨不大時(shí)選用。
附錄G 防 雷 區(qū)
G.0.1 防雷區(qū)應(yīng)以其交界處的電磁環(huán)境有明顯改變作為劃分不同防雷區(qū)的特征。
G.0.2 防雷區(qū)宜按下列要求分區(qū)：
1 本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭受直接雷擊并承載全部雷電流，本區(qū)的雷電電磁場沒有衰減，應(yīng)為LPZ0A區(qū)。
2 本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭受直接雷擊，但本區(qū)內(nèi)的雷電電磁場的量級(jí)與LPZ0A區(qū)一樣，應(yīng)為LPZ0B區(qū)。
3 本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭受直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ0B區(qū)小，本區(qū)內(nèi)的雷電電磁場可能衰減，應(yīng)為LPZ1區(qū)。
4 當(dāng)需要進(jìn)一步減小雷電流和電磁場時(shí)，應(yīng)增設(shè)后續(xù)防雷區(qū)。
G.0.3 在兩個(gè)防雷區(qū)的界面上，應(yīng)將所有通過界面的金屬物做等電位連接，并宜采取屏蔽措施。將需要保護(hù)的空間宜按圖G. 0.3 劃分成不同的防雷區(qū)。
G.0.4 移動(dòng)通信基站防雷區(qū)應(yīng)按圖G. 0.4劃分，各防雷區(qū)應(yīng)包括下列內(nèi)容：
1 LPZ0(包括LPZ0A、LPZ0B)區(qū)的設(shè)施應(yīng)包括天線塔、天線、外部架纜線、各類室外饋電線纜、低壓配電變壓器、接地系統(tǒng)。
2 LPZ1區(qū)的設(shè)施應(yīng)包括移動(dòng)通信基站站房、埋地纜線、內(nèi)部纜線。
3 LPZ2區(qū)的設(shè)備應(yīng)包括機(jī)柜及其內(nèi)部設(shè)備。
